понедельник, 27 июня 2016 г.

Немного о футболе роботов WRO gen.III. Часть 4

В третьей части статьи наш робот-нападающий, проанализировав доступные ему данные смог выбрать верное направление на ворота соперников и нанести по ним удар. Чем большим объемом данных он располагает и чем данные более свежие, тем удар будет точнее.



Пусть вас не удивляет этот странный робот, он тоже футболист! У нас нет еще двух наборов для создания команды-оппонента для тренировок, поэтому наши оппоненты на тренировках управляются с пульта (телефона). Этот забавный робот имеет в своем составе пару LEGO Technic моторов, LEGO Technic ИК-приемник и батарейный блок. Управлять им с ИК-пульта LEGO Technic не получится - излучение мяча полностью забивает ИК-спектр, поэтому приемник мы спрятали внутри картонной коробочки, дополнительно содержащую Arduino Nano, Bluetooth-модуль к ней и ИК-светодиод. Питается этот рукотворный RF-IR конвертер от того же LEGO Technic блока. Приняв сигнал по Bluetooth, конвертер преобразует его в формат IR Power Function и отсылает ИК-приемнику, расположенному тут же, в этой же самой коробочке. Плюсы решения - сделать его можно за полчаса перед тренировкой.

Вратарь


А теперь давайте поговорим о втором роботе в команде, о вратаре. Его роль в игре - неоценима, ведь он не только защищает ворота команды, но и оценивает ситуацию на поле и помогает нападающему в ориентации на ворота соперников.
Давайте опять представим себя на месте робота и встанем на защиту воображаемых ворот. Мяч на поле и все взоры устремляются на него. Робот-вратарь, как и нападающий, "видит" мяч датчиком IR Seeker, и, в принципе, может спокойно стоять на месте до момента приближения мяча. Есди Вы смотрели игры в WRO-футбол, то явно не согласитесь с тем, что стоять на месте - очень хорошая идея. Обычно роботы-вратари очень подвижны, они отслеживают направление на мяч и разворашиваются к нему. Зачем это нужно? Причин тому несколько:
1) робот вратарь "скорее широкий чем длинный", поэтому развернувшись на мяч он закрывает своей вертикальной проекцией большую часть ворот, чем в соучае, если бы он смотрел на мяч искоса.
2) при приближении мяча робот сумеет быстрее отреагировать, выехав к нему навстречу
3) робот выглядит более вовлеченным в игру :)


Робот-вратарь начинает игру уже стоя перед воротами, поэтому в теории он сразу может перейти к отслеживанию направления на мяч и к разворотам в его направлении. На практике нужно убедиться, что ему хватит места для разворота и ворота для него не станут помехой. Это можно сделать как вручную, грамотно устанавливая его в начале игры на определенном расстоянии перед воротами, либо алгоритмически, заставив робота выровняться о ворота движением назад и выехать немного вперед в точку, оптимальную для защиты с учетом его габаритов.

При приближении мяча вратарь обязан выехать в попытке отбить его от ворот - так гласят правила. Причем робот должен выехать именно на мяч (маневры 1,2), а не например сместиться в штрафной зоне в попытке перекрыть ему путь к воротам (маневр 3 - запрещен!).


Определить точное расстояние до мяча робот не может, хотя бы потому, что сила излучения мяча - величина не постоянная, так как мяч работает в режиме пульсирующего излучения. В связи с этим расстояние, начиная с которого вратарю нужно выезжать на мяч будет им выбрано достаточно приблизительно.

Важным моментом является факт того, что робот не должен выезжать с позиции защиты в сторону собственных ворот - иначе он рискует забить гол сам себе. Чтобы ограничить сектор защиты вратаря необходимо использовать показания датчика компаса, опираться следует на заранее откалиброванные азимуты, ограничивающие сектор защиты.

Итак, мяч подкатился достаточно близко к воротам, сила его излучения превысила некое пороговое значение, заданное в программе вратаря и он прерывает защиту и переходит к активной обороне. Движение на мяч в целом не отличается от того, которое использует нападающий с той лишь разницей, что оно должно быть прервано, "если робот не успел".

...

Далее статья прерывается, к сожалению времени ее дописать совершенно не было, а потом мы оказались на Российском этапе Всемирной Олимпиады Роботов в г.Иннополис.


В этом году мы готовили две команды, на "Футбол роботов" и на "Лабиринт: туда и обратно". Обе команды прошли региональный отбор, показав на нем лучшие результаты, но в Иннополис отправилась только одна наша команда. Организаторы ВРО в последний момент приняли решение переиграть состав объявленных ими еще зимой состязаний, и наша младшая команда, как, впрочем, и сотня ребят из других регионов, "пахавших" последние полгода без выходных, остались со своими лабиринтами дома. Это ничего, ведь главное подготовка и полученные ими знания, ведь правда? А организационные просчеты наверняка будут учтены на будущее.

В этом сезоне команды, прибывшие на футбол роботов в Иннополис, наконец-то научились играть по новым правилам, не просто ездить на мяч, как это было в прошлом году, а выполнять маневры по его объезду и подталкиванию к воротам соперников. В связи с этим игры получились очень интересными и фактор случайности уже не так влиял на перевес сил на полях. Нас порадовало, что то тут, то там в разговорах участников слышна была наша терминология, "орбита", "точка схода". Был даже робот, почти полный клон нашей прошлогодней конструкции. Представляете каких трудов стоило этой команде собрать его, ориентируясь только на видео и на пару фото.


"Аналоговость" футбольных правил, в отличии от основной и свободной категории, заставляла находиться в постоянном напряжении. От судьи и от того, "чьи" команды на поле зависело насколько строго к ним будет применено то или иное "нежесткое" правило, которое тем не менее могло внести существенный вклад в  игру. К примеру 5 секунд ожидания, рекомендованные на брифинге могли превратиться в строгие 3 или в полушутливые 7. Наклейки с символикой области нам внезапно предложили отодрать от роботов, разрешив приклеить, если получится, оставшиеся от них лоскуты после сборки. Наклейки якобы позволяют промаркировать моторы, зато детали в составе роботов-соперников, раскрашенные маркером оказались вполне годными и даже не модифицированными.

Самое печальное - обстановка, "тренер тренеру волк". Семейных/дворовых команд не так много, в основном все выступают от образовательных учреждений, в которых зачастую полученная тренером грамота "кормит его еще целый год". В интернет сообществах единицы всем известных тренеров свободно делятся своими наработками, остальные их придерживают, чтобы применить вновь и вновь. На страницах всем известного блога, которым зачитывались робототехники всей страны, новых статей не выходило уже больше года, материалы и наработки по соревновательной робототехнике доступны за деньги, тренерам, приехавшим на курсы повышения квалификации. Покупка знаний тренеров из других регионов уже не выглядит чем-то странным, главное продвинуть своих ребят.
Похоже третья наша попытка найти единомышленников по свободному обмену опытом, наработками и идеями (сначала канал Youtube, затем сообщество ВК и блог) снова не нашла отклика.







1 комментарий:

  1. Обстановка и вправду не способствует обмену мнениями, информацией, опытом. Полагаю, что это и есть "дух WRO", заметьте, что фото и видео соревнований сложно найти до "межнара", не смотря на то, что событие было публичным. Секретность и паранойя доходит до того, что участники панически запрещают фотографировать роботов на самих соревнованиях и выкладывать их в интернет. Похоже, что распространение прогрессивных идей не является целью WRO. Озадачила странная тенденция осложнять правила жесткими рамками, типа, "дальномер только вправо", замерять расстояния только в строго указанных направлениях, мол, "засвечивает" противнику, и это при том, что робофутбол - контактный вид соревнований, где роботы могут сталкиваться с такой силой, что детальки отлетают.
    Хотелось бы побольше игр в первом круге для каждой команды, т.к. доля случая в этих соревнованиях так высока, что сильные команды могут легко вылететь до финала, и наоборот. Поэтому чем больше игр, тем больше вероятности, что рейтинг в подгруппах будет более соответствующий уровню команд.

    ОтветитьУдалить

Самое популярное