Водные ИРС: обзор подводной категории на ВРО 2017 (видео)

Второй год на Всероссийской робототехнической олимпиаде проводятся соревнования в водной категории. Рассматриваем подводных роботов и обсуждаем их вместе с участниками, тренерами и судьями.

Подводные роботы впервые добрались до Всероссийской робототехнической олимпиады в прошлом году. Эта категория проводится в действующем бассейне Лицея Иннополис, примерно в полукилометре от университета, где представлены все остальные направления олимпиады. Из-за отдаленности места проведения зрителей у подводных роботов было совсем мало. А зря! По зрелищности это одна из самых ярких номинаций.

На олимпиаду роботов в Казань (Иннополис) приехали три команды из Владивостока и по одной из Челябинска, Красноярска и Королева Московской области. Всего 6 команд — на одну больше, чем в прошлом году.

Отбор и правила водной категории ВРО

Региональных отборов, традиционных для ВРО, в случае водной категории по сути не было – количество центров, которые в России работают в этом направлении, совсем мало. Самый большой из них находится во Владивостоке (он, кстати, стал победителем общекомандного зачета ВРО 2017 по совокупности всех категорий). Допуск к соревнованиям проводился на основе видео, где требовалось продемонстрировать работающего под водой робота.

Перечень подводных задач, которые необходимо выполнить между погружением и всплытием робота:

1. Пройти в створ перевернутых ворот шириной 0,7 м. Верхний край столбов совпадает с поверхностью воды. Расстояние от старта до ворот задается рандомно перед заплывами.
2. Пройти по трем полоскам в разных участках бассейна, их направление задается непосредственно перед заплывами.
3. Коснуться любой частью робота красного шара под водой.
4. Распознать объект на картинке и выполнить разворот под углом, зависящим от картинки.
5. Всплыть в обруче.

Все задачи могут быть выполнены любым доступным способом: с использованием системы технического зрения, просто с помощью управления упорами движителей, комбинацией нескольких методов и подходов. Задачи можно выполнять в любой последовательности. Однако, как только робот всплыл, то есть любая часть робота оказалась над водой, попытка завершается.

По регламенту глубина бассейна должна быть не менее 1,5 м, длина — не менее 5 м, ширина — не менее 3 м.

Роботы делаются из любых комплектующих, количество камер, датчиков и движителей не ограничивается. Вес робота — не более 5 кг, размеры не ограничиваются. Роботы должны автономно выполнять все задания.

Платформы подводных роботов

В регламенте указан рекомендуемый конструктор подводных роботов, это Micro Underwater Robot (MUR), разработанный во Владивостоке. Конструктор был анонсирован в конце 2015 года, тогда же представлены первые прототипы. В MUR’е использована плата Intel Edison, но механика, моторы и прочие детали российского производства. С момента первого анонса разработчики усовершенствовали робота MUR.

3 из 6 роботов на ВРО 2017 сделаны из конструктора MUR. Три других робота работают на Arduino.

Семен Зиньков, тренер и судья из Владивостока, считает, что роботы из подручных материалов вполне могут конкурировать со сделанными из специализированных наборов.

Дело больше во времени и подходе к подготовке. Преимущество в основном в том, что не нужно решать разного рода технические проблемы, плюс, если взять MUR, к нему в комплекте предлагается средство разработки IDE и полный комплект всего, что может пригодиться — камеры, моторчики, а также API для управления робота. Если делать робота самим, то скорее всего придется писать много низкоуровнего кода.

Судьи отметили интересное решение красноярской команды, занявшей третье место.

Изменения в правилах «Водные ИРС» на ВРО 2018

В следующем году правила будут более суровые — чтобы использовать техническое зрение, это сейчас мейнстрим в робототехнике, а просто езда по моторчикам — это 50-60-е годы  прошлого века, —

отметил судья Андрей Гридин из Владивостока.

Специфика подводной образовательной робототехники

Дмитрий Алексеев, основатель Центра развития робототехники из Владивостока:

В подводной робототехнике более серьезный уровень. Что-то не так сделал — все, вода залилась и привет. Поэтому это гораздо более зрелые инженерные проекты.

Семен Зиньков:

Основная проблема подводной робототехники — это вода, которая затекает в корпуса.

Дмитрий Пуряев, тренер из Красноярска:

Интересно работать с глубиной, много надо учитывать, что в сухопутных и воздушных роботах не требуется учитывать.

Дмитрий Ловчиков, тренер из Челябинска:

Робот движется в трехмерном пространстве, если обычному роботу достаточно сориентироваться по координатам X и Y, то здесь надо следить за своим положением по оси Z.

Результаты ВРО 2017 в водной категории

• 1 место — Андрей Мудров и Дарья Зяблицкая из Владивостока.
• 2 место — Виталий Шевченко и Иван Суханов из Владивостока.
• 3 место — Данила Буряк, Екатерина Новикова и Николай Туслов из Красноярского края.

Все материалы по Всероссийской робототехнической олимпиаде 2017:

• Сохранит ли Университет Иннополис статус оператора WRO?
• ВРО 2017: мнение тренеров, судей и экспертов (видео).
• Водные ИРС: обзор подводной категории на ВРО 2017 (видео).
• TetraStack – роботизированная версия Tetris: обзор новой категории на ВРО 2017 (видео).
• Объявлены победители Всероссийской Робототехнической Олимпиады.
• Всероссийская робототехническая олимпиада: день первый.
• Олимпиада роботов в Иннополисе: день второй.
• Олимпиада роботов в Татарстане: день третий.
• В Татарстане выберут лучших российских школьников-робототехников.
• Впервые в России соревнования беспилотников пройдут на робототехнической олимпиаде.
• Лучшие школьники России отправятся на Всемирную робототехническую олимпиаду в Коста-Рике.

Теги: arduino, MUR, Андрей Гридин, Владивосток, водная робототехника, Водные ИРС, ВРО, ВРО 2017, Всероссийская робототехническая олимпиада, Дмитрий Алексеев, Дмитрий Ловчиков, Дмитрий Пуряев, Иннополис, Казань, подводные роботы, Семен Зиньков, Татарстан