Робототехнический хакатон


20-21 мая 2017 года в Московском техникуме космического приборостроения МГТУ им. Н.Э. Баумана прошел Робототехнический хакатон для школьников и студентов СПО, RoboHACK CROC, организованный компанией КРОК (Надежда Янушкевич), Клубом спортивной робототехники МФТИ (Эдуард Петренко) и Московским техникумом космического приборостроения (Андрей Будняк). Компания КРОК предоставила материальную часть, в которую входили детали для изготовления роботов. Руководитель Клуба спортивной робототехники МФТИ провел теоретическую подготовку участников.

Гостями хакатона были представитель ШНТ (Школа Новых Технологий) менеджер Юлия Боровкова и Василий Зуйков, куратор дополнительного образования Инжинирингового центра НИЯУ МИФИ, руководитель проекта «Сотвори звезду». Наряду с москвичами, в хакатоне приняли участие ребята из Лицея №30 СПб, школ Мытищ и Екатеринбурга разных возрастов и имеющих разные уровни подготовки. Самым продвинутым участникам было предложено запустить дирижабли, с довольно сложным на первый взгляд заданием: подняться в воздух на 1 метр, пролететь 1 метр, развернуться, вернуться на стартовую площадку приземлиться. На самом деле задача решается с помощью 2-х датчиков (дальномер и компас) и 3-х моторов с пропеллерами. На 3-ри приготовленных комплекта деталей для дирижаблей, нашлось всего 2-е команды (СПб и Мытищ). Остальным были предоставлены детали для изготовления мобильных роботов, двигающихся по извилистой черной линии на белом поле. Поля использовались от соревнований Робофест и RobotChallenge, отличающиеся шириной линии (5 см и 1,5см) соответственно, а также кривизной поворотов.

От МТКП выступили команды «ТИ-21» в составе Пешнин Артем, Федоров Даниил, Каракайтис Вадим и Чернов Даниил. В команде «ЕРОК» Демкина Василиса и Егоров Кирилл.

Многие участники впервые столкнулись с такими деталями как драйвер моторов по схеме Н-моста в котором использовалась ШИМ (Широтно-импульсная модуляция) для регулировки скорости. Но благодаря объяснениям наставников, с освоением драйверов справились все. А насколько хорошо ребята умеют программировать в среде Arduino IDE, и имеют хорошее воображение, показал первый конкурс «Танцы роботов». В течении минуты, роботы выписывали на поле замысловатые «ПА» и как на соревнованиях по фигурному катанию конкурс оценивался по критериям «Технологичность» и «Артистизм».

Измученные конкурсом, ребята славно в обед подкрепились.

Отслеживание черной линии осуществлялось с помощью линейки из 8-ми датчиков. Для того, чтобы проверить насколько ребята хорошо освоили тему, провелся конкурс «Угадай слово». Вернее, было бы назвать его «Прочти слово с помощью технического зрения». Проводя линейкой датчиков над напечатанным словом, надо было вывести эту информацию на экран и разобрать в ней напечатанное слово. Надо отметить, что на предыдущих хакатонах, ребята из Дубны прочитали слово за 3 секунды.

А в это время, команды дирижаблей сооружали гондолы, стремясь минимизировать вес, как в космических кораблях. Команда из СПб, впервые столкнулась с передачей данных от датчиков по каналу I2C и успешно с ней справилась.

Второй день был целиком посвящен изготовлению и программированию роботов с перерывом на обед и отдыхом на пуфиках.

На международных соревнованиях, для роботов на Линии, применяется математический аппарат, использующий принцип ПИД-регулятора (Пропорциональный Интегрально Дифференциальный регулятор) (вот и пригодились знания физики и математики), суть которого объяснил Эдуард Петренко. Ребята из школ программирования освоили материал, но наши первокурсники не поняли ничего. И это им простительно. Тогда наставник МТКП Андрей Будняк посоветовал применить простой релейный регулятор. И надо сказать, что, учитывая конструкцию робота, материал колес, извилистость трассы и скорость робота, можно добиться отличного результата.

Ребята проявили упорство, терпение и добились наилучшего результата. Казалось бы, должны победить команды с ПИД регуляторами, но это у них не получилось, т.к. этот регулятор требует более тонкой настройки и опыта, чего у ребят не было. Команду «ЕРОК» сгубила неправильно выбранная концепция использования датчиков и алгоритма движения по линии, но они не расстроились и ушли с хакатона в хорошем настроении с шариками, наполненными гелием.

Поздравляем команду победителей, получивших сертификат на 8 т. рублей на приобретение деталей для роботов!