Боулинг

Предисловие

Состязание заключается в том, чтобы сделать робота, который может набрать как можно больше баллов в обычной версии боулинга, но адаптированного для роботов. Задача робота заключается в том, чтобы взять красный шар со стойки с шарами, расположить кегли на конце дорожки и выбить как можно больше кеглей, запуская шар в сторону кеглей.

Содержание

1. Описание задания
2. Правила состязания
3. Подсчет баллов
4. Спецификация дорожки
5. Спецификация реквизита состязания
6. Предложения по упрощения правил

Описание задания

Один раунд боулинга роботов состоит из нескольких фреймов. В каждом фрейме игры в боулинг роботу будет предоставлена возможность выбить как можно больше кеглей максимально тремя бросками шара в сторону кеглей. Шары со стойки берутся один за другим и бросаются как в обычном боулинге.

В начале каждого фрейма робот располагается полностью в базовом лагере (черная линия является частью базового лагеря). После старта робот должен самостоятельно покинуть базовый лагерь, взять шары один за другим со стойки, и каждый раз робот должен бросить взятый шар в сторону зоны кеглей. Робот должен катнуть шар, не касаясь или пересекая штрафную линию.

Если робот способен опрокинуть все 10 кеглей первым шаром, то начисляется страйк, и робот может использовать следующие два шара, чтобы выбить как можно больше дополнительных кеглей, прежде чем вернуться в базовый лагерь. Если робот способен опрокинуть все 10 кеглей первыми двумя шарами в одном фрейме, то такая ситуация известна как «спеа», и робот может использовать третий шар, чтобы выбить как можно больше дополнительных кеглей, прежде чем вернуться в базовый лагерь. В случае страйка или спеа все 10 кеглей устанавливаются снова. Если не было ни страйка, ни спеа, то робот должен вернуться в базовый лагерь после второго шара.

В зоне кеглей находятся 5 треугольных площадок для размещения 10 кеглей:

В зоне препятствий находятся 3 треугольные площадки для размещения 3 кеглей:

В состязании используются три типа расположения кеглей:

I. На одной из площадок от А до E размещаются 10 белых кеглей в форме треугольника, как в обычном боулинге. Площадка выбирается случайным образом посредством жеребьевки.

II. На одной из площадок от A до E размещаются 10 кеглей в форме треугольника. На одной из других обозначенных позиций дополнительно размещается зеленая кегля.

Площадка с 10 белыми кеглями и зеленой кеглею выбираются случайным образом посредством жеребьевки.

III. На одной из площадок от A до E размещаются 10 кеглей в форме треугольника. Перед областью кеглей находятся 3 кегли, обозначающие препятствие.

Площадка с 10 белыми кеглями выбирается случайным образом посредством жеребьевки. Площадка с 3 кеглями, обозначающими препятствие, выбирается посредством жеребьевки таким образом, что 3 кегли, обозначающие препятствие, находятся перед площадкой с 10 белыми кеглями: на площадке E, если белые кегли на площадке A или B; на площадке F, если белые кегли на площадке C; на площадке G, если белые кегли на площадке D или E.

Требования к используемым материалам и оборудованию:

1. Контроллеры, используемые в роботах, должны быть от компании NI (National Instruments) MyRIO, или KNR (на основе MyRIO), или от компании LEGO® MINDSTORMS ™ EV3.

	MyRIO
	KNR (на основе MyRIO),
	EV3 x 2

2. Конструктивная основа должна иметь только MATRIX или TETRIX

	MATRIX
	TETRIX

*Запрещается вносить какие-либо изменения в любые материалы от MATRIX или TETRIX.

3. Команды могут использовать только один контроллер, если это myRIO или KNR, и максимум два контроллера, если это EV3.

4. Команды не могут использовать гидравлическое или барометрическое давление.

5. Команды, которые используют контроллеры EV3, могут подключить их друг друг посредством USB кабеля (daisy-chain).

Правила состязания:

1. Состязание проводится три раунда:

a. Первый квалификационный раунд:

i. Состоит из 2 фреймов, каждая команда играет один фрейм, и после этого все команды переходят в следующий фрейм, как и в обычном боулинге.

ii. Тип расположения кеглей I: в зоне кеглей размещаются 10 кеглей в форме треугольника на площадке A, B, C, D или E, выбираемой случайным образом посредством жеребьевки.

b. Второй квалификационный раунд:

i. Состоит из 2 фреймов, каждая команда играет один фрейм, и после этого все команды переходят в следующий фрейм, как и в обычном боулинге.

ii. Тип расположения кеглей II: в зоне кеглей размещаются 10 кеглей в форме треугольника на площадке A, B, C, D или E, выбираемой случайным образом посредством жеребьевки. В зоне кеглей дополнительно размещается зеленая кегля случайным образом посредством жеребьевки.

c. Финальный раунд:

i. Состоит из 5 фреймов, каждая команда играет один фрейм, и после этого все команды переходят в следующий фрейм, как и в обычном боулинге.

ii. В первых 2 фреймах используется тип расположения кеглей I из первого квалификационного раунда: 10 кеглей.

iii. В третьем и четвертом фреймах используется тип расположения кеглей II из второго квалификационного раунда: 10 белых кеглей и 1 зеленая кегля.

iii. В пятом фрейме используется тип расположения кеглей III: в зоне кеглей размещаются 10 кеглей в форме треугольника на площадке A, B, C, D или E, выбираемой случайным образом посредством жеребьевки, а также 3 кегли, обозначающие препятствие, на соответствующей площадке перед 10 кеглями.

2. Площадки с кеглями выбираются случайным образом посредством жеребьевки перед каждым фреймом в раунде:

1) Площадка с 10 кеглями выбирается случайным образом посредством жеребьевки при использовании непрозрачного ящика, содержащего листки бумаги с написанными на них буквами от A до E.

2) (Только для типа расположения кеглей II) Местоположение зеленой кегли зависит от местоположения белых кегель. Если белые кегли находятся на площадке A, то зеленая кегля может быть только на площадке C, D или E; белые на B значит зеленая на D или E; белые на C значит зеленая на E или A, белые на D значит зеленая на B или A; белые на площадке E значит зеленая может быть на площадке C, B или A. Площадка с зеленой кеглей выбирается случайным образом посредством жеребьевки при использовании непрозрачного ящика с буквами, обозначающими возможные площадки с зеленой кеглею и указывающими на площадки с белыми кеглями. После того, как площадка с зеленой кеглей определена, она размещается в центре этой треугольной площадки:

3) Жеребьевка проводится три раза. Для исходного размещения кеглей будет использовано первое размещение кеглей, определенное жеребьевкой. Если после первого броска был засчитан страйк, то будет использовано второе размещение кеглей. Если после второго броска, был засчитан спеа или страйк, то будет использовано третье размещение кеглей.

Для всех команд будет использоваться одинаковое размещение кеглей в одном фрейме.

3. Робот стартует из базового лагеря, представляющего собой квадрат 450х450 мм. Перед стартом размеры робота не должны превышать 450х450х450 мм, и проекция робота должна полностью находиться внутри базового лагеря. Черная линия считается частью базового лагеря. После старта размеры робота не ограничены.
4. (Только для роботов на базе EV3) Перед тем, как робота помещается в карантин для проверки, в микрокомпьютер EV3 робота должен быть загружен только один проект. Названием проекта должно быть «WRO2016», и основной исполнительный файл должен быть назван «run». Судье разрешено провести проверку микрокомпьютера, прежде чем начать попытку. Если будет обнаружено более одного проекта, то участник должен удалить все файлы, которые не соответствуют требованиям.
5. Для завершения фрейма роботу отводится 240 секунд. Отсчет времени начинается в тот момент, когда судья дает сигнал для старта. Робот должен быть выключен. Участникам могут произвести физические настройки робота в стартовой зоне. Время, отводимое команде на подготовку перед каждым фреймом, не должно превышать 90 секунд. Однако, не разрешено вводить данные в программу посредством изменения расположения или ориентации частей робота. Если судья распознает данную ситуацию, то команда может быть дисквалифицирована от участия в состязании. Как только физические настройки, удовлетворяющие участников, произведены, судья даст сигнал для включения робота (для роботов на базе Ev3). После этого необходимо осуществить выбор программы (но не запуск).
6. Как только прозвучал сигнал судьи для старта, начинается отсчет времени, и участники должны привести робота в движение:

· В случае использования myRIO/KNR робот должен стартовать при включении питания;

· В случае использования микрокомпьютера EV3 должна быть запущена программа на роботе.

7. Робот должен взять единовременно один шар со стойки и использовать его, прежде чем взять другой шар. Незадействованные шары должны оставаться на стойке. Если незадействованные шары (хотя бы один) по намерению или случайно полностью покинут стойку (шар не касается внутренней поверхности стойки, и проекция шара на дорожке находится за пределами проекции стойки для шаров), прежде чем задействованный шар будет брошен, то фрейм будет закончен. Шар считается брошенным, если его проекция находится за пределами дорожки или за штрафной линией.

8. Робот может только катить шар по дорожке в сторону кеглей, при чем скорость не должна превышать 3 м/с.

9. Шар следует отпустить в любом месте перед штрафной линией. Проекция робота не должна касаться или пересекать штрафную линию. В случае нарушения фрейм завершается, и робот получит нуль баллов за этот фрейм (т.е. робот не получит баллов, например, за то, что взял первый шар, или за предыдущие броски в этом фрейме).
10. После броска шара роботу следует подождать минимум 15 секунд перед следующим броском. Это время требуется для того, чтобы очистить дорожку от упавших кеглей или установить новые кегли на дорожке для следующего броска в случае страйка или спеа. Если робот приступит к броску шара слишком рано, то фрейм будет завершен.
11. В зависимости от результата броска робот может использовать оставшиеся на стойке шары, чтобы заработать больше баллов:

a. Если первый шар приводит к страйку, то робот может бросить еще два шара.

b. Если брошены два шара и второй шар приводит к спеа, то робот может бросить еще один шар.

c. Если брошены первые два шара и робот не зарабатывает ни страйка, ни спеа, то он должен вернуться в базовый лагерь, не задействовав третий шар.

При присуждении страйка или спеа берутся в расчет только 10 белых кеглей, и не учитываются зеленая кегля или 3 кегли, обозначающие препятствие.

12. Кегля считается опрокинутой, если она не стоит вертикально после броска. Не имеет значения, насколько сдвинулась кегля после броска, кегля НЕ считается опрокинутой, если она все еще стоит вертикально.
13. Командам не разрешается касаться робота во время попытки.
14. Если во время выполнения задания возникает неопределенная ситуация, окончательное решение принимает судья. Решение будет смещено в сторону худшего результата, возможного в данной ситуации.
15. Фрейм завершается и отсчет времени останавливается в следующих случаях:

a. Время, отведенное на фрейм, (240 секунд) истекло.

b. Участник команды коснулся робота во время попытки.

c. Робот коснулся какой-либо своей частью поверхности за пределами дорожки.

d. Участник команды громко сказал «СТОП», чтобы завершить попытку.

e. Остальные шары полностью покинули пространство стойки (правило 7)

f. Робот коснулся или пересек штрафную линию (правило 9).

g. Робот не дождался истечения 15 секунд, прежде чем бросить следующий шар (правило 10).

h. Робот попытался бросить третий шар, не заработав ни спеа, ни страйка первыми двумя бросками (правило 11c)

i. Если проекция робот находится полностью в базовом лагере.

16. Очки, заработанные после завершения фрейма, не учитываются. Например, если время истекло, когда шар был брошен, то баллы, заработанные роботом вследствие этого броска, в расчет не берутся.

Подсчет баллов :

1. Подсчет баллов будет производиться в течение каждого фрейма в раунде, баллы по результатам всех фреймов суммируются, чтобы определить результат раунда.

2. Баллы, заработанные в двух квалификационных раундах, суммируются. Сумма баллов используется для ранжирования команд и определения команд, которые проходят в финальный раунд.

3. Если у команд одинаковое количество баллов, то дальнейшее ранжирование осуществляется по количеству страйков (10 кеглей опрокинуты за один бросок). Если у команд одинаковое количество страйков, то дальнейшее ранжирование осуществляется по наименьшему зафиксированному значению времени раунда. Время раунда представляет собой суммарное время всех фреймов в раунде.

Таблица начисления баллов:

Спецификация дорожки:

1. Размеры дорожки составляют 4800 мм х 1200 мм.

2. Стенки вокруг дорожки отсутствуют.

3. Дорожка приподнята над поверхностью пола не менее чем на 17 мм.

4. Разметка дорожки напечатано на покрытии, которое зафиксировано на поверхности дорожки.

5. Основной цвет покрытия белый.

6. Черные линии вокруг базового лагеря и черные линии для обозначения базовой и штрафной линий имеют размер 20 ± 1 мм.

7. Серые круги обозначают позиции кеглей. Диаметр круга составляет 15 мм.

8. Размеры могут варьироваться в пределах ± 5 мм, если не указано иное.

Спецификация реквизита состязания :

Кегли для боулинга роботов:

1. Кегли сделаны из дерева.

2. Основной цвет кегли белый (кроме зеленой кегли)

3. На кеглю нанесены две красные полоски.

Шар для боулинга роботов представляет собой стандартный красный шар для игры в снукер и имеет диаметр 57 мм ± 1 мм:

Стойка для шаров сделана из оргстекла (5 мм толщиной), внутренние размеры составляют 300х80х80 мм, каждое из 3 отверстий имеет диаметр 15 мм, и расстояние между центрами отверстиями составляет 100 мм. Стойка для шаров жестко зафиксирована на дорожке, так что робот может сильно прижаться к ней для выравнивания.

Экран:

1. Высота экрана составляет 600 мм.

2. Ширина экрана составляет 1800 мм.

3. Расстояние между дорожкой и экраном составляет 200 мм.

4. Основной цвет матовый черный. Может использоваться черная ткань.