Logo Robotika.SK Faculty of Electrical Engineering and Information Technology, Slovak University of Technology  Logo Faculty of Mathematics, Physics and Informatics, Comenius University 

Team name: GAB.sc Junior #3

About the team: 3. generácia krúžkarov venujúcich sa robotike z radov najmladších na Gymnáziu Antona Bernoláka v Senci

Assignment: Lighthouses

Riešenie úlohy

Najprv spustíme robota loď, ktorý sa pohybuje vpred dokým sa touch senzor nedodkne majáku. Potom už len čaká, dokým maják nezačne blikať. Robot si po zapnutí svetla majáku - bliknutí, meria ako dlho bolo svetlo zapnuté. Po vypnutí si odmeria aj čas ako dlho maják nesvieti. Keď maják začne znovu svietiť, meranie sa ukončí a robot si zapíše v kóde, aký čas bol zapnutý, a aký čas bol vypnutý (premenné on a off). Po sčítaní týchto dvoch premenných zistí aj dĺžku periódy.

Najprv robot vyhodnotí, či maják vôbec zhasol. Pokiaľ sa po dobu 5 sekúnd nevypne ani raz, automaticky vyhodnotí stále svetlo a zahlási "One" - čiže stále svetlo.

  1. Ak zhasne za menej ako 5 sekúnd, vie, že to nie je Stále svetlo a vyhodnocuje ďalej.
  2. V poradí nasleduje Rýchlo blikajúci s prestávkou. Odčíta tu teda z premennej off premennú on a ak sa táto hodnota nachádza v danom rozpätí, vyhodnotí, že sa jedná o tento typ svietenia a zahlási "Two".
  3. Robota pri Dlhom záblesku zaujíma iba hodnota zapnutia a tu si overuje jej rozpätie.
  4. Pri Zatmievacom programe robota zaujíma rozdiel o koľko je zapnutie dlhšie. Znova sa pýta na rozpätie čísel, lebo nie vždy presne vie určiť desatinnú hodnotu.
  5. Pri Rýchlo blikajúcom (teraz bez prestávky) majáku robot počíta iba s periódou, ktorú vynásobí 5, aby mohol používať aj väčšie čísla a program sa neplietol. Preto je usporiadanie "nasledovné" (za sebou), nakoľko niektoré programy (fázové charakteristiky) majú podobné výsledky výpočtu. Keďže sa však nachádzajú pred týmto programom takže ich už robot nebude robiť.
  6. Blikajúci maják  - tu určujeme rozpätie obidvoch hodnôt, on aj off. Výsledky, ako obyčajne, porovná. Ak sú splnené všetky tieto podmienky, tak zahlási "six", čo je číslo pre tento program. Ak nie ... hľadá ďalej.
  7. Veľmi rýchlo blikajúci, ako druhý program, používa periódu v ktorej určí rozpätie.
  8. Program Isophase určujeme ako posledný - on aj off sú dlhé.
  9. Ak sa signál majáku nezhoduje ani s jedným zo spomínaných, vyhlási program, že je signál neznámy - teda zvuk "error".

Nakoniec robot cúvne, otočí sa a odíde.

Konštrukcia

V našom riešení využívame 2 robotov: loďku a maják.  

Konštrukcia majáka:

Maják má 2 stredné motory. Tie slúžia na zapínanie a vypínanie žiaroviek. Ako to ale funguje? Maják totižto nepoužíva len systém LEGO Mindstorms, ale aj stavebnicu LEGO Power Functions Motor Set. Tá obsahuje aj LED svetielka (LED lights) a my sme použili 2 páry (dohromady 4 svetlá).
Princíp tejto lego sústavy je, že hlavná batéria (Battery box) a páčky (Control switches) môžu byť v 3 stavoch - zapnutá vľavo, vypnutá a zapnutá vpravo. Keď je páčka postavená rovno (kolmo na plochu), je v stave vypnutá. Ak ju otočíme jedným alebo druhým smerom o cca 25°, je v stave zapnutá vpravo/vľavo.
Pri batérii je zase posuvné tlačidlo, pričom: ak je v strede, tak je v stave vypnutá; ak je na boku, je v stave zapnutá. Je to tak preto, aby sa motor, ktorý k tejto batérii pripojíme, mohol točiť 2 smermi, podľa toho, ako posunieme tlačidlo (to isté platí pre páčku). I keď tento systém nevyužívame, je dobré o ňom vedieť.
My teda máme k batérii pripevnené 2 páčky, pričom z každej páčky sa ďalej pripája 1 pár svetielok. Páčky sú navrhnuté tak, aby sa po pripojení ďalších LEGO súčiastok dali otáčať. Tu sme využili Lego Mindstorms - pripojili sme k nim 2 stredné motory. Keď sa teda otáčajú, dokážu zapínať a vypínať svetlá majáka. Ako sme už vysvetlili, maják má 4 svetlá - po 2 svetlá na opačných stranách. Loďka rozpoznáva len to svetlo z páru, ktoré je otočené k nej. Zapnúť môžeme len celý pár svetiel, preto maják svieti do dvoch opačných smerov.

V spodnej časti majáku je batéria, v strede sú páčky s motormi a na vrchu sú svetlá (káble sú v týchto súčiastkach už vstavané). Celý maják je skonštruovaný z Lego Architecture Studio, ktoré sme mali k dispozícii (použili sme ho aj v našom minuloročnom riešení - 8. zadanie, úloha Pekár) a z pár kúskov zo starších FLL Challenge Set.

Ako bonus vie Maják meniť aj farbu svetla, keďže vieme k svetlám pripevniť priesvitné farebné kúsky lega. Z prednej časti je okno majáka otváracie, takže táto výmena nie je náročná ani pre majákmajstra.

 

Konštrukcia loďky:

Naša loďka využíva 2 senzory (farebný a dotykový) a 2 veľké motory. Motory poháňajú 2 veľké predné kolesá. Vzadu má loďka 2 kovové guličky. Farebný senzor je umiestnený vo výške svetiel majáka, aby vedel rozoznať periódu a fázovú charakteristiku svetla. Dotykovým senzorom robot rozpozná, že príde k majáku.

Photos:

Videos:

Programs:

Rating:

1. Veľmi pekné riešenie úlohy. Oceňujem aj podrobný popis riešenia a konštrukcii robotov. Taktiež chválim kvalitu, obsah a spracovanie videa.

2. Perfektné, naozaj nenachádzam slov, úžasne spravené riešenie a super video.

3. Páči sa mi podrobný popis riešenia, aj vysvetľovanie na videu. Myslím, že viac informácii o riešení nám už ani netreba.
Veľmi pekný maják, aj celkové riešenie je super. Paráda!
Zaujímalo by ma len, či by robot dokázal prečítať signály aj na väčšiu vzdialenosť, neskúšali ste?

4. Za úlohu Majáky získavate 3b. Páči sa mi akým spôsobovam spracovávate video - zrozumiteľný popis robota, programu, úlohy a riešenia.