Pravidla
robotika.cz outdoor delivery challenge
Čtvrtý ročník soutěže autonomních outdoor robotů se bude letos konat tentokrát v Brně v parku Lužánky. Vedle nového místa konání je novinkou současný start všech robotů z neznámých pozic. Větší prostor dostane i kategorie „volná jízda”. Z minulých let zůstává požadavek na detekci překážek, doprava nákladu i možnost kooperace až tří robotů v jednom týmu.
Historie soutěže
První ročník soutěže se konal v roce 2006 ku příležitosti pátého výročí vzniku
serveru robotika.cz. Vedle snahy zaplnit prázdné místo
v oblasti soutěží outdoor autonomních robotů,
bylo snahou spojit úsilí robotické komunity, sdílet
know-how a prosadit se i na mezinárodním poli. Konečně jsme chtěli, aby soutěž
měla i nějaký potenciálně praktický význam. Zatím spojujícím tématem
všech ročníků je schopnost samostatného přesunu nákladu z místa na místo.
První tři ročníky se soutěž konala v Praze v parku Stromovka ve spolupráci s
Planetáriem Praha. Od letošního roku chceme, aby i soutěž samotná „putovala”,
a tak bylo místo konání pro rok 2009 přesunuto do Brna.
Pravidla soutěže se s každým ročníkem mírně mění a soutěž je stále náročnější.
Na druhou stranu na webu již najdete informace o existujících řešeních a tak
pro začátečníka není třeba začínat zcela od nuly.
Roboti musí být zcela autonomní, což znamená, že po zadání úkolu se už musí
rozhodovat pouze sami. Od prvního ročníku je základní požadavek, aby se robot
pohyboval po parkových cestičkách a nevyjížděl z nich — podobně jako
autonomní auta by neměla vyjíždět ze silnice. Ve druhém ročníku byla zavedena
možnost kooperace více robotů. V loňském roce pak byly přidány překážky a
nutnost se s nimi nějak vypořádat.
Podobné soutěže
Ve světě existují i jiné outdoor soutěže autonomních robotů. Jednak to byla
americká Grand Challenge/Urban Challenge, kdy roboti (typicky autonomní
automobily) měli samostatně překonat netriviální vzdálenosti, případně v
posledním ročníku rozpoznávat značky a reagovat na ostatní roboty.
Od roku 2005 pořádá Pennsylvania State University
Mini
Grand Challenge. Podobně jako v Robotour se musí menší roboti autonomně
navigovat v Abington parku a vyhýbat překážkám. Cesta je označena
pomocí dopravních kuželů a k dispozici je sada GPS průjezdních bodů. Soutěž
stále žije a k dispozici jsou i
zdrojové
kódy.
Další soutěž, která se koná v Evropě je Field
Robotic Event. Na rozdíl od jiných soutěží si zde organizátoři nechají hřiště
vyrůst . Úkolem je navigace na poli osázeném kukuřicí. V roce 2009 se soutěž
bude konat v Holandsku (6.-8. července 2009, Wageningen University and Research
centre).
Motivace pro rok 2009
Letošní soutěž by měla být dalším krokem na cestě k chytřejším a autonomnějším
robotům. Mottem letošního ročníku je důraz na autonomnost robotů a jejich
schopnost vypořádat se s překážkami. Na rozdíl od předešlých ročníku roboti
nebudou přesně znát svoji startovní polohu a interakce s operátorem se omezí na zadání
okruhu a odstartování. Stejně jako v minulých ročnících jsou podporovány
robustnější roboti schopní převážet náklad a kooperace robotů při pohybu v
koloně.
Pravidla
Úkol Úkolem robotů je v zadaném časovém limitu 30min objet okruh
dlouhý až 1km. Roboti musí být plně samostatní, nesjíždět z cesty a správně se
rozhodovat na křižovatkách podle zadané mapy. Místo startu bude pro každého
robota zároveň i místo cíle (pozn. že toto místo bude pro každého robota jiné,
viz níže).
Okruh Okruh bude vybrán z mapy chodníků v parku Lužánky v Brně jako
posloupnost na sebe navazujících segmentů. Každý segment má přiřazeno jedno
písmenko a trasa tedy bude určena svým kódem (např.
rok 2006 ABCORSTUO,
rok 2007 AEDCHIJLW).
Roboti Tým může nasadit nejvýše tři roboty s kódovým označením: HEAD, BODY
a TAIL. Roboti se na trati nesmí dotýkat a vzdálenost HEAD-BODY a BODY-TAIL
nesmí přesáhnout 2m. Každý robot musí mít tlačítko PAUSE, které dočasně
pozastaví jeho pohyb. Toto tlačítko bude použito při startu a v případě nutného
pozastavení robotů z organizačních důvodů. Tlačítko musí být snadno přístupné,
červené a musí být pevnou součástí robota (aka Big Red Switch).
Vyjetí z cesty Trasa povede po parkových cestičkách. Pokud robot sjede
z cesty, aktuální pokus pro něj končí. Pokud má tým více robotů, končí i
všichni v koloně za ním. O jejich
včasné odklizení se musí postarat soutěžící tým.
Překážky Na trase se mohou nacházet překážky. Kromě překážek přirozených
(lavičky atp.) mohou být na trať umísťovány i překážky umělé. Za typickou
(umělou) překážku se považuje například figurant či papírová krabice od
banánů. Roboti nesmí vejít v kontakt s překážkou. Kolona ale může před
překážkou zastavit a vizuálně či zvukově upozornit, že překážka byla
detekována, ale objíždění se neplánuje. Překážka (umělá) bude odstraněna a
roboti mohou pokračovat v cestě. Fakt, že překážka už není přítomná musí roboti
detekovat sami.
Maják Bude k dispozici __jedno__ místo, kde si tým může umístit svůj
vlastní majáček. Toto místo bude pro všechny týmy společné. Tým musí během
homologací oznámit, které všechny frekvence používá (vysílání bude možné pouze
na povolených frekvencích). Organizátoři nebudou řešit případné problémy s
rušením, pouze zveřejní seznam týmů a jejich vysílacích frekvencí.
Bodování Vyhrává tým, jehož roboti budou trasu nejlépe zdolávat. Trasa bude
rozdělena na úseky 20m až 40m dlouhé s tím, že pevně budou dány křižovatkové
úseky (cca 5m před a 5m po) a vnitřní segmenty se pravidelně dorozdělí. Za
autonomní projetí úseku získává tým 1 bod (tzv. „bod za cestu”). Za dovezení
jednoho kusu nákladu na konec úseku získává tým „bod za náklad”. Každý robot
může vézt jeden „náklad”. Navíc pokud robot vyjede z cesty, aktuální pokus
končí pro něj a všechny roboty v koloně za ním. Stejně tak pokud dojde ke
kontaktu s překážkou.
Homologace Tým se může zúčastnit soutěže, pokud ukáže, že je schopen získat
alespoň jeden bod. Nutnou podmínkou je tedy schopnost projet jeden úsek bez
kontaktu s překážkou. S robotem musí být možnost snadno manipulovat: dvě osoby
ho mohou odnést několik desítek metrů. Použití tekutin, žíravin,
pyrotechnických materiálů a živých bytostí je zakázáno. Každý robot bude během
jízd doprovázen jednou osobou z týmu, starší 18 let, která je za jeho chování
zcela zodpovědná.
Technická dokumentace Každý tým dodá ke svému robotu (robotům) základní
technickou dokumentaci (pro prezentace, veřejnost a novináře). Vítězné týmy (1.
až 3. místo) pak budou požádány o podrobnější dokumentaci pro webovou
prezentaci a tedy zjednodušení zapojení nováčků do soutěže v následujícím
roce.
Organizace Soutěž bude mít 4 kola. Pro každé kolo bude vybrán jiný okruh.
Vybraný okruh bude oznámen 10 minut před startem kola. Pozice robotů na okruhu
bude pro každé kolo losována náhodně. Všichni roboti budou startovat současně.
Situace, kdy rychlejší robot dojede robota pomalejšího, nebude nijak zvláštně
řešena (nebude se mačkat PAUSE). Rychlejší robot se může k pomalejšímu zachovat
například jako k překážce — tj. objet ho nebo počkat, až odjede sám.
Rychlost v této soutěži nehraje roli (je omezena na 2.5m/s). Do celkového
výsledku se sčítají body za úspěšně projeté úseky za všechna kola. Navíc pokud
se robot nebude 60s pohybovat, bude aktuální pokus ukončen.
Maximální doba jednoho pokusu je omezena na 30 minut.
Volná jízda Po skončení základní soutěže se bude ještě konat kategorie
„volná jízda”. Do této kategorie je třeba se registrovat, ale není nutné se
účastnit základní soutěže. Může to být ukázka parkování, slalom, tanečky na
cestě, automatická pokládka a nakládka zátěže, … nebudou kladena jiná než
bezpečnostní omezení. Hodnocení této exhibice bude nezávisle na hlavní
soutěži.
Odlišnosti oproti minulému ročníku
- Přesná poloha startu nebude pro roboty známá a operátor ji nesmí robotovi předat. Zadán bude pouze okruh, po kterém se pojede. V případě problemů bude robot odstartován sudím (pomoci PAUSE tlačítka).
- Všichni roboti budou startovat ve stejnou chvíli (z různých pozic na okruhu).
- Tlačítko ERROR nebude k dispozici. Na roboty se během soutěže nesmí sahat! PAUSE tlačítko může využít pouze rozhodčí v případě nebezpečné situace. Pokud robota zastaví někdo z týmu, znamená to ukončení pokusu.
- Překážky a bodování s nimi související — tedy spíš nesouvisející.
- Robot sám musí rozpoznat, že překážka byla odstraněna (není umožněn žádný kontakt s robotem a to ani přes tlačítko PAUSE).
- Není omezení na velikost překážky. Mohou tedy nastat situace, kdy bude celá cesta blokovaná a překážku není možné objet. V tomto případě musí robot zastavit. Po zvukovém/světelném signálu bude překážka odstraněna.
- Počet kol byl snížen z pěti na čtyři.
- Tým může mít maják (např. po korekce DGPS) na jednom místě určeném pořadateli.
- Je nenulová šance, že vedle sudích bude opět k dispozici i systém pro on-line sledování vozidel (tj. v našem případě robotů)
Datum a místo konání
Pro veřejnost se soutěž bude konat v sobotu 26. září 2009 v Brně, 10-17h v
Lužánkách. V případě velmi nepříznivého počasí se soutěž může přesunout na
neděli.
Pro týmy bude akce opět třídenní: v pátek budou probíhat homologace, v sobotu soutěž
a v neděli interní workshop na téma: „co se vlastně skrývá v jednotlivých, vámi
vyrobených, unikátech.”
Registrace
Pokud vás pravidla soutěže zaujala a chtěli byste se jí aktivně
zúčastnit, tak se nám ozvěte pomocí
kontaktního formuláře.
Termín registrace je do 31. července 2009.
Pokud máte zájem tuto soutěž nějak podpořit nebo něco zajímavého nabídnout,
napište nám.
