Reglement für den SICK Robot Day 2014

Reglement für den SICK Robot Day 2014
Allgemeines
Die Aufgabe beim Wettbewerb 2014 besteht darin, an einer „Ladestation“ Holzwürfel in
Empfang zu nehmen, den darauf angebrachten Strichcode zu lesen, der die Zielstation benennt,
und sie dann bei der korrekten Station wieder abzugeben. Es treten jeweils 4 Fahrzeuge
gleichzeitig an. Die Zielstationen werden von allen Fahrzeugen gemeinsam genutzt,
die Ladestationen sind 4-fach vorhanden, hier besteht im Prinzip freie Auswahl. Daher wird
erwartet, dass ein sinnvolles Verhalten (Abwarten oder Wahl einer anderen Alternative) programmiert
ist.
Neben dem korrekten Lesen des Strichcodes und der Identifikation der jeweils gesuchten
Zielstation anhand einer an der Bande angebrachten Zahlentafel, die einstellige Zahlen
anzeigt (wie bei den Wettbewerben 2009 und 2010), besteht die Herausforderung diesmal
vor allem in der genauen Positionierung des Fahrzeugs an Lade- und Zielstation relativ zu
einer Zielscheibe, sowie in der Konstruktion einer geeigneten Aufnahme für die Holzwürfel.
Die Arena
Die Arena ist ca. 12 x 12 m groß und konvex. Sie wird begrenzt durch eine durchgehende
Bande von ca. 50 cm Höhe. Die Bande selbst ist einfarbig, jedoch werden darauf Werbeschriftzüge
angebracht sein.
Der Untergrund der Arena ist ein ebener Turnhallenboden mit den üblichen farbigen Markierungen
für diverse Spiele.
In der Mitte der Arena sind die Ladestationen. Sie befinden sich an den 4 Seiten einer quadratischen
Insel. Die nummerierten Zielstationen befinden sich rundum an der Außenbande.
Die Fahrzeuge
Da jeweils vier Fahrzeuge gleichzeitig in der Arena sind, ist es notwendig die vorgegebenen
Ausmaße genau einzuhalten: Die Fahrzeugkörper müssen mindestens 25 cm hoch sein,
damit sie von anderen Fahrzeugen sicher als Hindernis erkannt werden. Aus dem gleichen
Grund darf sich der Boden des Fahrzeugs nicht höher als 15 cm vom Erdboden befinden.
Die Höhe der Fahrzeuge ist nicht limitiert. Allerdings muss der Fahrzeugteil, in dem die
Holzwürfel aufgenommen werden, unter die Ladestation passen (s.u.).
Die Breite der Fahrzeuge darf maximal 60 cm betragen.
Jedes Fahrzeug muss eine Vorrichtung besitzen, die die unten beschriebenen Lade- und
Entladevorgänge ermöglicht. Diese muss die folgenden Eigenschaften besitzen:
Die Auffangvorrichtung muss nach oben eine Öffnung besitzen, die unter den Ring (Durchmesser
30 cm in einer Höhe von ca. 50 cm, vgl. Abb. 1-3) der Stationen manövriert werden
kann, so dass dort manuell jeweils ein Würfel (6 cm Kantenlänge) eingeworfen bzw.
entnommen werden kann.
Außerdem muss eine gut sichtbare grüne Lampe vorhanden sein, die während der Ladeund
Entladevorgänge die Bereitschaft zum Empfang bzw. der Abgabe eines Würfels signalisiert.
Ferner muss jedes Fahrzeug über einen gut erreichbaren Not-Aus-Schalter verfügen.
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Der Rennablauf
Jedes Fahrzeug nimmt an 2 Durchläufen teil, von denen der Bessere gewertet wird. Ein
Durchlauf dauert genau 10 Minuten. Die Startreihenfolge wird ausgelost (dabei ist garantiert,
dass die Zusammensetzung der Gegner sich in den beiden Durchläufen unterscheidet) und
zusammen mit dem zeitlichen Ablaufplan bekanntgegeben.
Die an einem Durchlauf teilnehmenden 4 Fahrzeuge starten innerhalb der Arena an der
Außenbande direkt vor einer ihnen zugewiesenen Zielstation, die sich genau gegenüber
einer der vier Ladestationen befindet. Von dort fahren sie nach dem Startkommando zunächst
eine Ladestation an und steuern anschließend zur auf dem Strichcode des
aufgenommenen Würfels angegebenen Zielstation. Nachdem der Würfel dort vom SICK-
Team manuell entnommen wurde, wiederholt sich dieser Vorgang bis zum Ende des
Durchlaufs. Jeder korrekt (d.h. an der richtigen Zielstation) abgegebene Würfel zählt einen
Punkt, falsch zugeordnete Würfel werden negativ gerechnet.
Kollisionen von Fahrzeugen sind prinzipiell verboten und führen zu sofortiger Disqualifikation
für den aktuellen Durchlauf. Fahren zwei Fahrzeuge im Winkel aufeinander zu, so hat das
von rechts kommende Fahrzeug Vorrang, in direkten Begegnungen ist grundsätzlich nach
rechts auszuweichen.
Legende:
rot – Bande
blau – Pfosten
grün – Ring
orange – Befestigung
weiß - Zahlentafel
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Abbildung 1: Zielstation Gesamtansicht
Außer dem Startbefehl und ggf. einem Stopp sind keine Befehlsübertragungen per Funk an
das Fahrzeug zulässig. Nach dem Start des Rennens dürfen sich keine Personen mehr im
Inneren der Arena befinden. Dies gilt auch für Mitglieder der Teams.
Ein Durchlauf endet nach exakt 10 Minuten. Gewertet werden die abgegebenen Würfel
(positive minus negative) zu diesem Zeitpunkt.
Laden und Entladen
Über die Position der Ladestationen ist lediglich bekannt, dass sie sich direkt im Zentrum der
Arena befinden. Die Zielstationen dagegen befinden sich an der Außenbande und sind durch
Zahlentafeln mit einstelligen Zahlen eindeutig markiert Die Größe der Zahlentafeln ist ca.
DIN A1 (hoch), Schriftart Arial, Schriftgröße ca. 37 x 58 cm, schwarze Schrift auf weißem
Grund mit schwarzem Tafelrand. Es ist zu beachten, dass Lichtreflexe auf den
Zahlentafeln möglich sind. Die Zahlentafeln stehen auf weißen Pfosten (die aber hinter der
Bande angebracht sind), die Unterkante der Tafeln liegt bei ca. 50 cm.
Sowohl bei der Lade- als auch bei der Zielstation findet die Feinpositionierung anhand der
Zielscheibe statt, die an der Außenseite der Insel bzw. der Innenseite der Außenbande angebracht
ist. Das Zentrum dieser Zielscheibe gibt die genaue Lage des Rings der Station relativ
zur Bande an (s. Abb. 1-3, Zahlentafeln nur an Zielstationen). Hier ist in der angegebenen
Distanz von 250 mm (senkrecht zur Bande) der Mittelpunkt des Rings zu finden.
Abbildung 2: Ziel- oder Ladestation von oben (ohne Zahlentafel), Maß in mm
Wenn der Roboter glaubt, sich in der korrekten Position zu befinden, schaltet er die grüne
Signallampe an. Dann wird manuell innerhalb von 10 Sekunden ein Würfel von oben durch
den Ring fallen gelassen (Ladestation) bzw. ebenfalls manuell durch den Ring entnommen
(Zielstation). Es ist dafür Sorge zu tragen, dass der Roboter entweder die vollen 10
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Sekunden in seiner Position verharrt oder durch geeignete Sensorik in der Lage ist,
festzustellen, ob ein Würfel angekommen ist oder entnommen wurde.
Auf dem Holzwürfel ist auf allen 6 Seiten ein Aufkleber mit dem Strichcode aufgebracht, der
das nächste Ziel angibt. Der Code ist Code 39 (ohne Prüfziffer) und enthält lediglich die
Nummer der zu suchenden Zahlentafel. Unterhalb des Codes kann zusätzliche Information
in Klarschrift angebracht sein.
Bei der Aufnahme des Würfels gilt es zu bedenken, dass der Auffangbehälter so gestaltet ist,
dass das Fahrzeug durch das Gewicht des aus einer Höhe von bis zu 1 m oberhalb des
Rings abgeworfenen Würfels (6 cm Kantenlänge, Gewicht ca. 153 g) keinen Schaden nimmt.
Eine exakte Darstellung der Zielscheibe (in Originalgröße) ist dieser Regel separat als PDF
beigefügt.
Abbildung 3: Zielstation in der Seitenansicht
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Trainingsläufe und Übungsmaterial
Am Renntag dürfen auf der Strecke Probeläufe absolviert werden. Währenddessen müssen
auch alle Kalibrierungsarbeiten erledigt werden.
Seitens SICK wird kein Trainingsmaterial versendet werden. Es steht den Teilnehmern jedoch
frei, sich die originalen Holzwürfel oder auch die Holzringe der Ladestationen zuzulegen,
die unter
http://www.tischlerschuppen.de/product_info.php/cPath/177_186/products_id/231 (6 cm
Kantenlänge)
bzw.
http://www.sound-pressure.de/MDF-Holzring-fuer-12-30cm-universal (Materialstärke 25 mm,
Durchmesser innen 290 mm, außen 330 mm, nicht abgerundet)
erhältlich sind.
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