Zadání soutěžní úlohy "Třídění barevných kostek"

Ke stažení je k dispozici nákres hracího hřiště v pdf formátu (složený ze 2 částí) nebo v pdf formátu (celý plán, viz obr. 4).

Kostky                                  
 

Na černých čarách (viz obr. 3) budou vyznačena místa pro umístění barevných kostek (modrá, červená, žlutá a zelená) tak, že střed kostky bude uprostřed černé čáry (kostka bude umístěna celým svým objemem navíc uvnitř žlutě označeného čtverce - viz obr. 4). Celkem bude takto rozmístěno na hracím hřišti 22 barevných kostek (6 modrých, 6 červených, 5 zelených a 5 modrých). 

Při řešení úlohy je možné použít barevné kostky dřevěné o velikosti 4cm (viz obr. 5), které se dají zakoupit na www.drevenekostky.cz. Váha kostky je 45g±5g.

 

Alternativně je možné použít kostky vytisknuté na 3D tiskárně (viz obr. 6). Data k tisku (v PrusaSlicer byl použit profil "0.30mm DRAFT" (výplň 20%) s tryskou 0,4 mm. Váha kostky je 25g±5g.

 

Soutěžní kostky budou vytisknuty z následujících filamentů od firmy Průša:

• Prusament PLA Lipstick Red 1kg

• Prusament PLA Pineapple Yellow 1kg

• Prusament PLA Blend Royal Blue 970g

• Prusament PLA Simply Green 1kg

  Na obr. 7 je pro porovnání fotografie dřevěných kostek a kostek z 3D tiskárny.

 

Není možné kombinovat dřevěné kostky a kostky vytisknuté na 3D tiskárně. Je možné použít buď všechny dřevěné barevné kostky nebo všechny barevné kostky vytisknuté na 3D tiskárně. Týmy, které budou používat dřevěné kostky nahlásí tuto skutečnost organizátorovi soutěže e-mailem (na marti.hlinovskyfel.cvut.cz) minimálně 7 dní před konáním kola, ve kterém bude tým soutěžit. Pokud tak tým neučiní, bude muset v soutěži použít plastové kostky vytisknuté na 3D tiskárně.

 

Zásobníky                                  
 

Na hracím hřišti budou navíc umístěné 4 horizontální a 4 vertikální zásobníky (vytištěné na 3D tiskárně - viz obr. 8 a funkční princip zásobníků - viz obr. 9). Rozmístění zásobníků je patrné z obr. 1 a obr. 2. Horizontální i vertikální zásobník mají rozměry 280 x 280 mm (±3mm) a jsou buď vedle sebe nebo jsou ohraničeny čtvercovými moduly o rozměrech 280 x 280 mm (±3mm), které jsou slepeny ze třech ohraněných laminátových desek o tloušťce 25mm, takže celková výška je 75mm (viz obr. 10). Rozmístění horizontálních a vertikálních zásobníků a čtvercových modulů je neměnné.

 

 

 

Zásobníky je možné také poskládat z technických dílů sestavy LEGO Mindstorms 45544 EV3 Core Set a LEGO Mindstorms 45560 EV3 Expansion Set (je možné poskládat jeden horizontální a jeden vertikální zásobník - viz obr. 11).

Zásobníky je taktéž možné vytisknout na 3D tiskárně (viz obr. 12). Ve vlastní soutěži budou použity zásobníky vytištěné na 3D tiskárně.

Podklady pro stavbu i tisk zásobníků jsou dostupny zde:

>> LEGO Horizontální Zásobník <<  >> LEGO Vertikální Zásobník <<  >> Soubory Pro 3D Tisk << 

Pravidla pro souboje robotů

Před zahájením jízdy lze položit na hřiště robota na libovolné místo tak, aby se jeho podvozek dotýkal černé čáry (případně půdorys robota zasahoval do černé čáry) a současně neměl robot umístěnou kostku (kostky) v zásobníku. Robot se nesmí dotýkat žádné kostky umístěné na hracím hřišti. Na povel startéra spustí účastník (operátor) robota stiskem tlačítka na řídicí jednotce NXT, EV3 kostky nebo Spike Prime hubu, nebo pomocí např. dotykového nebo ultrazvukového senzoru. Není dovoleno spuštění programu v řídicí jednotce NXT nebo EV3 kostce nebo SPIKE Prime hubu z notebooku či jiného obdobného zařízení. Jiný způsob spuštění konzultujte pro jistotu před vlastní soutěží s organizátorem soutěže. Robot se po zahájení soutěžní jízdy musí pohybovat samostatně, ovládání robota pomocí hlasu, bluetooth či jiných komunikačních kanálů není dovoleno. V případě porušení pravidel je tým okamžitě diskvalifikován v dané soutěžní jízdě.

Každý tým smí v soutěži použít pouze jednoho robota sestaveného ze stanovených souprav a vyjmenovaných dílů (viz odstavec Vybavení pro řešení úlohy).

Zároveň se spuštěním robotů je spuštěna časomíra. Robot má po startu 90 sekund na získání co největšího počtu bodů.

Před začátkem každé soutěžní jízdy mají hráči na požádání k dispozici přípravný čas pro kalibraci senzorů či výběr programu z řídicí jednotky (NXT nebo EV3 kostka nebo SPIKE Prime hub). Přípravný čas je limitován maximální délkou jedné minuty. Během tohoto času není dovoleno nahrávat řídicí programy do řídicí jednotky (NXT nebo EV3 kostky).

Úkolem robota je sebrat co nejvíc barevných kostek na hracím hřišti a umístit je do dostupných zásobníků. Robotu není v žádném případě dovoleno úmyslné házení kostky (kostek) na hracím hřišti. Robotu není v žádném případě dovoleno hýbat s horizontálními nebo vertikálními zásobníky, které budou pouze položeny na hracím hřišti. Způsob umístění kostek bude navíc bodován následujícím způsobem:

1. Za každou kostku umístěnou uvnitř velkého žlutě orámovaného obdélníku (obsahuje menší barevně orámované obdélníky, nesmí se dotýkat žluté čáry = průmět kostky kolmo k bílému papírovému podkladu musí být celý uvnitř velkého žlutě orámovaného obdélníku) a položenou na bílém papírovém podkladu je 1 bod (pokud tedy robot přemístí všech 22 kostek do velkého žlutě orámovaného obdélníku, může získat celkem 22 bodů)

2. Za každou barevnou kostku, která je umístěná uvnitř velkého žlutě orámovaného obdélníku (nesmí se dotýkat žluté čáry = průmět kostky kolmo k bílému papírovému podkladu musí být celý uvnitř velkého žlutě orámovaného obdélníku) a navíc bude ve stejném menším barevně orámovaném obdélníku (modrý, zelený, žlutý nebo červený) jsou 2 body (pokud tedy robot přemístí 6 červených kostek do červeně orámovaného obdélníku, 5 žlutých kostek do žlutě orámovaného obdélníku, 5 zelených kostek do zeleně orámovaného obdélníku a 6 modrých kostek do modře orámovaného obdélníku, může získat celkem 44 bodů).

3. Za každou barevnou kostku, která je umístěná v horizontálním zásobníku (musí být celým svým objemem v zásobníku o rozměrech 280 x 280mm) získá robot 2 body. Pokud navíc budou v jednom horizontálním zásobníku kostky stejné barvy, získá robot za každou kostku v zásobníku 4 body. Do jednoho horizontálního zásobníku je možné umístit maximálně 5 kostek. Způsob vložení kostek do horizontálního zásobníku je patrný z obr. 9. Pokud tedy robot umístí do 4 horozontálních zásobníků vždy 5 kostek stejné barvy, může získat celkem 80 bodů, navíc má k dispozici ještě na hracím hřišti dvě další barevné kostky (jednu červenou a jednu modrou).

4.  Za každou barevnou kostku, která je umístěná ve vertikálním zásobníku (musí být celým svým objemem v zásobníku o rozměrech 280 x 280mm) získá robot 4 body. Pokud navíc budou v jednom vertikálním zásobníku kostky stejné barvy, získá robot za každou kostku v zásobníku 8 bodů. Do jednoho vertikálního zásobníku je možné umístit maximálně 5 kostek. Pokud by robot umístil do zásobníku 6 kostek (je to možné díky jeho konstrukci), robotu by se počítalo pouze prvních 5 kostek, které umístil do vertikálního zásobníku. Způsob vložení kostek do vertikálního zásobníku je patrný z obr. 9. Kostka se bude počítat i v případě, kdy nepropadne otvorem určeným pro vložení (viz obr. 9), ale spadne do zásobníku mimo tento otvor. Kostka se nebude počítat v případě, že bude umístěna úmyslně do tohoto zásobníku jiným způsobem než výše popsaným. Pokud tedy robot umístí do 4 vertikálních zásobníků vždy 5 kostek stejné barvy, může získat celkem 160 bodů, navíc má k dispozici ještě na hracím hřišti dvě další barevné kostky (jednu červenou a jednu modrou).

   Maximálně může robot získat 168 bodů.

   PŘÍKLADY BODOVÁNÍ

   Jízda bude ukončena pokud:

   1. Robot opustí hrací hřiště

   2. Robot se dotkne svojí částí předmětu mimo hrací hřiště (stůl apod.)

   3. Robot není bez pomoci schopen pokračovat v jízdě

   4. Při překročení maximálního času pro průjezd dráhou (90s).

   5. Soutěžící se dotkne robota (například sám zvedne robota z hracího hřiště) poté, co je splněna některá z předchozích podmínek 1 až 4.

Pokud je soutěžní jízda ukončena dříve, robot je odstraněn z hrací plochy a bude zaznamenán do té doby počet dosažených bodů. Robot se může pohybovat libovolně po hracím hřišti.

Robot ukončí svojí jízdu v časovém limitu 90s, pokud zastaví a nebude se hýbat a zvukově (akustický signál) informuje o této skutečnosti. Akustický signál musí zaznít až po zastavení robota, musí trvat minimálně 5s a musí být dostatečně hlasitý. Po vydání akustického signálu o ukončení jízdy se robot již nesmí pohnout.

V daném souboji vítězí ten robot, který získá větší počet bodů. V případě rovnosti bodů zvítězí ten tým, který:

1. Umístil 5 kostek stejné barvy do jednoho nebo více vertikálních zásobníků 

2. Umístil 5 kostek různých barev do jednoho nebo více vertikálních zásobníků 

3. Umístil více kostek do vertikálních zásobníků

4. Umístil 5 kostek stejné barvy do jednoho nebo více horizontálních zásobníků

5. Umístil 5 kostek různých barev do jednoho nebo více horizontálních zásobníků

6. Umístil více kostek do horizontálních zásobníků

7. Pokud by o vítězi nerozhodla předcházející kritéria (postupně body 1 až 6), zvítězí ten robot, který dosáhl daného počtu bodů rychleji. Za čas, kdy robot dosáhl daného počtu bodů, považujeme okamžik ukončení jízdy. 

8. Hod hrací kostkou (hozené vyšší číslo vyhrává, v případě rovnosti se hází opakovaně do rozhodnutí).

Celkem tak robot může získat v jedné jízdě (jednom souboji) maximálně 168 bodů.

Organizace soutěže

1. kolo soutěže

V prvním kole bude mít každý ze soutěžících týmů postupně 3 pokusy na hracím hřišti s cílem získat co největší počet bodů.

Pořadí soubojů:

• Tým č.1 a Tým č.2

• Tým č.3 a Tým č.4

• Tým č.5 a Tým č.6

• Tým č.7 a Tým č.8

• Tým č.9 a Tým č.10

• Tým č.11 a Tým č.12

• Tým č.13 a Tým č.14

• Tým č.15 a Tým č.16

• Tým č.17 a Tým č.18

• Tým č.19 a Tým č.20

• Tým č.21 a Tým č.22

• Tým č.23 a Tým č.24

• Tým č.25 a Tým č.26

• Tým č.27 a Tým č.28

• Tým č.29 a Tým č.30

• Tým č.31 a Tým č.32

• Tým č.33 a Tým č.34

• Tým č.35 a Tým č.36

• atd.

Stanovení pořadí týmů v prvním kole:

Na základě součtu bodů získaných ve třech soutěžních pokusech daným robotem je určeno pořadí po prvním kole. Stanovovat pořadí se bude takto:

1. Celkovým počtem bodů (součet tří soutěžních pokusů).

2. Při rovnosti bodů dvou nebo více týmů rozhoduje větší počet bodů získaných v jednotlivých soutěžních pokusech.

3. Při rovnosti bodů dvou nebo více týmů rozhoduje větší počet bodů získaných v součtu ze dvou soutěžních pokusů.

4. Hod hrací kostkou (hozené vyšší číslo vyhrává, v případě rovnosti se hází opakovaně do rozhodnutí).

Do 2. kola soutěže postupuje 16 týmů podle pořadí.

2. kolo soutěže

2. kolo soutěže bude probíhat ve formě vyřazovacího systému na dvě porážky. Vyřazovací systém na dvě porážky je méně obvyklá modifikace vyřazovacího systému, rozpisu utkání turnajů některých her a sportů (tzv. oboustranný pavouk). Turnajem nepostupují jen vítězové, ale i účastníci, kteří prohráli zatím jen jednou. Graf rozpisu utkání se skládá jak z části pro vítěze jako ve vyřazovacím systému, tak i části pro účastníky, kteří již jednou prohráli.

Páry účastníků do turnaje vstupují podobně jako ve vyřazovacím systému, tedy budou nasazeny tak, aby se dva „papírově“ nejsilnější (týmy s nejlepšími výsledky v 1. kole) mohly sejít jako neporažení až ke konci turnaje. Na začátku jsou všichni ve větvi vítězů. Ti, co vyhrají, postupují do druhého kola. Ti, kteří prohrají, přecházejí na začátek větve poražených.

Vítěz každého kola ve větvi vítězů se v následujícím kole setká s dalším jiným vítězem z této větve. Poražený z tohoto duelu přechází do větve poražených. Vítěz každého kola ve větvi poražených se v následujícím kole setká s některým poraženým z větve vítězů. Pro poražené ve větvi poražených turnaj končí, neboť prohráli již podruhé.

Na konci turnaje se vítěz větve vítězů utká v zápase o celkové vítězství s vítězem větve poražených. Pokud v tomto utkání vyhraje vítěz větve poražených, hraje se ještě jeden zápas mezi těmito dvěma účastníky. Tím je zaručeno, že vítěz turnaje jako jediný neokusí porážku více než jednou.

2. kolo soutěže bude organizováno jako vzájemné utkání dvou robotů v jedné jízdě. Vítězem utkání se stává tým, který získá v této jízdě více bodů. Pokud týmy dosáhnou stejného počtu bodů, zvítězí tým, který dosáhl tohoto počtu bodů prokazatelně dříve. Jestliže oba týmy získají stejný počet bodů za stejný čas (nebudeme schopni rozhodnout prokazatelně, který tým byl rychlejší), bude následovat druhá jízda a pokud ani ta nerozhodne o vítězi, bude následovat hod hrací kostkou (vyšší číslo vyhrává, v případě rovnosti se hází opakovaně do rozhodnutí).

Obecná ustanovení

Pokud není uvedeno jinak, vede porušení kteréhokoliv z uvedených pravidel k diskvalifikaci robota v dané jízdě (prohra v dané jízdě). O dodržení pravidel a diskvalifikaci rozhoduje hlavní rozhodčí (Martin Hlinovský nebo jím pověřený zástupce) dohlížející na průběh soutěže. Jeho rozhodnutí je konečné.

Kterýkoliv člen týmu může podat protest proti výsledku v dané jízdě ihned po jejím skončení (maximálně však do 30 s od jejího skončení). Na protesty podané po tomto časovém limitu nebude brán zřetel.

Pokud nebude po zahájení souboje (jízdy) spuštěna časomíra (chyba organizátorů) bude souboj (jízda) okamžitě po tomto zjištění přerušena a bude se opakovat. Souboj (jízda) se nemusí opakovat, pokud by byl zřejmý vítěz i bez spuštěné časomíry.

Organizátor soutěže má právo ověřit autorství programu v robotovi formou dotazů k jeho funkcionalitě. Pokud ani jeden člen týmu nebude schopný odpovědět na otázky týkající se funkce robota, bude tím zpochybněno autorství programu a bude to považováno za porušení pravidel soutěže. Účastníci na požádání musí umožnit organizátorům nahlédnout do kódu programu za účelem ověření, zda odpovídá pravidlům soutěže. V těchto případech porušení pravidel si organizátor vyhrazuje právo takový tým vyloučit ze soutěže, a to kdykoliv v průběhu soutěže až do chvíle vyhlášení celkových výsledků. Vyloučený tým pak bude v další části soutěže nahrazen týmem, který byl naposledy vyřazen vyloučeným týmem.

Žák/ student se může účastnit soutěže pouze jako člen jednoho týmu. Změna týmu, v němž se dotčený soutěže účastní, je možná pouze na základě souhlasu organizátora / hlavního rozhodčího (Martin Hlinovský či pověřený zástupce). Nový žák/student nemůže být zařazen do týmu (nahradit jiného žáka/ studenta), pokud se již tento žák/ student soutěže zúčastnil jako člen jiného týmu (robot tímto týmem připravený se dostavil ke startu v první jízdě).