Olimpíada Brasileira de Robótica Regras da prova prática 2012

Regras da prova prática - Primeira Fase

1. Objetivo

O uso de robôs para salvar pessoas é cada vez mais comum no mundo real, e sua construção é um continuo objetivo dos pesquisadores e desenvolvedores da área de robótica. No desafio de resgate, um robô simula o comportamento de um bombeiro que tem como principal objetivo resgatar vítimas em um ambiente que sofreu um incêndio. Cabe ao robô entrar no ambiente, e, de forma autônoma, desviar de escombros, transpor áreas que tiveram o caminho obstruído e ajudar a resgatar as vítimas do acidente.

2. Arena e Ambiente

A arena utilizada na primeira fase da OBR é uma versão simplificada (fácil, simples e barata) da tarefa de resgate da RoboCup. Esta arena deve ser construída em madeira e ter três salas, conforme especificado posteriormente na seção 2.5, sendo que duas dessas salas estão num primeiro nível (nível do solo ou térreo) e a terceira sala em um nível mais elevado (primeiro andar ou segundo nível), com rampa de acesso ligando a segunda à terceira sala. O tamanho das salas é menor em relação à arena oficial da RoboCup e a tarefa a ser realizada também é menos complexa, portanto, sendo menor a dificuldade de execução da mesma.

Fica informado que as equipes que participarem da fase final nacional competirão na arena oficial, segundo as regras vigentes da RoboCup. Essa area a ser usadas nas finais será fornecida pela organização nacional da competição, sem custo para as equipes.

2.1 Piso

O piso das salas será uma superfície branca lisa, pintada com tinta fosca. Ela poderá ser de madeira (recomendado para uma melhor qualidade) ou de plástico disposto sobre chão ou superfície plana (recomendado para um custo menor). Este piso representa a área de desastre, e sobre ele haverá três tipos de objetos: linhas para guiarem o caminho do robô, detritos (obstáculos) típicos do desastre que podem danificar ou impedir o avanço dos robôs e as vítimas do desastre que precisam ser resgatadas.

Muito embora esforços sejam feitos pela comissão organizadora para deixar o chão perfeitamente plano, pequenas imperfeições existirão para todos os times, independente do tipo de material utilizado, e é tarefa de cada robô lidar da melhor forma possível com os problemas do mundo real. Fazem parte da arena as três salas e a rampa,

sendo uma das salas elevada, com laterais e com uma porta de entrada pela rampa (melhor especificação pode ser vista na seção 2.5).

Figura 1 - Exemplo de plástico em chão plano utilizado como base da arena.

2.2 Linhas

As linhas existirão em toda a arena, com exceção da terceira sala, e serão feitas utilizando fita isolante convencional de cor preta, lisa, sem texturas ou marcações (sugere-se usar fitas da marca 3M, já testadas e aprovadas pela organização em eventos anteriores). As linhas serão dispostas em forma de labirinto no chão em um formato não conhecido pelas equipes a priori (e igual para todas as equipes em uma mesma rodada da competição). As linhas representam uma passagem segura, conhecida antes do desastre e que pode estar obstruída por obstáculos, ter redutores de velocidade ou sujeira.

Figura 2 - Exemplos de disposição de linhas no ambiente. A trajetória das linhas não será divulgada previamente.

Em qualquer segmento reto da linha, incluindo a rampa, poderá haver uma falha (“gap”) de até 20cm que deverá ser superada pelas equipes.

2.3 Obstáculos

Diversos objetos, tais como tijolos, madeira, pedra, recipientes plásticos enchidos com terra ou areia, etc (os detritos do desastre) serão dispostos em qualquer lugar na arena. É possível, por exemplo, que um grande obstáculo rígido (um tijolo, por exemplo) esteja obstruindo a passagem dos robôs pela linha. Neste caso, os robôs devem lidar com a situação e realizar o desvio do obstáculo, contornando-o o mais rapidamente possível para retornar à linha. Não poderá haver mais que um obstáculo por sala, não havendo obstáculo na rampa (incluindo suas plataformas de acesso e final) nem na terceira sala.

Redutores de velocidade poderão estar em posição transversal à fita, sendo roliços com diâmetro máximo de 1 cm. Podem ser feitos de madeira roliça (tipo alça roliça de cabide de madeira, cabo de mata-moscas), lápis, ou outro material apropriado. Sua dimensão transversal é de 15 a 20 cm e devem ser pintados ou cobertos de papel branco (mesma cor do piso). Não poderá haver mais que dois redutores por sala, não havendo redutores na rampa (incluindo as plataformas) nem na terceira sala.

Outros destroços poderão ser espalhados aleatoriamente pelo ambiente.

Destroços granulares (areia ou similares) que possam danificar os motores dos robôs não serão utilizados. A quantidade e posição dos destroços será avaliada pela comissão organizadora, tomando-se como base o nível cognitivo dos jovens participantes e também a habilidade das equipes. Os robôs não poderão retirar os obstáculos de grande porte de seu lugar. Além dos detritos de maior porte, palitos de dente poderão ser espalhados pela arena (inclusive sobre a linha) simulando detritos menores, de acordo com critérios da organização. Ultrapassar esses detritos menores não contará pontos. Não poderão haver destroços menores na rampa (incluindo suas plataformas) nem na terceira sala.

Figura 3 - Exemplo de obstáculo colocado no caminho dos robôs.

2.4 Vítima

A vítima estará colocada na última sala, a uma distância mínima de 25 cm das paredes, e será feita usando lata de refrigerante comum, com peso aproximado de 150g coberta com folha de alumínio. Sugere-se inserir feijão ou outro material granulado na mesma, visando conseguir o peso ideal.

2.5 Salas

O ambiente será composto por três salas, conforme ilustrado na Figura 6, abaixo. As salas servem para atribuir pontuação intermediária aos times quando o robô passar por elas e para marcar a posição de reinício eventual dos robôs. As salas inferiores e a rampa não possuem paredes e as linhas estarão a pelo menos 12cm das suas bordas. Deve haver duas plataformas planas uma na entrada e outra na saída da rampa. As plataformas e a rampa devem ter a linha preta nela, sendo possível haver também um gap na rampa, a critério da organização local (se quiser pode colocar o gap apenas na etapa final, e deixar sem gap nas etapas eliminatórias, por exemplo). A entrada da rampa poderá ser direta ao final da segunda sala, sem existir uma curva na plataforma de acesso à rampa (como ilustrado na Figura 4) ou poderá haver a curva na plataforma de acesso, como ilustrado no lay-out da Figura 5. A entrada da terceira sala será direta, ao final da plataforma final da rampa, sem curvas, em qualquer caso. A altura da terceira sala deve ser tal que a inclinação da rampa fique entre 10 e 20 graus. Cada sala deve medir entre 80x80cm e 110x110cm, podendo ser retangular (sugere-se usar a forma padrão de 80x110cm). A rampa deve ter 30cm de largura bem como suas plataformas de entrada e saída. A entrada (porta) da sala superior deve ter 30 cm de largura. A sala superior não possui fitas no chão, apenas uma faixa (fita ou tinta) prateada na sua entrada (mínimo de 3cm de largura). A terceira sala deve ter laterais, que podem ser feitas da mesma madeira, de 20cm de altura. Sugere-se usar placas de compensado padrão (1,60m x 2,20m), cortadas ao meio. As sobras podem ser usadas para fazer as laterais da terceira sala e a rampa com suas plataformas.

Figura 04 – Lay-out sugerido para salas e rampa

Figura 05 – Lay-out sugerido para salas e rampa

Figura 6 – Exemplo de um ambiente montado.

2.6 Condições de iluminação e magnéticas

Os times devem estar preparados para calibrar seus robôs baseados em condições de iluminação do local, que podem variar ao longo da arena. Esforços serão realizados pelos organizadores para manter a arena livre de campos magnéticos, tais como produzidos por fios subterrâneos ou objetos metálicos. Todavia, em alguns casos isso não pode ser evitado. Desta forma, é recomendado que os times projetem seus robôs para lidar com estas condições adversas e para realizar a calibração em função do ambiente.

.3. Robôs

3.1 Controle

Os robôs devem ser controlados autonomamente (sem qualquer interferência humana) e devem ser iniciados manualmente pelos operadores. O uso de controle remoto para controlar manualmente os robôs não é permitido. Nenhuma comunicação (via rádio ou não) é permitida. Robôs que tenham aparatos de comunicação via rádio on-board, independente de sua utilização ou não durante a competição, serão imediatamente desqualificados, exceto nos casos onde os dispositivos sejam intregados de forma inseparável ao robô (nesses casos uma inspeção detalhada de hardware e software pode ser requerida pelos juízes para averiguar o uso de dispositivos).

3.2 Construção

Qualquer kit robótico disponível comercialmente (kit educacional) ou robô montado construído com hardware próprio pode ser utilizado, desde que o robô atenda às especificações a seguir e que o design e construção sejam primariamente e substancialmente fruto do trabalho dos estudantes. Qualquer robô comercialmente disponível que se enquadre na categoria de “seguidor de linha” ou “robô para resgate” será sumariamente desclassificado, caso modificações significativas, tanto em hardware quanto em software, não tenham sido realizadas pelos alunos. No caso de haver alguma dúvida quanto à legitimidade de algum produto comercial em particular, solicita-se contato antecipadamente com os organizadores. Não há limite de tamanho ou número de sensores ou atuadores para os robôs.

3.3 Time

Os times serão compostos por até 04 alunos e mais um professor ou técnico. Todos os alunos devem pertencer a uma das categorias: i) ensino fundamental (prática nível 1) ou ii) ensino médio ou técnico (prática nível 2). Em cada rodada da competição, um único robô será liberado na arena e deverá realizar a tarefa de forma autônoma.

3.4 Inspeção

Os robôs serão inspecionados pelos juízes antes, durante ou depois da rodada, ou em qualquer momento que houverem dúvidas quanto o atendimento ou não das regras da competição. É uma obrigação dos times inspecionar constantemente seus robôs para que tendam sempre às regras. Alunos podem eventualmente ser questionados a explicar operações de seu robô de forma a verificar se o robô apresentado - em hardware ou software - é, de fato, produto do trabalho desses alunos.

3.5 Violações

Qualquer violação das regras impedirá que os robôs participem da competição até que as modificações solicitadas sejam realizadas. Todavia, as modificações precisam ser realizadas de forma a atender ao calendário e horários da competição. Nenhum tempo extra será oferecido às equipes que tiverem irregularidades. Caso um robô falhe ao atender a alguma especificação (mesmo com modificações), ele será desqualificado da rodada em questão (não do torneio). É preciso sempre ter em mente que o trabalho deve ser realizado pelos alunos. Caso exista uma assistência excessiva dos mentores (pais, professores, ou outras pessoas estranhas ao grupo de alunos integrantes do time) os times serão sumariamente desclassificados do torneio.

4. A competição

4.1 Calibração pré-rodada

Sempre que possível, a organização estabelecerá horários para que as equipes treinem nas arenas oficiais da competição (calibração, testes e setups), aproveitando os horários ociosos das arenas. Os participantes devem compreender, no entanto, que nem sempre o oferecimento de um longo tempo é possível devido às condições da organização do local. Os organizadores concederão 2 minutos de tempo de calibração exclusivo nas arenas oficiais para cada time imediatamente antes de suas rodadas oficiais. Neste tempo de calibração, não será admitido que o robô execute teste da execução da pista seguindo a trilha, mas sim apenas que execute rotinas de calibração dos sensores, podendo para isto posicionar o robô em todas as salas.

4.2 Duração da Rodada

Robôs terão um máximo de 5 minutos para completar a tarefa. O tempo de cada rodada será marcado pelo juíz.

4.3 Início da Rodada

Para iniciar, os robôs serão posicionados no local de largada indicado na arena pelos juízes. Times que estejam atrasados para o início da rodada perderão a rodada em questão (W.O). O horário de início de cada rodada deverá ser publicamente disponibilizado pela organização local, bem como os resultados obtidos nas rodadas anteriores.

4.4 Humanos

Humanos podem mover seus robôs apenas quando autorizado e solicitado pelos juízes, nas duas primeiras salas, ou em caso de perigo de quebra iminente do mesmo, no

caso de o robô estar na rampa. Antes do início de cada rodada, os times devem designar um humano do time que atuará como “capitão” e será o único responsável pelo movimento do robô na arena, posicionando-o quando solicitado na posição de início ou outra solicitada pelo juiz. Outros membros do time ou qualquer espectador que esteja nas proximidades da arena deverão estar pelo menos 1,5m da arena sempre que qualquer robô esteja ligado, exceto quando autorizado pelos juízes.

4.5 Pontuação

Robôs receberão a seguinte pontuação:

● 10 pontos por evitarem com sucesso cada obstáculo bloqueando sua passagem; ● 5 pontos por ultrapassar cada redutor de velocidade; ● 10 pontos por vencerem adequadamente uma situação de “gap” na linha; ● Caso o robô não consiga completar a sala após decorrida a terceira tentativa, a

melhor das três pontuações obtida pelo robô, referente aos obstáculos, gaps e redutores de velocidade da sala em questão será considerada pelo juiz, obviamente, não serão computados os pontos por passar de sala (a seguir);

● 50 pontos para cada nova sala em que entrarem na rodada; em caso de reinício, não haverá nova contagem de salas já percorridas pelo robô;

● 25 pontos pela passagem da rampa (as plataformas de entrada e saída fazem parte da rampa, portanto o robô deve entrar na terceira sala para configurar a passagem da rampa);

● 100 pontos para o “resgate efetuado”, ou seja: - Prática nível 1: para vítima (lata de refrigerante) corretamente identificada com um piscar de lâmpadas e/ou um sinal sonoro (beep prolongado) do robô (sugere-se usar os dois); após o robô identificar a vítima, ele deverá desligar (robô parado e programação finalizada); a identificação positiva da vitima será entendida se o robô estiver a uma distância mínima dela, ou seja, com a lata dentro de um limite de 5 cm distante do robô. - Prática nível 2: para vítima (lata de refrigerante) movida completamente para a posição de repouso da vítima, uma região triangular em forma isósceles, com 30 cm de lado, em um dos cantos da terceira sala, pintada de preto, podendo ser feita de fita preta; após o robô colocar a vítima na posição final, ele deverá desligar (robô parado e programação finalizada); caso a vitima venha a ser derrubada durante uma tentativa, ela deve ser retornada à posição vertical pelo juiz, na mesma posição onde se encontra, exceto se já estiver completamente dentro da região triangular; neste caso, não há penalidade se a vitima for colocada completamente na região preta mesmo deitada, desde que esteja completamente dentro dela e o robô desligue conforme especificado acima.

Penalidades:

● Uma falha no progresso caracteriza-se pelo robô permanecer parado no mesmo lugar ou perder a linha preta por mais de 15 segundos (o juiz anunciará a falha). Neste caso, o robô deverá retornar ao início da sala em que estiver atuando. Apenas após a terceira tentativa, o robô poderá ser removido ao início da sala seguinte. Não serão computados os pontos por ter passado da sala em questão, mas será considerada a melhor pontuação conseguida dentro da sala (vide acima).

4.6 Critérios para seleção de vencedores

O seguintes critérios, nas seguintes ordens, serão utilizados para declarar os vencedores:

1. Máxima pontuação obtida pela equipe; 2. Em caso de empate no item 1, o tempo para completar a prova será tomado

como critério de desempate; 3. Em caso de empate nos itens 1 e 2, um novo jogo entre as equipes envolvidas

deverá ser realizado para desempate.

4.7 0úmero de rodadas, chaves e condições locais

Cada equipe deverá realizar pelo menos três tentativas (rodadas) na arena, sendo que as duas piores rodadas da equipe deverão ser desconsideradas. As equipes serão divididas em chaves e/ou fases de acordo com a realidade e número de participantes de cada estado. A organização local, com a anuência da organização central, realizará ampla divulgação prévia aos responsáveis por equipes locais. A organização local fará, antes do início das provas, uma união com representantes de todos os grupos presentes para leitura das regras e sorteios dos times.

4.8 Reinício

Os robôs que perderem a linha ou falharem em desviar de obstáculos devem retornar ao ponto de início da sala em questão. Se depois da terceira tentativa em uma mesma sala ainda houver falha no progresso, o capitão do time pode optar por mover o robô para o final da sala em questão e prosseguir com a prova ou continuar tentando na mesma sala, visando conseguir os seus pontos internos. No caso de ele decidir passar para a próxima sala, não haverá contagem de pontos para a sala ultrapassada. No caso de ele decidir continuar tentando, os pontos por ultrapassagem da sala não serão mais

considerados, mesmo que ele consiga passar completamente a sala em questão numa das tentativas subsequentes à terceira.

O time pode ainda decidir abandonar a rodada antes de seu término se a falha no progresso for causada por uma falha no robô. Neste caso, o capitão do time deve indicar aos juízes a desistência da equipe. Todos os pontos conquistados pela equipe serão considerados, mas seu tempo de prova, para efeito de desempate, será o tempo máximo da prova. A equipe poderá solicitar a desistência a qualquer momento.

5. Solução de conflitos

Durante o jogo, a decisão do juiz é final, exceto se houver deliberação contrária pelo conselho de juízes da competição. O juiz poderá, em casos de difícil decisão, consultar o conselho de juízes para tomar sua decisão.

5.2 Esclarecimento de regras

Esclarecimento de regras serão feitas pelo conselho de juízes, ou, previamente, pela organização geral, através da lista de questões frequentes (FAQ).

5.3 Circunstâncias especiais

Modificações especiais nas regras para atender a circunstâncias especiais, tais como problemas não previstos e problemas e/ou capacidades dos times, podem ser acordadas até o início do torneio, cabendo, neste caso, concordância da organização geral da competição.

6. Documentação

Os times que participarem da fase final da competição, obrigatoriamente

apresentarão uma seção de pôsteres documentando o trabalho realizado. As etapas estaduais poderão, a critério da organização local, realizar seções de pôsteres. Detalhes especiais serão fornecidos pela organização neste caso.

7. Código do conduta

7.1 Fair play(jogo limpo)

● Robôs que causem danos deliberadamente ou repetidamente à arena serão desclassificados

● Humanos que causem deliberadamente influência sobre robôs ou danos à arena serão desclassificados. ● É esperado que todos os times estejam imbuídos do espírito do “fair play”.

7.2 Comportamento

● Participantes devem ser cuidadosos com as demais pessoas ou seus robôs quando estiverem competindo. ● Participantes não devem entrar nas áreas de preparação das equipes, exceto quando devidamente autorizados. ● Participantes que não tiverem comportamento considerado adequado durante as competições serão convidados a se retirarem das dependências da competição sob risco de desclassificação dos seus times.

7.3 Compartilhamento do conhecimento

● Mentores (professores, pais ou responsáveis; e outros) não são permitidos na área de trabalho dos estudantes. ● Mentores não devem trabalhar ou auxiliar diretamente nos robôs dos alunos ou sua programação. ● A interferência de mentores nos robôs ou em decisões dos juízes poderão resultar em uma advertência em uma primeira instância. No caso de recorrência, o time poderá ser desclassificado pelos juízes.

7.4 Compartilhamento do conhecimento

É o entendimento comum a toda a organização de que todo desenvolvimento pessoal, tecnológico ou curricular deve ser compartilhado entre todos os participantes da competição depois dela. O melhor ensinamento que pode ser dado à equipe é dotá-la do espírito de cooperação para com os colegas. Qualquer robô ou desenvolvimento feito pelos alunos poderá ser publicado nos websites oficiais, a critério da comissão organizadora.

7.5 Espírito

Espere-se que todos os participantes (estudantes e seus mentores) respeitem a missão da competição não deve ser objetivo de promoção pessoal e não deve ser utilizada como mecanismo de promoção de escolas. Não importa, no final, perder ou ganhar, mas é quanto se aprende que conta!

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