¿Qué es una competencia Robotracer?

El seguidor de lineas velocista, Open Source

¿Qué es una competencia Robotracer?

agosto 9, 2017 Sin categoría 0

Muchas personas nos pregunta por qué Lamborghino es un Robotracer y no un “Line Follower”, y bueno, para explicar esto, debemos entender un poco la historia de las competencias robóticas. Primero que todo, quisiera aclarar que no soy un “Historiador de las competencias robóticas” ni nada de eso, pero inserto en este mundo, uno inmediatamente comienza a entender cómo todo fue concebido.

Todo se remonta a los años 80′, cuando en “términos robóticos”, toda Sudamérica estaba en pañales o lisa y llanamente, todavía no nacía.  En esos instantes, en Japón, se realizó por primera vez, la competencia “All Japan Micromouse Contest”,  a cargo de la fundación Omote (No sé si está bien escrito, pero eso fue lo que le entendí a mis amigos japoneses), pero en fin. La competencia se realizó con el objetivo de incentivar la robótica a nivel estudiantil el país nipón, y solo albergó la categoría de Micromouse (por eso su nombre), y al contrario de lo que pudiésemos pensar los occidentales,  el nivel de los competidores era muy paupérrimo.

 
 

  

Pasó el tiempo, y los desarrolladores principiantes comenzaron a generar toda una comunidad entorno al tema “micromouse”, volviéndose cada día más expertos. Es muy importante destacar que gran parte del avance en este tema, es debido a que después de más de 37 años,  la competencia sigue siendo la misma, dando espacio para que la experiencia adquirida en competencias anteriores, no se vaya al tacho de la basura.

Competencias Micromouse  1992. (12 años de evolución)

Acá, ya podemos ver que los Micromouse son mucho más hábiles, dominando conceptos como control de velocidad y aceleración.

Competencias Micromouse  2016. (36 años de evolución)

Bueno, no hay mucho que comentar sobre esto. Lo vi con mis propios ojos el año pasado, en la “All Japan Micromouse Contest 2016”, y fue sublime.

pero, ¿Qué tienes que ver esto con las competencias Robotracer?

Bueno, en algún momento de la década de los 80, la competencia “All Japan Micromouse Contest”, inauguró una nueva categoría llamada Robotracer, que es más o menos así:

Las reglas son las siguientes:

  1. El Robotracer debe ser completamente autónomo. Excepto por la zona de partida, el competidor tiene expresamente prohibido cualquier tipo de comunicación alámbrica o inalámbrica con el Robotracer.
  2. Está prohibido agregar, quitar o modificar el hardware o software del Robotracer durante la competencia, sin embargo está permitido realizar pequeñas reparaciones
  3. El tamaño del Robotracer no puede exceder un largo de 25 [cm], ancho de 25 [cm] y alto de 20 [cm].
  4. El Robotracer no puede estar equipado con ningún mecanismo de succión que pudieran incrementar su agarre.

Escenarios:

  1. La superficie del escenario está fabricada de melamina negra, las líneas del recorrido están hechas de cinta blanca 3M de 19 [mm] de ancho. El largo máximo de un recorrido es de 60 [m].
  2. La línea estará compuesta de rectas y arcos curvos pudiendo generarse cruces.
  3. El radio mínimo de arco de curva es de 10 [cm]. La distancia al punto de cambio de curvatura es mayor a 10 [cm] (ver Figura 1).
  4. Cuando las líneas se cruzan, lo hacen en un ángulo de 90±5° (ver Figura 2). Antes y después de cada cruce hay al menos 25 [cm] de sección recta.
  5. Las líneas de inicio y final estarán en una sección recta. La línea de finalización estará dispuesta 1 [m] antes que la línea de inicio. Las líneas de inicio y fin estarán situadas en el lado derecho del recorrido (ver Figura 3).
  6. Se denominará área de meta aquella que comprenderá 20 [cm] a la derecha e izquierda de sus líneas de inicio y fin.
  7. Junto con lo anterior el ancho del checkpoint será de 40 [cm] y su altura de 25 [cm] (ver Figura 5).
  8. Antes y después de las líneas de inicio y fin habrán al menos 25 [cm] de línea recta.
  9. Cuando existan cambios de curvatura, se dispondrán marcadores en las esquinas en el lado izquierdo de la dirección de recorrido.
  10. La superficie será plana, existiendo lomas de 5° de inclinación aproximadamente.

Figura 1: Cambio de curvatura y marcador de esquina.

Figura 2: Intersección

Figura 3: Área de inicio-meta.

Figura 4: Marcadores de inicio y meta.

Figura 5: Puerta de inicio/meta.

Reglas de la competencia:

  1. La proyección del Robotracer con respecto al escenario debe estar siempre sobre las líneas a seguir. Si sale por completo se considerará como vuelta inválida.
  2. Cada competidor tiene 3 minutos y un máximo de 3 intentos.
  3. Por cada intento, el robotracer debe partir desde el área de meta en la dirección especificada.
  4. Después de terminar, el Robotracer debe detenerse por al menos 2 segundos en el área de meta.
  5. El recorrido más rápido será considerado como el tiempo oficial.
  6. El tiempo de la vuelta empezará a correr cuando el sensor de inicio detecte al Robotracer y terminará cuando el sensor de finalización lo detecte, además, el cuerpo entero del Robotracer debe estar dentro del área de meta, si esto no sucede el tiempo no será medido.
  7. Si el Robotracer se apaga o se queda quieto por más de 2 segundos mientras compite, se considerará como vuelta inválida.
  8. Luego de que se muestre el escenario a los competidores estos no podrán cargar ningún tipo de información de este a los Robotracers. Durante la ronda, el operador no tendrá permitido cambiar información sobre el recorrido usando un switch o algo de ese tipo.
  9. Los competidores tienen prohibido tocar a los Robotracers a menos que tengan la autorización de un árbitro.
  10. Las condiciones lumínicas, temperatura y humedad de la competencia serán condiciones no controladas. Solicitudes sobre ajustar las luces no serán aceptadas.
  11. El árbitro tiene el derecho de preguntar al competidor sobre su Robotracer, también puede detener una vuelta, declarar descalificación, o pedir instrucciones.
  12. Los premios y los criterios de evaluación serán establecidos individualmente en cada competencia.

Observaciones:

  1. El competidor tiene prohibido cargar programas o reemplazar la memoria ROM durante la competencia, tampoco puede enviar ningún tipo de información al Robotracer a través de consolas de desarrollo UNIX u otro programador independiente de la unidad Robotracer.
  2. El competidor tiene permitido limpiar el polvo de las ruedas del Robotracer usando cinta adhesiva o similar, sin embargo tiene prohibido el uso de solventes químicos que pueden ser usados con el objetivo de aumentar la fricción.
  3. Después de dar como iniciada una vuelta, si el Robotracer no puede pasar de la línea de inicio, igualmente será considerada como una vuelta.
  4. Después de que el Robotracer haya completado la vuelta, este debe detenerse automáticamente, si no lo hace, la vuelta será considerada como inválida.
  5. Exceptuando la carrera, los competidores tienen prohibido posicionar sus Robotracers fuera del área de meta con el propósito de ajustar parámetros.
  6. En algunos casos, los arcos de curvatura variables aparecen continuamente (ver Figura 1).
  7. El trayecto está hecho de melamina negra. Las líneas están hechas de cinta blanca 3M de 19 [mm] de ancho. El escenario está construido con una precisión humana, por lo que pueden haber errores en las dimensiones en cierto punto. Por lo cual podrían haber diferencias en distancia o nivel de aproximadamente 5 [mm] a lo sumo. No se aceptan reclamos sobre el agarre de la superficie.
  8. Los lugares donde se ubican los sensores de inicio y final están indicados en las Figuras 3 y 4. Estos son del tipo infrarrojo y su eje óptico se ubica 1 [cm] por encima del piso.

Con el paso del tiempo, las competencias Robotracer se hicieron populares, replicándose en todo el mundo, no obstante, debido a la dificultad de la categoría, surgieron sub categorías más básicas, como la categoría “Line Follower” o “Seguidor de Línea”, que es una reducción de la categoría Robotracer, donde no existen las marcas con los cambios de curvatura, ni limitaciones en la implementación de elementos para aumentar el agarre.

En mi opinión, las competencias Robotracer superan por mucho el nivel de dificultad de las competencias “Line Follower”, ya que no basta con que el robot siga la línea rápidamente, sino que hay que tener un control mucho más integral del sistema.  Debes aprender a “mapear” los escenarios, y luego optimizar la performance de tu robot para que recorra nuevamente el trayecto, pero de una manera más eficiente.

Un robotracer medianamente competitivo, exige la implementación de encoders, el control de velocidad real y de aceleraciones, a partir de la información recolectada inicialmente, por el contrario, una competencia “Line Follower”, cuando le implementan turbinas y motores monstruosos, se convierte en básicamente una aburrida carrera de trenes, donde ganará el robot con los mejores motores… es decir… fuerza bruta.

Les dejo un video del campeón mundial de robotracer, nuestro amigo Aniki Hirai, con su robot Cartisx4, recorriendo una pista de casi 60 metros, en 16.3 segundos.

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