Roboterwettbewerb Roboterwettbewerb 2015

Transkript

1 1 Roboterwettbewerb 2015

2 Roboterwettbewerb Inhalt 1 Einleitung Die Aufgaben des Wettbewerbs Wettkampf Der Spielplan Aufgabe: Die Hämmer des Todes Aufgabe: Och, nööö! Nicht schon wieder so ne blöde Kugel...! Aufgabe: Verfolgungsjagd durch Cairo Aufgabe: Flucht aus der Mine Der Finalplan Finale Aufgabe: Einmal hin und zurück! Spielregeln für den Wettkampf Bewertung und Punkte Roboter-Design Spielregeln für das Roboter-Design Bewertung und Punkte Programm-Design Spielregeln für das Programm-Design Bewertung und Punkte Team-Präsentation Spielregeln für die Team-Präsentation Bewertung und Punkte Service des RoboScope Material: Bodenplan, Baupläne und IR-Sensor Beratungstermine Anhang Wettkampftisch Finaltisch...20

3 Roboterwettbewerb Einleitung Willkommen beim Roboterwettbewerb 2015! Schön, dass Ihr Euch entschlossen habt, an unserem diesjährigen Wettbewerb teilzunehmen. Gemeinsam mit dem ZDI Zentrum ANTalive e.v. ( Angewandte Naturwissenschaft und Technik live erleben ) richten wir, das IMA/ZLW & IfU der RWTH Aachen University, den Wettbewerb nun zum fünften Mal in unserem Schülerlabor RoboScope am Europaplatz aus: IMA/ZLW & IfU der RWTH Aachen Schülerlabor RoboScope Technologiezentrum am Europaplatz Dennewartstr Aachen Nähere Informationen zum Schülerlabor findet Ihr auf unserer Webseite: Für alle Fragen rund um das RoboScope und die Organisation des Wettbewerbs steht Euch das RoboScope Team per Mail an info@robo-scope.de oder telefonisch unter folgender Nummer: 0241/ zur Verfügung. Für inhaltliche Fragen zum Wettbewerb, der Aufgabenstellung und dem Wettkampffeld haben wir eine -Hotline für Euch eingerichtet: wettbewerb@robo-scope.de Diese Ausschreibung wird am veröffentlicht. Die Anmeldung zum Wettbewerb wird eine Woche später am freigeschaltet und ist auf unserer Homepage unter erreichbar. Somit habt ihr vor der Anmeldung eine Woche Zeit euch Gedanken zu eurer Wettbewerbsteilnahme zu machen. Um Chancengleichheit zu gewährleisten, haben wir uns auch dieses Jahr entschlossen die Altersbegrenzung von 16 Jahren beizubehalten. Daneben sind die Anmeldeplätze auf 12 Teams (à drei bis 8 Mitglieder) beschränkt. Die Anmeldeplätze werden nach der Reihenfolge der eingehenden Anmeldungen vergeben. Jede Schule darf zudem nur ein Team zum Wettbewerb anmelden. Falls noch Plätze zum Anmeldeschluss frei sein sollten, wird diese Beschränkung aufgehoben. Teams, die es nicht unter die ersten 12 Teams geschafft haben, werden nach der Reihenfolge der eingehenden Anmeldungen auf der Warteliste eingetragen. Was Euch im Wettbewerb genau erwartet, erfahrt Ihr auf den nächsten Seiten, wo wir die Aufgaben, die Wettbewerbsregeln und den Service des RoboScope vorstellen. Wir wünschen Euch viel Erfolg und Spaß, Euer RoboScope-Team Griseldis, Daniel, Jonas, Nor, Fynn, Juliane, Marie, Frank und Kadir

4 Roboterwettbewerb Die Aufgaben des Wettbewerbs Der gesamte Wettbewerb teilt sich in 4 Aufgabenbereiche, die von der Jury separat bewertet werden: Wettkampf Programm-Design Roboter-Design Team-Präsentation Nicht nur die erreichte Punktzahl in der Wettkampfarena fließt in die Endbewertung ein, sondern auch die Programmierung, die kreative Gestaltung des Roboters sowie die Dokumentation und Darstellung eures gesamten Projektes. Um einen fairen Wettbewerb zu gewährleisten, sind die Wettkampffelder genormt. Die Bodenpläne, die den Untergrund des Wettkampffeldes darstellen, werden Euch vom RoboScope zur Verfügung gestellt, so dass Ihr nur noch einige Gegenstände auf entsprechend markierten Flächen ergänzen braucht. In eurem eigenen Interesse, solltet Ihr bei der Konstruktion des Wettkampftisches sehr exakt arbeiten. Weitere Informationen erhaltet Ihr bei der Übergabe der Bodenpläne. Für die Bearbeitung der Aufgaben habt Ihr bis Donnerstag, den (13:00 Uhr) Zeit. Bis zum Einsendeschluss müssen euer Programm und eure finale Projekt-Präsentation über folgenden Link eingegangen sein: In welcher Form die Daten eingesendet werden müssen, steht im jeweiligen Kapitel. Für den Wettbewerb gelten natürlich feste Regeln, um Chancengleichheit zu gewährleisten. Wie die Regeln im Detail aussehen, entnehmt ihr den entsprechenden Kapiteln der einzelnen Aufgaben. Die Jury wird darauf achten, dass alle Vorgaben eingehalten wurden. Bitte beachten: Sollte eine der folgenden Regeln nicht eingehalten werden, kann dies zur Disqualifikation des Teams führen. Im Zweifelsfall entscheidet die Jury, ob ein Regelverstoß vorliegt.

5 5 3 Wettkampf Mittelpunkt unseres diesjährigen Wettbewerbs sind die vergangenen und zukünftigen Abenteuer des Dr. Henry Walton Jones, Jr., vielen besser bekannt als Indiana Indy Jones. Da unser Wettbewerb dieses Jahr zum fünften Mal stattfindet haben wir uns etwas Besonderes ausgedacht. Dieses Jahr findet die finale Aufgabe auf einem separaten Tisch statt, der nicht im Wettkampfraum stehen wird, sondern unten in der Halle direkt vor dem Podium. 3.1 Der Spielplan Abb. 3.1 Spielplan wie er den Schulen zur Verfügung gestellt wird Die dicken schwarzen Linien begrenzen die einzelnen Aufgabenbereiche und können nicht überfahren werden. Zusätzlich werden auf die Begrenzungen 34 mm breite und 34 mm hohe Kanthölzer geklebt. Die schraffierten Bereiche zeigen an, wo die zu den Aufgaben gehörenden Objekte stehen. Die gestrichelten Bereiche stellen die Zielfelder der einzelnen Aufgaben dar. Der hellgraue Untergrund wird auf der finalen Wettkampfkarte am eigentlichen Wettkampftag durch eine Hintergrundgrafik ersetzt. Eine Orientierung am Untergrund ist daher nicht möglich. Zum groben Orientieren auf der Karte dienen die dünnen schwarzen Linien und der weiße Bereich darunter. Am Ende einer jeden schwarzen Linie befindet sich ein 4 cm durchmessender reflektierender Kreis, um das Ende der schwarzen Linie erkennen zu können. Die Ränder der Wettkampfkarte werden durch die Tischkanten begrenzt die 10 cm hoch sind. Wie das Spielfeld auf dem Tisch aussieht, wenn alles zusammengebaut und richtig positioniert ist, seht Ihr in wenigen Tagen auf unserer Homepage.

6 Aufgabe: Die Hämmer des Todes Abb. 3.2 Spielplan mit Detailansicht Die Hämmer des Todes Aufgabe Euer Roboter hat sich tagelang durch das Unterholz der Amazonaswälder geschlagen, als die Linse seiner Kamera den Eingang zum Tempel des Todes erblickt. Schon vom Eingang hört er dumpfe, rhythmische Schläge. Vorsichtig betritt er den Tempel und schaltet seine Lampe ein um etwas zu sehen, jedoch wird das Licht seiner Lampe schon nach einigen Schritten von der Dunkelheit verschluckt. Nach endlosen Gängen, Abzweigungen und Sackgassen erreicht euer Roboter das Ziel seiner Reise, die große Schatzkammer des Temples. Jedoch steht ihm noch eine große Aufgabe bevor, die drei Hämmer des Todes, die ihm den Weg versperren und Ursache der nun ohrenbetäubenden Schläge sind. Wenn euren Roboter einer dieser Hämmer erwischt, ist er nur noch ein flacher Altmetall Fleck an der Wand Eure Aufgabe ist es, euren Roboter durch die Hämmer zu manövrieren, ohne von ihnen getroffen zu werden. Jeder Hammer steigt 10 Sekunden lang bis er seinen höchsten Punkt erreicht hat, verharrt dort für 4 Sekunden und fällt dann binnen 1 Sekunde herunter, wo er krachend in der Wand einschlägt. In der unteren Position verharrt er eine zufällige Zeit zwischen 3 und 10 Sekunden bevor er von neuem aufsteigt. Die Hämmer fallen am Anfang alle gleichzeitig herunter, sobald ihr euren Roboter startet. Hinweise zur Aufgabe Wird euer Roboter von einem Hammer getroffen, muss er zurück an den Start. Ein Hammer zählt als überwunden wenn euer Roboter im vollen Umfang den Hammer passiert hat. Die Bonuspunkte werden nur gutgeschrieben, wenn das Ziel erreicht wurde. Die Maße entnehmt ihr dem Anhang (Kapitel 8). Belohnung Goldener Suppenlöffel des Maya-Königs Nud El Sup (1 Punkt).

7 Aufgabe: Och, nööö! Nicht schon wieder so ne blöde Kugel...! Abb. 3.3 Spielplan mit Detailansicht Och, nööö! Nicht schon wieder so ne blöde Kugel...! Aufgabe gehetzt und die Motoren auf höchster Leistung drehend fährt euer Roboter durch die Gänge. Beim Versuch leise und unbemerkt das Idol der Fruchtbarkeit der Chachapoyan zu entwenden, ist er leider entdeckt worden. Nun versucht er sein metallenes Gehäuse vor den wütenden Thuggee zu retten. Ohne zu wissen wo der Ausgang ist, rast er durch die Gänge. Nach einiger Zeit der Verfolgung bleibt der wütende Mob abrupt stehen, die Chance für euren Roboter zu entkommen. Doch während ihr euch für euren Roboter freut, vernehmt ihr das Klicken eines versteckten Auslösers, den der Roboter gerade überfahren hat, gefolgt von Vibrationen, die den ganzen Gang erfassen. Einen kurzen Augenblick später fährt euer Roboter erneut um sein metallenes Gehäuse, diesmal um nicht von einer großen Steinkugel überrollt zu werden Die Aufgabe ist einfach: Seit schneller als die Kugel! An der gestrichelten Linie ist der Auslöser, in Form eines Ultraschall-Sensors, der die Kugel freigibt sobald ihr vorbeifahrt. Danach müsst ihr, bevor die Kugel euch den Weg versperrt, das Ziel erreichen. Die Kugel rollt dabei 30 cm über eurem Roboter auf einer Kugelbahn und fällt kurz vor dem Ziel auf den Boden. Die Kugel benötigt 4,5 Sekunden vom Zeitpunkt des Losrollens bis zum Auftreffen. Hinweise zur Aufgabe Wird euer Roboter von der Kugel getroffen, muss er zurück an den Start. Ist die Kugel schneller als euer Roboter und liegt ihm im Weg, muss er zurück an den Start. Die Bonuspunkte werden nur gutgeschrieben, wenn das Ziel erreicht wurde. Die Maße entnehmt ihr dem Anhang (Kapitel 8). Belohnung Idol der Fruchtbarkeit der Chachapoyan (1 Punkt).

8 Aufgabe: Verfolgungsjagd durch Cairo Abb. 3.4 Spielplan mit Detailansicht Verfolgungsjagd durch Cairo Aufgabe gehetzt und die Motoren auf höchster Leistung drehend fährt euer Roboter durch die engen Gassen von Cairo, diesmal nicht als Gejagter, sondern als Jäger. Nachdem Ihr erfolgreich die längst verschollene Lego Lisa in den Katakomben von Cairo geborgen habt, wurden sie eurem Roboter von einer Bande einheimischer Räuber abgenommen. Nach einiger Zeit könnt ihr die Gruppe auf einem großen Platz stellen. Einer der Räuber stellt sich euch in den Weg und fuchtelt wild und Minuten lang mit seinem rostigen Säbel vor euch herum Einer der Räuber stellt sich euch zum Kampf. Euer Roboter muss mit Hilfe der Abschussvorrichtung den Räuber außer Gefecht setzen. Der Räuber bewegt sich dabei zufällig hin und her. Sobald der Räuber fällt, dreht sich die am Boden liegende Scheibe auf eine der drei Linienfarben, die dann von eurem Roboter ausgelesen werden kann. Dadurch weiß euer Roboter zu welcher Gruppe der Räuber gehört und welcher Linie er folgen muss. Hinweise zur Aufgabe Verfolgt euer Roboter die falsche Linie, muss er zurück an den Start. Wechselt euer Roboter während der Linienverfolgung die Linie, muss er zurück an den Start. Die Bonuspunkte werden nur gutgeschrieben, wenn das Ziel erreicht wurde. Die Maße entnehmt ihr dem Anhang (Kapitel 8). Belohnung Gemälde der Lego Lisa (1 Punkt).

9 Aufgabe: Flucht aus der Mine Abb. 3.5 Spielplan mit Detailansicht Flucht aus der Mine Aufgabe langsam wird es zur Gewohnheit, dass euer Roboter gehetzt durch irgendwelche Gänge rast und ihm wildfremde Menschen auf den Fersen sind, die ihm sein gerade erbeutetes Kleinod entwenden wollen. Mit dem goldenen Zahnrad des ersten RoboSapiens im Gepäck bahnt sich euer Roboter seinen Weg durch die Mine. Doch in diesem Wirrwarr aus Wegen und Gängen verliert er schnell die Orientierung und an der nächsten Weggabelung steht er vor der Wahl: links oder rechts!... Vor der ersten Weggabelung stehend muss sich euer Roboter entscheiden: rechts oder links. Dazu kann er den IR-Sensor einsetzen und den richtigen Gang dadurch erkennen, indem er die IR-Strahlung der Sonne misst, die in die Mine fällt. Hinter beiden Toren liegt jeweils ein IR-Ball (Sonne), jedoch ist nur einer auch angeschaltet und sendet. Beide Tore sind mit Krepppapier verhangen und das falsche Tor zusätzlich durch eine Holzplatte versperrt. Nachdem euer Roboter die erste Gabelung überwunden hat, steht er erneut vor der Frage: links oder rechts. Die zweite Gabelung ist dabei genauso wie die Erste aufgebaut. Hinweise zur Aufgabe Fährt euer Roboter zum falschen Ausgang, muss er zurück an den Start. Eine Weggabelung zählt als überwunden wenn euer Roboter diese in vollen Umfang passiert hat. Die Bonuspunkte werden nur gutgeschrieben, wenn das Ziel erreicht wurde. Die Maße entnehmt ihr dem Anhang (Kapitel 8). Belohnung Zahnrad des ersten RoboSapiens (1 Punkt).

10 Der Finalplan Die dicken schwarzen Linien begrenzen den Weg zum Ziel und können nicht überfahren werden. Zusätzlich werden auf die Begrenzungen 34 mm breite und 34 mm hohe Kanthölzer geklebt. Die fünf Wege des Finaltisches steigen in der Höhe an. Die schwarz gestrichelten Linien zeigen an, dass sich an diesen Stellen 1 cm hohe Absätze befinden. Diese Absätze werden mit abgeschrägten LEGO Dachsteinen versehen, um den Anstieg zu erleichtern. Die weiß schraffierten Bereiche zeigen an, wo die entsprechenden Hindernisse auf dem Weg stehen. Der untere gestrichelte Bereich ist das Ziel, der mittige gestrichelte Bereich ist der Start und der Zwischenstopp. Das Feld wird an der linken und rechten Seite durch jeweils 10 cm hohe Wände begrenzt. Abb. 3.6 Finalplan wie er den Schulen zur Verfügung gestellt wird Wie das Spielfeld auf dem Finaltisch aussieht, wenn alles zusammengebaut und richtig positioniert ist, seht Ihr in wenigen Tagen auf unserer Homepage Finale Aufgabe: Einmal hin und zurück! Aufgabe euer Roboter irrt schon seit Stunden um den uralten und verschollenen Tempel auf der Suche nach einem Eingang ins Innere. Als euer Roboter für einen kurzen Moment inne hält um die Umgebung zu scannen, hört ihr ein unheilvolles Knarzen und Knacken. Bevor euer Roboter und Ihr erfassen könnt was das zu bedeuten hat, sackt euer Roboter ab und ihr seht auf euren Bildschirm, wie die Kamera eures Roboters eine wilde und rasante Rutschpartie überträgt, an deren Ende ein heftiger Aufschlag euren Roboter durchrüttelt. Aber immerhin, er ist jetzt im Inneren und kann sich auf die Suche machen Eure Aufgabe ist es, euren Roboter vom Startbereich auf die obere Plattform zu manövrieren, dort den goldenen Roboter zu entwenden und zum Zielbereich zu fahren. Nachdem ihr erfolgreich oder auch nicht versucht habt den Roboter zu entwenden, starten alle Hindernisse auf eurem Rückweg ins Ziel. Für die Punkte, die Ihr in den vorherigen Aufgaben gesammelt habt, könnt ihr euch weitere Versuche und/oder den Zwischenstopp freischalten. Für einen Punkt bekommt Ihr entweder einen weiteren Versuch oder den Zwischenstopp, was bedeutet, sobald ihr den Zwischenstopp erreicht habt, könnt ihr in weiteren Versuchen von hier aus starten. Bei voller Punktzahl (4 Punkte) hättet ihr zusätzlich zu eurem regulären Versuch 3 weitere Versuche und den Zwischenstopp.

11 11 Im Folgenden werden die Hindernisse von oben nach unten kurz beschrieben. Der goldene Roboter Euer Roboter muss den goldenen Roboter gegen ein Ausgleichgewicht austauschen. Dazu muss euer Roboter den goldenen Roboter zu sich und vom Podest ziehen. Sofern der goldene Roboter im Weg liegt, darf er, mit dem Einverständnis des Jurors, aus dem Weg genommen werden. Danach muss euer Roboter das Ausgleichgewicht von links nach rechts auf die Position des goldenen Roboters verschieben. Mit Pfeilen gespickt In der oberen Begrenzung befindet sich eine mit 10 Pfeilen bestückte Apparatur, die nur darauf wartet euch mit Pfeilen zu spicken. Sobald euer Roboter am Anfang der Pfeilwand den Sensor auslöst, werden die Pfeile nacheinander abgeschossen. Insgesamt braucht die Apparatur 4 Sekunden dafür. Durch die Wand An dieser Stelle wird der Weg durch zwei Tore versperrt, durch die euer Roboter durchfahren muss. Die Tore werden mit Hilfe von Gummibändern zugezogen, so dass eurer Roboter gegen die Tore anfahren muss. Rollender Boden Vor euch ist ein erhöhtes Podest aus acht sich drehenden Rollen. Vor der ersten und hinter der letzten Rolle befindet sich jeweils eine kleine Rampe aus abgeschrägten LEGO Dachsteinen um euch die Fahrt aufs und vom rollenden Podest zu erleichtern. Die Rollen drehen sich euch mit 100 % Motorleistung entgegen. Die Schlangengrube Das Ziel fast vor Augen, müsst ihr die Schlangengrube überwinden. An beiden Enden der Grube befinden sich wieder abgeschrägte LEGO Dachsteine. Dazwischen befinden sich Weingummi Schlangen über die ihr fahren müsst. Das Tempeltor Letztes Hindernis ist das Tempeltor, das zugleich eure Zeit auf dem Finaltisch begrenzt. Sobald ihr das Tempeltor auf dem Hinweg passiert habt, beginnen eure 5 Minuten auf dem Tisch. Nach 2,5 Minuten wackelt das Tor für einige Augenblicke, um euch zu zeigen, dass die Hälfte der Zeit verstrichen ist. Die letzten 30 Sekunden wackelt das Tor bis die Zeit abgelaufen ist, bevor es dann krachend herabfällt und euch den Weg in die Freiheit versperrt. Hinweise zur Aufgabe Auf dem Hinweg sind die Hindernisse inaktiv, d.h. das Tempeltor steht offen, die Schlangengrube ist abgedeckt, die Rollen stehen still, die schwingenden Tore stehen offen und die Pfeile werden beim Vorbeifahren nicht verschossen. Auf dem Rückweg zählt ein Hindernis als überwunden wenn euer Roboter es im vollen Umfang passiert hat. Die Maße der Hindernisse entnehmt ihr dem Anhang (Kapitel 8).

12 Spielregeln für den Wettkampf Für den Wettkampf sind folgende Punkte zu beachten: Vor dem Wettkampf werden eure Roboter komplett gelöscht und die von euch eingesendeten Programme werden für den Wettkampf auf euren Roboter geladen. Während der gesamten Wettkampfzeit muss die Bluetooth-Funktion deaktiviert sein. Insgesamt habt Ihr im Wettkampfraum 15 Minuten Zeit. Nach 15 Minuten wird der Durchgang abgebrochen. Zu Beginn eurer Wettkampfzeit habt ihr zwei Minuten Zeit, euren Roboter auf die Lichtverhältnisse des Wettkampfraumes zu kalibrieren. Nach Ablauf der Zeit ist ein erneutes Kalibrieren nicht mehr möglich. Danach wird der Roboter im Startbereich positioniert. Hier könnt Ihr den Roboter manuell auf die jeweiligen Ausgänge hin ausrichten. Nach Verlassen des Startbereichs dürft Ihr euren Roboter und den Wettkampftisch nicht mehr berühren. Wenn ein Berühren unvermeidlich ist, zum Beispiel weil der Roboter festhängt, kann sich das ganze Team entscheiden, den Versuch an dieser Aufgabe zu unterbrechen. Der Team-Leader darf, mit Erlaubnis des Jurors, den Roboter wieder zurück in den Startbereich setzen und das Programm neu starten. Eine Aufgabe gilt als erfüllt, sobald der Roboter mit allen Reifen und/oder vergleichbaren Konstruktionen die den Boden berühren im jeweiligen Zielgebiet steht. Eine Rückreise ist nicht notwendig, sondern der Team-Leader nimmt, mit Erlaubnis des Jurors, den Roboter dann vom Tisch und stellt ihn wieder in den Startbereich damit Ihr mit der nächsten Aufgabe beginnen könnt. Ihr habt beliebig viele Versuche, die vier Aufgaben zu erfüllen. Ihr behaltet alle bisher bei einer Aufgabe erreichten Punkte, d.h. wenn ihr freiwillig neu startet, könnt ihr euch nur verbessern! Die Abschussvorrichtung kann mechanisch durch den Roboter oder manuell durch den Juror oder ein vom Juror bestimmtes Teammitglied ausgelöst werden. In allen Fällen muss der Roboter für den Schussversuch komplett still stehen. Ein Schießen aus voller Fahrt ist nicht erlaubt. Der Roboter darf für die einzelnen Aufgaben nicht umgebaut werden. Ein modularer Aufbau des Roboter ist damit nicht erlaubt. Für das Finale gibt es noch folgende Punkte zu beachten: Insgesamt habt Ihr 5 Minuten Zeit am Finaltisch. Nach 5 Minuten wird der Durchgang abgebrochen. TIPP: Stoppt während eurer Probeläufe immer wieder die Zeit. So könnt Ihr im Wettbewerb besser einschätzen, ob es sich lohnt, einen zweiten Versuch zu wagen.

13 Bewertung und Punkte Die Punkteverteilung des Wettkampfs zeigen wir Euch hier, damit Ihr einschätzen könnt wie viele Punkte Ihr in den einzelnen Abschnitten bekommt und wie viel noch an eurem Programm gefeilt werden muss, damit Ihr noch mehr Punkte herausholen könnt. Hauptaufgabe 1 Hauptaufgabe 2 Hauptaufgabe 3 Hauptaufgabe Ziel Bonuspunkte Bonuspunkte Bonuspunkte Hämmer des Todes Ersten Hammer überwunden Zweiten Hammer überwunden das Ziel erreicht + Suppenlöffel keinmal Wand oder Hammer berührt höchstens 3x Wand oder Hammer berührt Σ 25 Pkt. 5 Pkt. 5 Pkt. 8 Pkt. 3 Pkt. 4 Pkt. Kugel das Ziel erreicht + Idol keinmal Wand oder Kugel berührt Zeitwertung Σ 25 Pkt. 8 Pkt. 2 Pkt Pkt. Verfolgung in Cairo Zielscheibe getroffen Richtige Linie gefunden das Ziel erreicht + Lego Lisa Zielscheibe beim ersten Schuss getroffen Richtige Linie beim ersten Versuch gefunden Σ 25 Pkt. 5 Pkt. 5 Pkt. 8 Pkt. 3 Pkt. 4 Pkt. Flucht aus der Mine Erste Weggabelung überwunden das Ziel erreicht + Zahnrad Ziel beim ersten Versuch erreicht Zeitwertung Σ 25 Pkt. 5 Pkt. 8 Pkt. 2 Pkt Pkt. Tab. 1 Punktevergabe für den Wettkampf Hauptaufgabe 1 Hauptaufgabe 2 Hindernisse Hauptaufgabe Ziel Bonuspunkte Bonuspunkte Bonuspunkte Finale Golden Roboter vom Podest gezogen Austauschgewicht auf dem Podest verschoben Pfeilwand, Tore, Rollen oder Grube überwunden das Ziel erreicht keinmal von den Pfeilen getroffen Zeitwertung Σ 50 Pkt. 5 Pkt. 5 Pkt. je 5 Pkt. 8 Pkt. 2 Pkt Pkt. Tab. 2 Punktevergabe für das Finale

14 14 4 Roboter-Design Das Thema des diesjährigen Wettkampfs führt uns in die Welt von Schätzen und verlorenen Ruinen. Deshalb gibt es neben rein technischen Anforderungen auch einen künstlerischen Aspekt in der Bewertung eures Roboter-Entwurfs. In die Bewertung fließt ein ob Ihr selbst versteht und erklären könnt, warum ihr euren Roboter so gebaut habt. ob euer Roboter eine gewisse Stabilität aufweist, erstens spiegelt das die Qualität des Entwurfs wieder, zweitens macht es auch das Lösen der Aufgaben deutlich einfacher. ob elegante und/oder raffinierte konstruktive Lösungen verwendet wurden. ob die Größe eures Roboters den Gegebenheiten des Wettkampfes angepasst ist. 4.1 Spielregeln für das Roboter-Design Für die Konstruktion des Roboters dürfen folgende Materialien verwendet werden: 1x LEGO Mindstorms NXT Educational Basisset. 1x LEGO Mindstorms NXT Educational Erweiterungsset. Die Sensoren des NXT Educational Basisset: der Lichtsensor, der Ultraschallsensor, der Geräuschsensor und die beiden Berührungssensoren. Der für den Wettkampf benötigte und von uns zur Verfügung gestellte Sensor. Die Abschussvorrichtung (falls euer Kasten keine solche hat, wird sie ebenfalls vom Roboscope gestellt). Flexi-Cables für Mindstorms NXT ( Kleine Mengen Bastelmaterialien zur Dekoration des Roboters, die einen Gesamtwert von 10,- EUR keinesfalls überschreiten. Für die Konstruktion des Roboters dürfen folgende Materialien nicht verwendet werden: Legosteine die nicht im LEGO Mindstorms NXT Educational Basis- oder Erweiterungsset enthalten sind. Für die Konstruktion des Roboters sind folgende Punkte zu beachten: Lehrer und Eltern dürfen Euch als Coach Tipps und Hinweise geben, dürfen aber nicht den Wettbewerb für Euch bestreiten, indem sie Aufgaben für Euch lösen. Es ist erlaubt, sich Anregungen von bestehenden Maschinen und Roboter-Modellen zu holen; das Nachbauen von kompletten Modellen ist allerdings verboten. Jeder im Team sollte Fragen des Jurors zur Konstruktion des Roboters beantworten können. 4.2 Bewertung und Punkte Bei der Bewertung der Konstruktion eures Roboters könnt ihr maximal 100 Punkte bekommen. Auf die genaue Punkteverteilung werden wir nicht näher eingehen. Wenn Ihr aber die Hinweise und Tipps des vorangehenden Abschnitts berücksichtigt, sollten genug Punkte zusammenkommen.

15 15 5 Programm-Design Zu einem robusten Roboter gehört neben der funktionalen Konstruktion auch ein gutes Programm. Die Jury bewertet deshalb nicht nur, ob der Roboter so funktioniert, dass er die Aufgaben am Wettbewerbstag erfüllt, sondern auch die Qualität des Programms. In die Bewertung fließt ein ob euer Programm die Aufgaben auf eine kreative oder besonders herausfordernde Weise löst. ob Ihr selbst versteht und erklären könnt, was Ihr erstellt habt. ob es übersichtlich ist, oder ob es an geeigneten Stellen kommentiert wurde. ob es effizient ist und keine überflüssigen Programteile enthält. 5.1 Spielregeln für das Programm-Design Für die Programmierung des Roboters sind folgende Punkte zu beachten: Als Programmiersprache darf ausschließlich NXT-G verwendet werden. Es ist erlaubt, sich Anregungen von bestehenden Programmen zu holen; das verwenden fertiger Programme aus anderen Quellen ist allerdings verboten. Es dürfen keine MyBlocks verwendet werden. Alle verwendeten Programme müssen vom Speicherplatz auf den Brick passen. Lehrer und Eltern dürfen Euch als Coach Tipps und Hinweise geben, dürfen aber nicht den Wettbewerb für Euch bestreiten, indem sie Aufgaben für Euch lösen. Alle Programme müssen bis Donnerstag, den (13:00 Uhr) eingesendet werden. Sollten bis zur oben genannten Deadline keine Programme eingegangen sein, wird der Aufgabenteil Programm-Design mit 30% Punktabzug geahndet. Die Programme müssen über folgenden Link eingesendet werden: Die eingesendete Zip-Datei mit den Programmen sollte folgendermaßen benannt werden: Programme-[Name der Schule]-[Name des Teams].zip Die verwendeten Programme sollten sinnvoll und den Aufgaben zugeordnet benannt werden. Jeder im Team sollte Fragen des Jurors zu den Programmen beantworten können. 5.2 Bewertung und Punkte Bei der Bewertung eurer Programme könnt ihr maximal 100 Punkte bekommen. Auf die genaue Punkteverteilung werden wir nicht näher eingehen. Wenn Ihr aber die Hinweise und Tipps des vorangehenden Abschnitts berücksichtigt, sollten genug Punkte zusammenkommen.

16 16 6 Team-Präsentation Wie bereits angedeutet, wird euer Team nicht nur nach der Leistung eures Roboters bewertet. Auch der gesamte Entwicklungsprozess sowie seine Dokumentation fließen in die Bewertung ein. Am Tag des Wettbewerbs stellt Ihr im Anschluss an den Wettkampf euer Projekt in einer fünfminütigen Präsentation vor. Hier ist eure Kreativität gefragt: Den Vortrag dürft Ihr frei gestalten. Denkbar wäre beispielsweise eine Videodokumentation, eine PowerPoint-Präsentation oder auch eine szenische Aufführung. Die Möglichkeiten sind unbegrenzt, was Euch einfällt, ist erlaubt! Jedoch darf der Inhalt nicht zu kurz kommen es ist uns wichtig zu erfahren, wie Ihr an die Aufgaben herangegangen seid und sie gelöst habt. Besonders interessiert uns, wie Ihr euren Arbeitsprozess organisiert, Ihr zusammen gearbeitet habt, die Aufgaben in eurem Team verteilt wurden und wie Ihr bei der Konstruktion und Programmierung des Roboters vorgegangen seid. Wir würden auch gerne von euren Erfahrungen hören, die Ihr während den Vorbereitungen auf den Wettkampf gemacht habt. 6.1 Spielregeln für die Team-Präsentation Ihr habt 5 Minuten, um eure Team-Dokumentation zu präsentieren. Nach 4 Minuten wird euch eine gelbe Karte gezeigt, die anzeigt, dass noch eine Minute bleibt. Nach 5 Minuten wird euch eine rote Karte gezeigt, die anzeigt, dass eure Zeit um ist. Im Falle eines Überschreitens dieser Zeit muss die Jury die Präsentation abbrechen und kann folglich nur die unvollständige Präsentation bewerten. Eine Unterschreitung der Zeit wird nicht negativ bewertet. Die Präsentation muss bis Donnerstag, den (13:00 Uhr) eingesendet werden. Sollte bis zur oben genannten Deadline keine Präsentation eingegangen sein, wird der Aufgabenteil Team-Präsentation mit 30% Punktabzug geahndet. Die Präsentation muss über folgenden Link eingesendet werden: Die eingesendete Zip-Datei mit der Präsentation sollte folgendermaßen benannt werden: Präsentation-[Name der Schule]-[Name des Teams].zip. 6.2 Bewertung und Punkte Bei der Bewertung eurer Präsentation könnt ihr maximal 100 Punkte bekommen. Auf die genaue Punkteverteilung werden wir nicht näher eingehen. Wenn Ihr aber die Hinweise und Tipps des vorangehenden Abschnitts berücksichtigt, sollten genug Punkte zusammenkommen.

17 17 7 Service des RoboScope 7.1 Material: Bodenplan, Baupläne und IR-Sensor Jedem Team wird ein Bodenplan zur Verfügung gestellt, welcher der im Wettkampf verwendeten Unterlage entspricht. Dieser kann ab dem , zusammen mit den benötigten Bauteilen, nach Vereinbarung im Schülerlabor RoboScope abgeholt werden. Bei diesem Termin wird Euch außerdem ein HiTechnic NXT IRSeeker V2 Sensor und ein IR-Ball bereitgestellt, die Ihr für euren Roboter verwenden solltet und die am Wettkampftag zurückgegeben werden müssen. Die Flächen für die Missionen sind auf dem Bodenplan eingezeichnet. Die genauen Positionen der Objekte sind durch schraffierte Flächen gekennzeichnet. Den Link für die Software des NXT IRSeeker V2 Sensors sowie die Bauanleitungen findet ihr auf unserer Webseite unter zum Download. 7.2 Beratungstermine Jedem Team bieten wir die Möglichkeit, sowohl einen vierstündigen NXT-G Einführungskurs, einen vierstündigen Kurs zum Thema Stabiles Konstruieren, als auch zwei zweistündige Beratungstermine zu vereinbaren. Der Einführungskurs richtet sich an Teams, die noch keine oder nur geringe Kenntnisse im Umgang mit der NXT-G Programmierumgebung haben. Wir empfehlen daher, den Einführungskurs relativ früh zu belegen. Der vierstündige Stabiles Konstruieren Kurs richtet sich an Teams, die sich schwer tun einen stabilen und funktionierenden Roboter zu bauen. Da es sinnvoll ist diesen Kurs vor dem Bau des eigenen Roboters zu besuchen, empfehlen wir auch hier den Kurs relativ früh zu belegen. Mit den zweistündigen Beratungsterminen haben alle Teams die Möglichkeit im Schülerlabor mit einem Trainer des RoboScope Ihren Roboter auf dem offiziellen Wettkampftisch zu testen, sowie Fragen bezüglich des Wettkampfes zu stellen. Ob die zweistündigen Beratungstermine zu Beginn, nach der Hälfte oder gegen Ende der Projektlaufzeit in Anspruch genommen werden, bleibt jedem Team selbst überlassen. Da die zur Verfügung stehenden Zeiten im Schülerlabor jedoch begrenzt sind, wird empfohlen die Terminvereinbarung frühzeitig vorzunehmen. Auf unserer Website haben wir unter alle verfügbaren Termine aufgeführt. Die grün unterlegten Termine sind verfügbar, rote Termine sind schon von anderen Teams belegt. Bitte wendet Euch mit eurem Terminwunsch per Mail an: wettbewerb@robo-scope.de. TIPP: Bereitet Euch mit konkreten Fragen auf den Beratungstermin vor! So könnt Ihr die Beratung besonders effektiv nutzen. Viel Erfolg! Euer RoboScope Team

18 18 8 Anhang In diesem Kapitel finden sich die Maße aller Hindernisse, der beweglichen Elemente und der Gegenstände, die euch auf den Missionen begegnen und in die Quere kommen. 8.1 Wettkampftisch Hämmer Der Kopf eines Hammers ist 15,2 cm breit, 9,6 cm hoch und 4,8 cm tief. Auf der Vorder- und Rückseite des Kopfes werden wir Pappe kleben, damit euer Roboter die Hämmer besser erkennen kann. Abb. 8.1 Ansicht der gesamten Konstruktion und Detailansicht des Hammerkopfes Kugelbahn Im linken Bild ist der Ultraschall-Sensor zu sehen, der die Kugel auslösen wird. Das Tor am Ende der Kugelbahn ist 26,6 cm breit und 30 cm hoch. Abb. 8.2 Ansicht des Auslösers der Kugel und des Tores der Kugelbahn

19 19 Räuber Die Scheibe mit den Graustufen hat einen Durchmesser von 20 cm. Die Vorlage ist ab dem auf unserer Homepage unter verfügbar. Die Trefferfläche des Räubers ist 10 cm breit und 16 cm hoch. Die Unterkante der Trefferfläche befindet sich 10 cm über dem Boden. Der Räuber bewegt sich auf einer Strecke von 50 cm hin und her. Abb. 8.3 Scheibe mit Graustufen und bewegliche Halterung für den Räuber Minendurchgänge Jeder der 4 Minendurchgänge ist 26,6 cm breit und 30 cm hoch.

20 Finaltisch Podest und goldener Roboter Das Podest steht mittig auf der schraffierten Fläche, ist 16 cm breit, 8,8 cm tief und 6,4 cm hoch. Der goldene Roboter und das Ausgleichsgewicht sind 7,2 cm breit, 7,2 cm tief und 5,6 cm hoch. Die Bauanleitung für das Podest und den goldenen Roboter / Ausgleichgewicht sind ab dem auf unserer Homepage unter verfügbar. Abb. 8.4 Podest mit entnommenem goldenem Roboter und mit verschobenem Ausgleichsgewicht

21 21 Schwingtore Die Tore sind 4,8 cm hoch. Die Bauanleitung für die Tore sind ab dem auf unserer Homepage unter verfügbar. Abb. 8.5 Tore in der geschlossenen und offenen Position Drehende Rollen Die drehenden Holzrollen sind 25 cm breit und haben einen Durchmesser von 1 cm. Damit die Holzrollen frei drehen können, liegen sie nicht direkt auf dem Boden. Dadurch haben die Holzrollen eine Gesamthöhe von 1,5 cm. Die 16 LEGO Dachsteine (2x4 Noppen) vor und nach den drehenden Rollen sind 0,9 cm hoch, 3,2 cm tief und sind insgesamt 25,6 cm breit. Abb. 8.6 Drehende Rollen mit LEGO Dachsteine Rampe Schlangengrube Die Schlangengrube ist 30 cm breit, 15 cm tief und 1 cm hoch. Die 18 LEGO Dachsteine (2x4 Noppen) vor und nach den drehenden Rollen sind 0,9 cm hoch, 3,2 cm tief und sind insgesamt 28,8 cm breit. Abb. 8.7 Leere Grube mit LEGO Dachsteine Rampe

22 22 Tempeltor Das Tempeltor ist 9 cm hoch, 7,2 cm tief und erstreckt sich im geschlossenen Zustand über die gesamte Strecke. Im offenen Zustand ragt das Tempeltor 3 cm in dem Weg hinein. Abb. 8.8 Geschlossenes Tempeltor Rampen Die 19 LEGO Dachsteine (2x4 Noppen) vor jedem Absatz sind 0,9 cm hoch, 3,2 cm tief und sind insgesamt 30,4 cm breit. Abb. 8.9 Absatz mit LEGO Dachsteine Rampe