Водные робототехнические системы

  • информатика
  • физика
  • Дает 100 баллов на ЕГЭ

Люди отправляют в океан роботов — прежде всего военных — уже больше 40 лет. Но именно сейчас, с развитием систем навигации, подводная робототехника готовит самые интересные вызовы и предоставляет самые интересные возможности. Роботам приходится иметь дела с экстремальными условиями эксплуатации, при этом они становятся всё меньше — и всё умнее.

Участникам профиля предстоит программировать целую систему небольших роботов с разным функционалом. 

Этот профиль включен в перечень Российского совета олимпиад школьников и приносит бонусы при поступлении в вузы (какие конкретно — зависит от правил приема вуза).

Размер команды в данном профиле — 3-4 человека:

1 программист будет писать программу для робота на С++ или Python
1 программист будет писать прошивку для системы связи
1 электронщик будет разрабатывать и паять электронику приемника системы связи
1 конструктор будет собирать робота и делать корпус для приемника системы связи

Разработчики

«Центр развития робототехники», ДВФУ , МГУ им. адм. Г.И. Невельского, ИПМТ ДВО РАН

Отборочные этапы

В первом отборочном этапе участникам предстоит решить задачи по физике и информатике.

Во втором отборочном этапе командам необходимо будет написать программу (миссию) прохождения подводным роботом маршрута, в рамках которого надо будет распознать линию, шар и другие объекты. Объекты и их последовательность заданы жестко, а расстояние между ними, ориентация и глубина расположения могут варьироваться.

Команды получат доступ к 3Д-симулятору, который прогоняет их программу (миссию). Далее команды отправляют свою программу организаторам, которые прогоняют ее в симуляторе через ряд тестовых заданий с разными параметрами. В финал пройдут те команды, которые смогли написать наиболее универсальную программу, адаптивную к различным параметрам.

Заключительный этап

В рамках заключительного этапа командам предлагается решить следующие задачи:

  • сборка подводного робота из конструктора (предлагается конструктор MUR)
  • Разработка системы гидроакустической связи, которая позволит общаться собранному роботу с эталонным, подготовленным организаторами. Командам предоставят компоненты и доступ к протоколам и электрическим схемам конструктора.
  • Организация «общения» между роботами.
  • Выполнение задач в бассейне

Материалы для участников

При подготовке к соревнованиям по этому профилю вам пригодятся следующие знания и умения:

Требования к знаниям:

  • Физика. Предметные: законы постоянного тока, распространение электромагнитных волн. Надпредметные: гидродинамика, транзисторы, диоды, пассивные электронные компоненты
  • Математика. Предметные: производные
  • Информатика. Предметные: основы программирования. Надпредметные: алгоритмы управления системами с обратной связью, численный расчет простых физических моделей, протоколы передачи данных

Источники:

Требования к практическим навыкам и компетенциям:

  • сборка и тестирование электрических схем и электронных устройств;
  • сборка и балластировка аппарата из конструкционных элементов;
  • программирование микроконтроллера Arduino;
  • программирование систем управления (C/C++), в т.ч. систем с обратной связью (P- и PD-регуляторов);

Рынки НТИ

  • MariNet