Международная олимпиада по робототехнике «mindstorms ·...

Международная олимпиада по робототехнике « Mindstorms». Примеры заданий 2018-2019 учебного года 16

© ОДО ЧОУ «ЦДО «Снейл» www.снейл.рф

2019 г. [email protected]

Международная олимпиада по робототехнике «Mindstorms»

Международная олимпиада по робототехнике «Mindstorms» проводится Центром

«Снейл» с 2015-2016 учебного года. В 2018-2019 учебном году конкурс проводился для

возрастных категорий:2-4,5-8,9-11 классы.

В 2018-2019 учебном году участие в конкурсе приняли 214 школьников, 16 из которых

стали победителями и лауреатами и получили заслуженные призы и грамоты от Центра

«Снейл».

Предлагаем познакомиться с заданиями прошлого года, которые помогут будущим

участникам подготовиться к конкурсу. Обращаем ваше внимание, что данные материалы

представлены лишь в качестве примеров и не являются основным вариантом заданий в данном

мероприятии.

Ждем вас в числе постоянных участников мероприятий Центра «Снейл»!

Успехов!




Задания Международной олимпиады по роботехнике «Mindstorms»

2018-2019 учебного года

2 -4 классы Задание 1. Боты вокруг нас (среднее время выполнения - 20 минут)

Совсем недавно о будущем с роботами и киборгами писали фантасты. А сегодня мир

роботов уже не представляется чем-то необычным. Уже сейчас многие традиционные

занятия человека выполняются автоматически, делая жизнь людей комфортнее и

освобождая время для более приятных и полезных занятий.

В этом задании тебе предстоит по фрагменту изображения найти современного

робота, определить его название и назначение.

Внимательно рассмотри фрагменты роботов, определи их, найди и напиши для каждого

робота сферу его применения. Ответ представь в виде: буква – название робота и его

назначение.

А. Б. В. Г.

Задание 2. Кто здесь лишний? (среднее время выполнения - 15 минут)

Детали любого конструктора, в том числе и Lego Mindstorms EV3, имеют свои

названия. Робототехнику важно уметь определять состав деталей модели и правильно

называть их.

В этом задании тебе предстоит внимательно изучить входящие в состав манипулятора

детали. Разгадай ребусы и определи, название каких деталей мы зашифровали. В Бланке

ответов укажи только те из деталей (А-Д), которые НЕ входят в состав представленной модели.

Ребусы:

А.

Б.

В.

Г.

Д.

Модель:

Вид модели сбоку Вид модели сверху




Задание 3. Реальные соревнования (среднее время выполнения - 20 минут)

На каждом робототехническом соревновании роботу помогают ориентироваться в

пространстве его датчики: ультразвука, цвета, гироскопический и другие. Узнав

соревновательную задачу, робототехник должен определить количество и способ

расположения датчиков, необходимых для ее решения. В этом задании тебе предстоит

поработать с датчиком цвета.

Внимательно посмотри на изображения роботов с датчиками цвета.

1. 2.

Определи, в каких из перечисленных соревнований для участия целесообразно

использовать вариант крепления датчиков цвета 1, а для каких 2:

А. Б. В. Г.

В Бланке ответов запиши цифру и букву(ы), соответствующие верному ответу.

Задание 4. LightBot (среднее время выполнения - 40 минут)

Все роботы функционируют на основе алгоритма.

Алгоритм – это последовательность команд, предназначенная для

исполнителя, в результате выполнения которой он должен решить

поставленную задачу.

В этом задании тебе предстоит составить алгоритмы для бота.

Пройди по ссылке: http://lightbot.com/flash.html . Выбери первый уровень

(1 Basics). Тебе необходимо выполнить все 8 заданий этого уровня и помочь боту пройти по

маршрутам.

У бота, как у любого исполнителя, есть система команд, которые он понимает:

Бот делает шаг вперед.

Бот зажигает блок, на котором он стоит.

Бот поворачивает влево/вправо.

Бот подпрыгивает.

В Бланк ответа вставь скриншоты (снимки экрана) последних двух заданий этого уровня

(1-7 и 1-8).

http://lightbot.com/flash.html




Скриншот можно сделать при помощи клавиши .

Скриншот должен содержать номер пройденного уровня и блоки, которые ты использовал при

его прохождении. При оценке задания будет учитываться оптимальность составленных

алгоритмов.

Задание 5. Виртуальный маршрут (среднее время выполнения - 40 минут)

Программировать роботов можно при помощи визуальной среды и на языках высокого

уровня, таких, например, как Java, Python или C. Однако проверить составленную программу

ты сможешь только на реальном роботе, а он не всегда под рукой.

Среда программирования роботов TRIK Studio позволяет составить программу,

проверить ее на виртуальной модели, исправить ошибки и загрузить в память реального

робота.

В этом задании тебе предстоит познакомиться с этой средой программирования и

написать программу для виртуального робота.

Посмотреть видео обзор предлагаемой для выполнения задания среды можно по ссылке:

https://www.youtube.com/watch?time_continue=387&v=HYNz8oqrWNk

Напиши программу, выполнив которую, робот едет прямо, пока не увидит красную

линию, останавливается, движется назад, пока не увидит другую красную линию, а затем

возвращается на начальную позицию.

В Бланк ответа вставь скриншоты (снимки экрана) получившейся программы и поля, на

котором происходила отладка программы.






Задание 6. Математическая робототехника (среднее время выполнения - 15 минут)

Очень часто для решения робототехнических задач необходимы знания в области

математики.

Внимательно изучи представленную программу:

Определи, какое расстояние проедет робот, двигаясь по

комнате, если известно, что длина комнаты составляет 250 см, а

ширина 145 см. При расчетах размерами робота можно пренебречь.

В Бланке ответов укажи расстояние в см, которое робот проедет,

выполнив программу.

Задание 7. Помогите! Где мой паспорт? (среднее время

выполнения - 40 минут)

В природе колесо практически нигде не встречается, это изобретение человека. Для

перемещения по поверхности земли у большинства живых существ есть ноги – это самый

удобный, хоть и не самый быстрый, механизм. В течение двух последних десятилетий

разработчикам и ученым удалось реализовать немалое количество проектов шагающих

роботов, но все они еще очень далеки от своего идеала, поэтому работа в этом направлении

не прекращается.

В этом задании тебе предстоит обобщить имеющийся опыт и создать «паспорт» для 2

«шагающих» механизмов, основанных на преобразовании вращательного движения в

поступательное.

Оформи результаты своей работы в виде таблицы, включив в нее следующую

информацию:

1) название механизма;

2) изображение;

3) ФИО разработчика;

4) назначение механизма;

5) краткое описание работы механизма;

6) преимущества;

7) недостатки.

Задание 8. 3Д моделирование (среднее время выполнения - 60 минут)

Выполняя предыдущее задание олимпиады, ты работал и с виртуальными, и с

реальными роботами.

В этом задании тебе предстоит создать виртуального робота из реальных деталей

конструктора Lego Mindstorms EV3.

Используя среду Lego Digital Designer, смоделируй любой из изученных тобой

шагающих механизмов на основе конструктора Lego Mindstorms EV3 (из задания 7).

Краткая инструкция и ссылка для скачивания LDD:

http://softprime.net/razrabotka/sapr/471-lego-digital-designer.html.

Вставь в Бланк ответов:

1) фото получившейся модели с 3-х ракурсов;

http://softprime.net/razrabotka/sapr/471-lego-digital-designer.html




2) скриншот получившейся программы для работы робота;

3) укажи 3 положительных («плюсы») и 3 отрицательных («минусы») характеристики

модели;

4) ссылка на файл на Гугл или Яндекс диске (или любом другом хранилище файлов в

сети Интернет) в формате lxf.

Критерии для творческого (открытого) задания

Таблица мыслительных действий

№ Критерии Расшифровка критерия Баллы

1. Эффективность

решения

Представлены скриншоты модели с 3-х ракурсов.

Представлен скриншот программы.

Представлены положительные и отрицательные

характеристики модели.

3

2. Оптимальность

решения

Модель представляет собой шагающего робота. *

Выбран оптимальный набор деталей для реализации

механизма.

В ответе нет лишних данных.

3

3. Разработанность

решения

Модель робота разработана на базе конструктора

Lego Mindstorms Ev3. *

Модель реализована в среде LDD.

Указаны 3 «плюса» и 3 «минуса» модели.

Ссылка на файл в формате .lxf расположен в Бланке

ответа.

4

*Если по данному пункту критерия получено 0 баллов, то все остальные критерии

оцениваются в 0 баллов.

Таблица технических действий

№ Критерии Расшифровка критерия

0 1 2

1.

Оригинальность

решения

(конструкции)

Частота

встречаемости

выбранных

вариантов

конструкции более

10 %.

Частота


выбранных

вариантов

конструкции от 5%

до 10 %.

Частота


выбранных

вариантов

конструкции менее

5%.

2. Грамотность

Более 5 ошибок с

точки зрения

русского языка и

программирования.

1-5 ошибок с точки

зрения русского

языка и


Нет ошибок с




3. Соответствие

техническим

требованиям -

Скриншот

программы или

фото представлены

отдельными

файлами.

Скриншот

программы и фото

вставлены в Бланк

ответов.




5 - 8 классы

Задание 1. Боты вокруг нас (среднее время выполнения - 20 минут)










А. Б. В. Г.




называть их.


детали:

Расшифруй QR-коды и определи, какие детали мы зашифровали. В Бланке ответов

укажи только те из деталей (А-Д), которые НЕ входят в состав представленной модели.

А. Б. В. Г. Д.






пространстве его датчики: ультразвука, цвета, гироскопический и другие. В этом задании

тебе предстоит поработать с датчиком цвета.

Узнав соревновательную задачу, робототехник должен определить количество и

способ расположения датчиков, необходимых для ее решения.


1. 2. 3.

Определи, в каких из перечисленных соревнований для участия целесообразно

использовать вариант крепления датчиков цвета 1, для каких 2, а для каких 3:

А. Б.

В. Г.

В Бланке ответов запиши цифру и букву(ы), соответствующие верному ответу.







Пройди по ссылке: http://lightbot.com/flash.html . Выбери второй уровень (2

Procedures). Тебе необходимо выполнить все 6 заданий этого уровня и помочь боту пройти по

маршрутам.










По мере прохождения уровней ты сможешь познакомиться и с другими командами

исполнителя.


(2-5 и 2-6).


Скриншот должен содержать номер пройденного уровня и блоки, которые ты использовал при

его прохождении. При оценке задания будет учитываться оптимальность составленных

алгоритмов.







робота.





Напиши программу, выполнив которую, робот должен выбраться из лабиринта,

используя датчик ультразвука, и остановиться.

Позиция робота в начале программы Позиция робота в конце программы




!!! Обрати внимание, что при оценивании будет учитываться оптимальность

составленного алгоритма.

Задание 6. Математика оборотов (среднее время выполнения - 15 минут)





Очень часто для решения робототехнических задач необходимы математические

формулы: нахождение пройденного расстояния, площади фигур, скорости и т.д.

В этом задании тебе предстоит воспользоваться формулой нахождения периметра

фигуры.


Определи, какую фигуру нарисует робот, выполнив представленную программу, и

посчитай периметр полученной фигуры, если известно, что робот представляет собой

стандартную приводную платформу со следующими параметрами: расстояние между колес – 12

см, диаметр колеса – 56 мм.

В Бланке ответов укажи фигуру и ее периметр в см, округлив результат до целой части.

Задание 7. Помогите! Где мой паспорт? (среднее время выполнения - 40 минут)
















5) краткое описание работы механизма;



Задание 8. Создай 3Д модель (среднее время выполнения - 60 минут)













модели;











решения





3


решения



механизма.


3


решения

Модель робота разработана на базе конструктора

Lego Mindstorms Ev3. *




ответа.

4





0 1 2

1. Оригинальность

решения


Частота


выбранных

вариантов


10 %.

Частота


выбранных

вариантов


до 10 %.

Частота


выбранных

вариантов


5%.








языка и





программирования. 3. Соответствие



Скриншот

программы или фото

представлены

отдельными файлами.

Скриншот



ответов.




9 -11 классы

Задание 1. Боты вокруг нас (среднее время выполнения - 15 минут)










А. Б. Г. Д.




называть их. А чтобы не ошибиться в названии деталей, например, в заказе, также

указывают их артикул.


детали:

Расшифруй QR-коды, определи названия деталей по их артикулам.

А Б В Г Д

В Бланке ответов укажи только те из деталей (А-Д), которые НЕ входят в состав

представленной модели.






пространстве его датчики: ультразвука, цвета, гироскопический и другие. В этом задании мы

будем работать с датчиком цвета. Узнав соревновательную задачу, робототехник должен

определить количество и способ расположения датчиков, необходимых для ее решения.


Определи, для решения каких из перечисленных задач целесообразно использовать тот

или иной вариант крепления датчиков цвета (А-Д):

1. Робот движется вдоль плавной линии без перекрестков.

2. Робот движется вдоль линии, оперативно и заранее реагирует на изменение траектории.

3. Робот движется вдоль линии и считает перекрестки, линии штрих-кода, резкие повороты

и дополнительные препятствия.

4. Робот движется вдоль черной линии на высокой скорости. Резкие повороты и

препятствия не представляют для него сложности.

5. Робот движется вдоль черной линии и определяет инверсию и перекрестки.

В Бланке ответов запиши цифру и букву(ы), соответствующую(ие) верному варианту

крепления датчиков. Обрати внимание на то, что при оценивании будет учитываться

оптимальность решения – наименьшее достаточное количество датчиков.







Пройди по ссылке: http://lightbot.com/flash.html Выбери третий уровень (3

Loops). Тебе необходимо выполнить все 6 заданий этого уровня и помочь боту пройти по

маршрутам.






По мере прохождения уровней ты сможешь познакомиться и с другими командами

исполнителя.


(3-5 и 3-6).

А. Б. В. Г. Д.






Скриншот должен содержать номер пройденного уровня и блоки, которые ты

использовал при его прохождении. При оценке задания будет учитываться оптимальность

составленных алгоритмов.







робота.





Напиши программу, выполнив которую, робот должен попасть в центр лабиринта,

используя датчик ультразвука, и остановиться на зеленом поле.

Позиция робота в начале программы Позиция робота в конце программы




!!! Обрати внимание, что при оценивании будет учитываться оптимальность

составленного алгоритма.





Задание 6. Математика оборотов (среднее время выполнения - 15 минут)

Очень часто для решения робототехнических задач необходимы математические

формулы: нахождение пройденного расстояния, площади фигур, скорости и т.д.

В этом задании тебе предстоит воспользоваться формулой нахождения площади фигуры.


Определи, какую фигуру нарисует робот, выполнив представленную программу, и

посчитай площадь полученной фигуры, если известно, что робот представляет собой

стандартную приводную платформу со следующими параметрами: расстояние между колес – 12

см, диаметр колеса – 56 мм.

В Бланке ответов укажи фигуру и ее площадь в см, округлив результат до целой части.

Задание 7. Помогите! Где мой паспорт? (среднее время выполнения - 40 минут)
















5) краткое описание работы

механизма;



Задание 8. Создай 3Д модель (среднее время выполнения - 60 минут)













модели;











решения





3


решения



механизма.


3


решения

Модель робота разработана на базе конструктора Lego

Mindstorms Ev3. *




ответа.

4





0 1 2

1. Оригинальность

решения


Частота


выбранных

вариантов


10 %.

Частота


выбранных

вариантов


до 10 %.

Частота


выбранных

вариантов


5%.








языка и






3. Соответствие



Скриншот

программы или

фото представлены

отдельными

файлами.

Скриншот



ответов.

=========

Обращаем ваше внимание на то, что использование любых материалов ОДО ЧОУ «ЦДО

«Снейл» вне рамок деятельности Центра не допускается.

ОДО ЧОУ «ЦДО «Снейл», 2019 г.

www.снейл.рф [email protected]

http://снейл.рф/

mailto:[email protected]

Международная олимпиада по робототехнике «mindstorms ·...

Documents