Робототехника стала достаточно популярным направлением - в большинстве школ начали появляться кружки и секции робототехники Lego, также стали появляется дополнительное направление в кружках робототехники, например Arduino. И что, скажете вы?

А это значит, что дети, обучающиеся робототехнике также имеют право участвовать в олимпиадах. Но, в школах в основном проводятся олимпиады по технологии. Почему бы не включить в олимпиаду по технологии направление "Робототехника"? Именно этим мы с коллегами занимались с сентября. В октябре 2018 мы провели практическую олимпиаду по робототехнике по направлению "#Arduino" и вот сейчас мы уже проводим пилотный проект по внедрению на базе школ в программу как LEGO так и Arduino-направление. По моей части, конечно, #ардуино)

В эти выходные на базе Президентского физико-математического лицея #239 в г. СПБ, прошла олимпиада по робототехнике. Ребятам предлагалось в течении 3-х дней продемонстрировать свои теоретические, практические и проектные знания и получить баллы, которые в последующем будут учитываться при поступлении в высшие образовательные учреждения, связанные с технологическими направлениями.

И так, как же все это прошло:
1. Подготовка к олимпиаде: так как создание и конструирование робота на платформе Arduino предполагает сборку и отладку исполняемого механизма - робота, то первым делом встал вопрос о том - как сформировать набор? В ходе полученного опыта на предыдущей олимпиаде, в которой стало понятно, что для выполнения олимпиадных заданий участнику должен быть предоставлен избыточный набор комплектующих, так как организатор не может предугадать все варианты творческой активности участника, чтобы не ставить участника в жесткие рамки - предоставляется дополнительно расходные материалы, которые участник может использовать по своему усмотрению. Что касается самой платформы и исполнительных узлов - они должны быть уже распаяны и иметь разъемы для подключения к плате контроллера и к другим узлам комплекта. В прошлой олимпиаде мы позволили участникам паять - это очень сильно затянуло процесс. В этот раз мы подготовили все комплектующие - все спаяли, все проверили на работоспособность (чтобы не было неисправных компонентов в наборах). Участникам были подготовлены и собраны платформы с шасси, и на них уже были размещены подключенные платы Arduino UNO, платы управления моторами, платы с датчиками. Все платы были соединены в рабочую схему и испытаны на работоспособность. Это сделано для того, чтобы участники не тратили время на сборку "штатной" платформы и крепежах основных плат. До 2 часов ночи мы комплектовали, паяли и тестировали всех роботов. Что я для себя извлек, так это точно то, что для олимпиады нужно готовить такую спецификацию, в которой в закупке отображены пункты: а) перечисленные наборы комплектующих должны иметь готовый к использованию вид, позволяющий без использования пайки начать их эксплуатацию; в)к каждому набору должен быть лист тестирования на работоспособность каждого модуля и элемента, который есть в наборе по заявленным производителем характеристикам. Поясню, зачем это надо: надо это для того, чтобы организаторы не тратили свое личное время и не занимались конструированием по ночам того, что они и закрытыми глазами могут собрать...

2. День первый: Теоретическая часть. Лично я на теоретическую часть не ходил - для меня это неинтересная часть олимпиады, и мое присутствие в этот день считаю не столь необходимым. Но вопросы, которые были у участников также разрабатывались специалистами - преподавателями нашего центра робототехники, которые так или иначе связаны с робототехникой - каждый в своей сфере. Так что вопросы у участников 100% "робототехнические" 

3. День второй: Практическая часть. Выполнения задания по сборке, программированию и запуску настоящего робота, который способен выполнить олимпиадное задание. Олимпиадное задание не такое уж и простое. Под непростым имеется ввиду используемый полигон - он достаточно сложный, с тонкой линией, множеством перекрестков, которые могут отвлекать робота и заставлять его разворачиваться. Помимо самих перекрестков роботу нужно было считать банки на трассе и сбивать именно те банки, которые указаны в задании - это достаточно сложная задача, учитывая специфику того, что Arduino - это не совсем конструктор и при сборке и отладке таких роботов ребятам нужно иметь опыт и знания схемотехники, чтобы не замкнуть плюс с минусом батарейки(!). Каждому участнику выдавался робот и задание. В дополнение к роботу участникам давались модули расширяющие его функционал. Эти модули участники могли использовать по необходимости. Кстати, нужно добавить такую опцию, что если участник использует какой-то облегчающий элемент в конструкции - ему снижается бал.

На задание ребятам отводилось 3 часа, с перерывами по 10 минут. Первая попытка была через 120 минут. К первой попытке все участники уже могли ехать по линии. Некоторые из участников уже научились дотягиваться до стоящих банок и продумывать алгоритм захвата нужной банки. Не все участники справились с переносом банки, к сожалению. Но 99 % участников выполнили поставленное задание и все уложились в отведенное время.

Так как данную олимпиаду мы решили проводить без элементов пайки - даже в таком случае не обошлось без ЧП: у одного из участников в процессе сборки робота произошло короткое замыкание! Прямо на наших глаза провод, питающий плату начал нагреваться и дымить, огня конечно не было но зрелище было эффектным. А вы думали, все так просто? - это и есть робототехника где своими руками все делают. Это вам не Lego! )) Такой случай заставляет задумать о наличии экстренного отключения питания в роботе. Нужно будет внедрить такой опыт. И надо отметить, что даже с таким ЧП участнику произвели замену и он смог в добавленные к времени минуты (минуты добавлены в связи с ЧП, которое мы посчитали ошибкой в сборке не участником а организаторами), даже с таким косяком участник успел и набрал максимальные баллы в задании на второй попытке!

Был и другой интересный случай: подходит к нам участник с претензией: в вашей конструкции неправильно подключены датчики. Они, говорит, не работают. Мы как организаторы знаем, что все роботы были протестированы по трассе по написанной нами прошивке все выполнили задание. Конечно, мы отключили в роботе некоторые элементы - это нужно для того, чтобы участники самостоятельно выполнили некоторые подключения в плате. Таким образом данный участник не разобравшись в предоставленной ему схеме допустил грубое нарушение, подключив провод на 3 и 5 вольт, и предъявив это за "неправильную сборку организаторами" автоматом получил - 2 балла. Больше таких претензий не поступало от участников. С заданием справились, почти все. Ну вы уже понимаете кто не справился...

4. День третий: защита проектов. В этот день ребята демонстрировали свои проекты по робототехнике. У кого-то это был целый готовый робот, у кого-то это был элемент робота, у кого-то это был проект. У каждого участника было о чем рассказать. Надо отметить, что у некоторых участников доклад был выстроен так хорошо, что с ним можно уже защищать смело дипломную работу. А это ученики еще в 10 классе. Кстати у нас были участники 7-9 классов и 10 класс. Презентации и доклады также оценивались нами и выставлялись баллы.

Сейчас мы начинаем работу по внедрению данной олимпиады уже в региональных масштабах. Ниже представлены фото и пару видео с олимпиады. Все ребята молодцы!

PS: Отдельная благодарность ребятам из магазина RoboShop.spb.ru за предоставленные комплектующие для проведения мероприятия. Все работало, и сервис очень доброжелательный. Рекомендуем!