مهدی الکترونیک

مقدمه:

با توجه به نياز امروز مسابقات دانشجويان به وجود اصول علمي و آكادميك در طراحي ربات ها مسابقه طراحی مفهومي ربات ها برگزار مي گردد. در اين مسابقات دانش آموزان خارج از دغدغه هاي ساخت و هزينه، به يادگيري اصول رباتيك پرداخته و به صورت تئوري كه نياز اساسي كار عملي مي باشد ابتدا به طراحي ربات مي پردازند. در اين مسابقات دانش آموزان مجبور مي شوند از نرم افزارهاي طراحي استفاده كنند و به فراگيري آنان بپردازند. ربات را به صورت مجازي ساخته و تجزيه و تحليل نمايند و ايرادات آن را برطرف سازند و همچنين بدور از درگيريهای ساخت خلاقانه درباره آن تصميم گيري كنند. و با تفكر خلاق خود مشكلات آن را حل كنند و قطعه هاي مورد نياز خود را بدون نگراني از وجودش در بازار طراحي و بكارگيري كنند امروزه مسابقات رباتيك دانشجويي محدوديت هايي را از جمله در هزينه هاي مصرفي كه هر كس هزينه بيشتري بكند ربات زيباتري هم خواهد داشت و همچنين در توانايي بدست آوردن قطعات از بازار و هماهنگ كردن خود با قطعات موجود در بازار دارا مي باشد لذا در اين مسابقه سعي شده است كه از اين محدوديت ها دوري گردد و كمترين امكانات مورد استفاده قرار گيرد.

اين مسابقات در چهار قسمت زير برگزار مي گردد.

1- طراحي ربات جنگنده

2- طراحي ربات زیبا شناختی

3- طراحي آناتومي

4- طراحي ربات تعادلي

مسابقات در سه مرحله و در 15 روز و در نيمه اول اسفند ماه 86 به شرح زير برگزار مي گردد.

1- مرحله اول: مرحله آموزش اصول علمي و طراحي رباتيك مي باشد كه به صورت اختياري است و از 15 آبان ماه آغاز و دانش آموزان طراح هاي خود را مي بايست تا پايان روز 30بهمن  به دبير خانه  مسابقات (پژوهش سراي دانش آموزي صائب) تحويل دهند.

2- مرحله دوم: مرحله آزمون مي باشد در اين مرحله با توجه به زمينه شركت شده در آن خصوصيات يك ربات به طور نمونه بيان مي گردد و دانش آموزان مي بايست ظرف مدت يك هفته طراحي خود را به انجام برسانند و طرح هاي خود را به دفتر تحويل نمايند.

3- مرحله سوم: مرحله آزمون نهايي مي باشد در اين مرحله يك اردوي يك روزه براي دانش آموزان در نظر گرفته مي شود در ضمن اين اردو امكانات لازم در اختيار آنان قرار مي گيرد و آنان بايد ربات نمونه اي كه خصوصيات آن بيان مي گردد را ظرف مدت يك روز طراحي نمايند.

تذكرات:

1- آموزش در مرحله اول مي تواند از هر منبعي باشد و يا مي تواند وجود نداشته باشد و دانش آموزان مي توانند صرفاً به استعداد هاي خود متكي شوند.

2- دانش آموزان مي توانند از نرم افزارهاي زير استفاده كنند.

Orcad,proteus,protel,solidworks,catia,autocad

3- زمان برگزاري مراحل دوم و سوم طوري تنظيم مي گردد تا در ميان دو ترم دانش آموز باشد و تداخلي با امتحانات دانش آموز نداشته باشد.

4- شركت كنندگان بايد طرح هاي خود را به صورت مكتوب بر روي كاغذ چاپ كنند و همچنين يك نسخة از آن به صورت فرمت Pdf بر روي CD همراه با طرح هاي كه توسط نرم افزار كشيده شده و هر چيزي كه بتواند در فهم مكانيزم ربات از جمله انيميش سازي، گفتار بروي فيلم و فلش و ... استفاده كنند. توانايي بيان طرح و انتقال انديشه ها از جمله ملاك هاي داوري مي باشد.

به نام خدا

شيوه نامه اجراي مسابقات طراحي مفهومي ربات

اهداف برگزاري مسابقات:

1- ارتقاي سطح فكري و تئوري ساخت ربات در سطح دانش آموزي

2- آزاد سازي دانش آموز از درگيري در مراحل ساخت و فرصت انديشه عميق

3- يكسان سازي دانش آموزان در طراحي و حذف عواملي هچون عوامل مادي

4- آشنايي و توانايي كار با نرم افزارهاي طراحي و آناليز در طراحي ربات ها

5- بالا بردن توانايي انديشه و تخيل و پيش بيني حركات ربات و تجزيه و تحليل ذهني آن

6- آشنايي با اصول اوليه و تئوري طراحي ربات

7- آشنايي مقدماتي با علم رباتيك به صورت علمي و خارج شدن از بحث آموزش تجربي

8- استفاده از قدرت ابتكار و فكر خلاق دانش آموزان در طراحي

9- بالا بردن توانايي تفكر جمعي و مشترك در گروه ها

10- بالا بردن قدرت و توانايي ابراز و بیان انديشه ها و تجسم بخشيدن به آن و انتقال به دنياي خارج از ذهن دانش آموز

11- استفاده از فكر دانش آموزان خلاق و مستعد كه علاقه اي به كار عملي ندارند.

12- آماده شدن جهت شركت در مسابقات سطوح بالا و بين المللي

13- آشنايي دانش آموزان با اصول برنامه نويسي و الگوريتم نويسي براي ربات ها

نحوه امتياز بندي مسابقات:

1- در اين دوره مسابقات امتياز بندي به سه مرحله انجام مي گيرد و دانش آموزان برتر در طي سه مرحله و از مجموع امتياز 3 مرحله برگزيده مي شوند.

2- هر مرحله امتياز مخصوص به خود دارد.

3- مجموع كل امتياز ها از 100 مي باشد مرحله اول 20، مرحله دوم 30، و مرحله سوم داراي 50 امتياز مي باشد.

4- ملاك هاي داوري در شيوه هاي هر مسابقه به طور مجزا ذكر شده است و آنچه بين همه آنها مشترك و داراي بيشترين امتياز مي باشد قدرت تفكر، پيش بيني، تجزيه و تحليل حركات ربات، حل خلاقانه ی مشكلات، طراحي مبتكرانه، توانايي بيان كنش ها و واكنش ها و ... مي باشد.

5- ساده گی وکار آمدی طرح از ملاك هاي مهم امتياز مي باشد و طرح هاي پيچيده و بيهوده داراي امتياز منفي مي باشد طراحي شود (الكترونيكي و مكانيكي) بايد نرم افزارها طراحي

6- طرح هاي مي تواند به صورت دستی و یا با نرم افزارطراحی شود

7- استفاده از نرم افزارهاي طراحي داراي امتياز مثبت و در نظر داوران تأثير گذار می باشد.

8- از جمله ملاك هاي داوري توانايي شركت كننده در بيان طرح و انتقال انديشه هاي خود بر روي كاغذ مي باشد.

9- محاسبه وزن بايد انجام گيرد و امتياز دارد.

10- نحوه اتصالات بین قطعات باید به طور کامل بیان شود.

11-مسابقات به صورت كاملاً مجازی مي باشد.

12- دانش آموز برتر این دوره از مسابقات علاوه بر جوايز نفيس براي شركت در دوره هاي رايگان آمادگي جهت شرکت در مسابقات بين المللي انتخاب مي گردند و از مزاياي كلوپ اختراع و نوآوري صائب اصفهان، انجمن حمايت از مخترعين و مبتكرين ايران و... نيز مي توانند استفاده كنند.

قوانين مسابقات جنگنده

در اين مسابقه دانش آموزان از آزادي عمل زيادي برخوردار هستند.این مسابقه به صورت مجازی میباشد

اين مسابقه در يك زمين 2×2 برگزار مي گردد و فرض ميشود كه ربات هادارای كنترل RF مي باشد و به صورت بیسیم توسط دانش آموز كنترل مي گردد، داشتن اطلاعات فنی درباره ي فن آوري بیسیم در اين مورد لازم نيست.

دانش آموزان بايد ربات هايي با ابعاد حداكثر ^cm50 قطري در بازترین حالت طراحی کنندوحداكثر وزن پيش بيني شده توسط دانش آموز نبايد از ^kg5 بيشتر گردد. مسابقه به طور فرضي بين دو ربات انجام مي گيرد دانش آموزان از هر وسيله اي مي تواند براي حمله به حريف و دفاع در برابرآن استفاده كند، غير از پرتاب وسايل آتش زا. دانش آموزان بايد حركات و امكانات حريف را پيش بيني كنندو ربات خود را جهت دفاع در برابر آن آماده كنند و همچنين از طريق هايي حمله كنند كه احتمال مي دهند ديگران توانايي تشخيص آن را ندارند.

ملاك هاي داوري خاص

1- توانايي دانش آموز در پيش بيني حركات حريف

2- توانايي دانش آموزان در پيش بيني حركاتي كه ديگران نتوانند حدس بزنند.

دانش آموزان بايد تمام ضربه های احتمالي را پيش بيني كند.

قوانین مسابقات زیبا شناختی

در مرحله اول اين مسابقه دانش آموز باید يك ربات بولينگر را طبق قوانين مسابقات بولينگر دانش آموزي طراحي كند يك نسخه از قوانين مسابقات بولينگر به پيوست مي باشد.

تذكرات

1- طراحي كاملاً ذهني مي باشد و بايد از آن نقشه هاي الكترونيكي و مكانيكي تهيه گردد.

2- وزن ربات مي تواند بيش از 5/3 باشد ولي بايد توسط دانش آموز محاسبه گردد. (به طور تقريبي)

3- وزن زياد داراي امتياز منفي مي باشد.

4- شكل و زيبايي ربات در اين مرحله داراي اهميت بسيار زياد مي باشد و ربات بايد زيباترين و كار آمدترین شكل را داشته باشد.

5- در طراحي مي توان از قطعاتي استفاده گردد كه صرفاً جهت زیبایی بكار مي روند.

6- الگوريتم حركت ربات در محيط سفيد نيز اهميت بسيار دارد.

7- الگوريتم حركت ربات با توجه به شكل آن در محيط سفيد رنگ بوده بايد به گونه تنظيم شود كه ربات در كمترين وقت ممكن بتواند موانع را بريزد.

8- ربات حق خروج از زمين را ندارد.

9- در اين مسابقه مي توان از انواع مختلف سنسورها و ماژول هاي آماده استفاده كرد.

10- در صورت استفاده از هر نوع سنسور يا ماژول آماده دانش آموز بايد نحوه کددهی به آن را در برنامه هاي الكترونيكي شرح دهد.

11- مشخصات تمام قطعات الكترونيكي و مكانیكي استفاده شده درطراحی اين ربات بايد به طور كامل بيان شود.

ملارك هاي داوري خاص:

1- شكل ربات از لحاظ زيبايي و كارآمدي

2- الگو ريتم حركتي از لحاظ سرعت وبهترین نوع حرکت برای ریختن مانعها در کمترین زمان

قوانين مسابقه طراحي آناطومي

مرحله اول:

در اين مسابقه دانش آموزان به طور كاملاً آزاد و اختياري بايد از بدن و نحوه حركت يكي از موجودات زنده الگو برداري كنند و يك ربات مانند آن طراحي كنند هيچ محدوديتي از نظر ابعاد، وزن ... در اين مسابقه وجود ندارد فقط دانش آموزان بايد تا حد امكان از الگوهاي حركتي موجود زنده استفاده كنند در اين مسابقه انواع حركت موجود زنده مد نظر قرار مي گيرد. نحوه حركت مستقيم، پیچش به راست و ...

الگو برداري از پردگان مجاز نمي باشد.

مدارك داوري خاص

ميزان خلاقيت دانش آموزان در الگو برداري وپیاده سازی الگو به صورت مکانیکی و الکترونیکی

قوانين مسابقات تعادلي

اين مسابقه نيز تا حدودي داراي قوانين آزاد مي باشد در اين ربات كه ابعاد و وزن آن آزاد مي باشد ربات بايد بتواند بر روي 2 چرخ تعادل خود را حفظ كند. ملاك داوري در اين مسابقه نحوه برنامه ريزي مي باشد. در اين مسابقه دانش آموزان بايد مدارهاي الكترونيكي و سنسورهاي استفاده شده و برنامه IC هاي قابل برنامه ريزي نحوه دستور به موتورهاو ... را كاملاً مشخص كند.

ملاك داوري خاص

1-توانایی ربات در حفظ تعادل خودایستاده

2-توانایی ربات در حفظ تعادل خود در موقعیتهای خاص