Участие в WRO 2016

Проект OWC – Ocean Waste Collector

(Команда, заняли 1 место на OWC-2016 творческая средняя категория)

(Проект, первая и вторая версии. Для увеличения изображения нажмите на картинку)

Создание проекта и появление команды OWC.

В феврале 2016 года было решено собрать команду для выступления на Всероссийской Олимпиаде роботов в Казани. Так появилась команда ребят, работающих над роботом, который бы смог перемещаться по воде и собирать мусор. Тема очистки воды от мусора была выбрана с расчётом на дальнейшее участие во Всемирной Олимпиаде в Индии, где тема звучала как «Rap the Scrap» - собери мусор.  Ребята вдохновились идеей сбора мусора в океане, и вскоре была создана первая версия надводного робота. Первые пробные запуски и отладка навигации проходили в домашних условиях – в ванне с водой, однако позже у ребят появился специальный аквариум. Для оттачивания движений робота была придумана обтекаемая форма и задействованы специальные лопасти. Помимо составления программы и создания конструкции команда проработала много теоретического материала, чтобы иметь обоснование проекта. Так основным показателем актуальности проекта было наличие большого Тихоокеанского Мусорного Пятна, которое сравнивается по размерам с материком.

Навигация надводного робота осуществлялась по двум ярким крышкам на пищевых контейнерах, в которых были закреплены NXT. Долгое время пришлось посвятить отладке навигации.

Явление подводное

После Всероссийской Олимпиады, где ребята заняли 3 место в своей категории, было решено внести усовершенствования в проект и попробовать создать подводного робота для очистки дна океана от мусора. Были проработаны разные версии и конструкции. Сначала предлагалось оборачивать робота в полиэтилен, обматывать водонепроницаемыми материалами и наконец пришла идея сделать корпус для подводного робота на 3d-принтере. Сальники были сделаны из шприцев, автомобильной резинки и вазелина. Крышка для робота была вырезана из ПЭТа преподавателем электротехники на лазерном станке. Следующей сложностью была герметизация подводного робота. Изначальная версия подводного робота очень часто протекала во время запусков и процесс отладки превращался в просушку робота, замену аккумуляторов и утомительное привинчивание крышки из ПЭТа. Робофинист стал полезным испытанием для команды, на поверхность всплыли проблемы, которые ребята раньше не замечали.

Ясно виделась необходимость отказаться от конструкции, в которой требуется длительная сборка после каждой протечки робота. Пришлось усовершенствовать способ герметизации, использовать технический вазелин перед каждым запуском и более толстую резинку в качестве прокладки между крышкой и корпусом. Но главным усовершенствованием подводного робота стал вывод батареек в горизонтальные тюбы с использованием резиновых заглушек на пробирки в качестве герметизации. Чтобы подводный робот мог выталкивать мусор на повехность была задействована лего-пневматика.

Следующая проблема была связана с навигацией подводного робота – она осложнялась бликами на воде. Чтобы бороться с этой проблемой был разработан передвижной навес, который сдвигался в сторону блика и для большей антуражности был замаскирован под спутник.

Сборы на Всемирную Робототехническую Олимпиаду

Когда роботы были готовы было нужно научиться защищать проект на английском языке. Трудности возникли с переводом технических моментов на английский и с умением их правильно подать судьям. Актёрское мастерство тоже стоило больших усилий. Акцент делался на умении ребят рассказывать всё выступление целиком и умение каждого из них запускать программу. Спустя некоторое время выступление было доведено до относительного автоматизма, оставалось только отлаживать мелкие элементы проекта. Сбор вещей производился в параллель с отладкой и длился двое суток.

В Индии был заказан аквариум, а второй аквариум, сделанный в России, был отправлен за неделю до самой Олимпиады. Приезд в Индию ознаменовался ставшими традицией разборками с утерянным багажом – в аэропорту были потеряны ножки от стола под аквариум. Следующим приключением был своеобразный поход в пункт выдачи крупногабаритного багажа, где пришлось доказывать необходимость крупного аквариума. Опыт приходит со временем, так нам потребовалось шесть часов чтобы запомнить – чем больше мы скажем «пожалуйста» - тем больше всего нам удастся получить и тем больше бумажек нам придётся заполнить.

Рюкзак программиста и 12 стульев

25 ноября всех участников Всемирной Олимпиады погрузили в автобусы вместе с их багажом и отвезли к месту проведения. Главный программист проекта OWC-2016 умудрился оставить в туристическом автобусе рюкзак с ноутбуком, камерой, антенной и USB-хабом. Главная ошибка была в том, что все важные вещи, необходимые для запуска роботов, были положены в один рюкзак. На поиски была поднята охрана и организаторы, всеми правдами и неправдами удалось пробраться на стоянку автобусов и под наблюдением охранников осмотреть их – рюкзака нигде не было. Спустя три часа организаторы сказали, что рюкзак найден и вроде как скоро приедет. Привыкшие к точной и проверенной информации лицеисты далеко не сразу поверили в счастливый исход. Расстроившиеся они не подавали виду и продолжали обустраивать ячейку для проекта.

Однако через два часа рюкзака всё ещё не было. Была найдена любительская фотография, сделанная в автобусе с нашими ребятами, где виден специфический узор на креслах автобуса. Оказалось, что такой узор есть только в двух автобусах, водителей срезу же обзвонили, а через полчаса рюкзак был возвращён владельцу.

Другая проблема встала перед участниками проекта вечером того же дня, когда всё было готово и нужно было наполнять аквариум водой для проведения пробного запуска. Организаторы не могли разрешить нам использовать шланг для наполнения бассейна. Тут то и пригодился опыт использования волшебного слова «пожалуйста». Главной особенностью этой Всемирной Олимпиады стало наличие нескольких проектов, связанных с водой. Так мы делились шлангом с нашими друзьями из Ирана, Германии и Малайзии.

Во время пробного запуска у нас протёк подводный робот и последующая его просушка и герметизация происходили в отеле. Там же с помощью ванны с водой робот был протестирован.

Соревнования начинаются

26 ноября день начался с припаивания одного проводка для магнита. К счастью аварийная ситуация была предусмотрена, команда взяла с собой из России паяльник и флюс. На всякий случай был приготовлен запасной магнит, но после перепаивания система работала лучше прежнего и запасной вариант не понадобился.

Первая пара судей не заставила себя долго ждать. Команда успела один раз выступить перед публикой в качестве разогрева. Как ни странно, мальчишки остались не довольны приходом судей – хоть система и работала стабильно, вопросы судей показались ребятам слишком простыми. Создалось впечатление, что судьи не понимают всей сложности проекта. Вторая пара судей задерживалась, так что пришлось ненавязчиво напомнить им о нашем существовании. Несмотря на то, что под конец дня мальчишки устали, они смогли достойно ответить судьям, поднять настроение случайной публике. Система роботов работала на удивление стабильно.

Последнее испытание

27 ноября должно было состояться закрытие Всемирной Робототехнической Олимпиады. Мальчишки были настроены серьёзно. Несмотря на усталость, они раз за разом совершали прогоны перед публикой, тренировали речь, устраняли шероховатости в защите проекта.

В этот раз нам пришлось бороться с бликами на воде, которые мешали навигации. Свет был частично перекрыт декоративным спутником. Второй день соревнований собрал около проекта OWC много зрителей, основной комментарий почти от каждого был «amazing» - восхитительно, удивительно. Когда пришли судьи к нашему проекту едва можно было свободно подойти. Тем не менее, ребята быстро завершили публичную демонстрацию и преступили к обычному выступлению для представителей судейства. Один из судей пришел в восторг от подводного робота, долго вертел его в руках, расспрашивал, как же нам удалось так хорошо его загерметизировать. Второй судья не поверил, что программа написана детьми и попросил поменять скорость конвейера на надводном роботе. Главный программист проекта не поверил, что такой простой вопрос может быть задан к проекту и стал на всякий случай рассказывать про разные элементы программного кода, попутно демонстрируя смену скорости в самой программе. Так как изображение транслировалось на экран телевизора, все манипуляции и написание программы в реальном времени было заметно судьям. Таким образом, они не только поверили, что ребята ориентируются в программе, но и удивились сложности программных решений. Среда Visual Studio не сильно популярна среди детских творческих проектов.

Судьи были поражены технической сложностью проекта, а ребята надеялись попасть хотя бы в восьмёрку лучших. Интрига сохранялась до самого конца – выбор был прост – либо восьмые, либо первые. Радости команды не было предела, когда стали называть финалистов, а название их команды прозвучало в приглашении на пьедестал победителей. Миша, Дима и Лёва не просто переживали вместе, они прожили все эти восемь месяцев за созданием проекта и научились быть единой командой, поддерживать друг друга даже в условиях тяжёлой ежедневной работы для проекта.

 

Отдельно стоит выразить благодарность за поддержку проекта: Пратусевичу Максиму Яковлевичу, Николаеву Ирину Игоревну, Богомаз Наталью Васильевну, Кудрякова Александра Евгеньевича, Тен Наталью Геннадьевну, Никифорову Лилию Вальтеровну и прочих участников рабочей команды физико-математического лицея №239.