Новости АЮИ: названы имена первых Лауреатов конференции Академии юных исследователей

Традиционно это представители направления робототехника – секции, которая ежегодно открывает конференцию. В этом году их пятеро – в категориях «Практическая олимпиада по робототехнике», «Программирование виртуальных роботов», «Тест по робототехнике» (два победителя), «Конкурс исследовательских работ».

Закончилась первая секция конференции – «Робототехника». В этом году в ней поучаствовали более ста ребят из Волгодонска, станицы Романовской и даже из Волгограда!

Больше всего участников было в категории «Тест по робототехнике», где надо было ответить на 10 вопросов. В младшей группе многим удалось правильно ответить на все вопросы, быстрее всех это сделал Константин Анфиногенов из КиберШколы «Новое поколение» (руководитель А. С. Бакулин). В старшей группе тест был намного сложнее, и правильно ответили на все вопросы лишь два участника: Егор Даричев из Фототехнического клуба Станции юных техников (руководитель А. К. Бильченко) и Фёдор Кусмарцев из лицея №9 г. Волгограда (руководитель Н. Н. Кусмарцева). Поскольку Егор прислал ответы раньше, то именно он и стал лауреатом, а Фёдор награждается дипломом 1-й степени. Возможно, участникам старшей группы будет интересно почитать разбор заданий, они опубликованы ниже.

В категории «Программирование виртуальных роботов» участники писали программу в среде TRIK Studio. Лучше всех с этой задачей справился Иван Басенко из Фототехнического клуба Станции юных техников (руководитель А. К. Бильченко), совсем немного ему уступил Артём Новиков, также представлявший Фототехнический клуб.

В категории «Практическая олимпиада по робототехнике» участники должны были сделать робота, который положит карандаш на книгу. Сложность в том, что между карандашом и книгой - дистанция в 1 метр. Победил в этой категории Виталий Шегай (Фототехнический клуб Станции юных техников, руководитель К. Д. Бильченко), но также мы хотим отметить Максима Вардоева, выпускника Фототехнического клуба, студента петербургского университета ИТМО, участвовавшего вне зачёта. Максиму удалось выполнить это задание всего лишь за 2 секунды, воспользовавшись небольшой лазейкой в правилах (не сказано, должна ли быть книга открыта или закрыта).

Наконец, в категории «Конкурс исследовательских работ» эксперты отдали победу Максиму Калиберда, представлявшему Фототехнический клуб Станции юных техников и школу №22 (руководители А. К. Бильченко и В. А. Самойленко). Максим рассказал о своей работе над роботом, помогающим учителю проверять контрольные работы - Test Helper. Этот проект также принимает участие в областном конкурсе «Юные конструкторы Дона - третьему тысячелетию», и в ближайшие дни мы узнаем его итоги.

Следите за новостями конференции на страничке конференции на сайте Станции юных техников и в группе в социальной сети «ВКонтакте».

Разбор теста по робототехнике с АЮИ-2022

Ежегодная конференция Академии юных исследователей в этом году проходит в онлайн-формате, и на секции "Робототехника" участникам предлагался тест - точнее, два теста, один для младших (до 9 лет), другой для старших (с 10). Вопросы теста для младших достаточно понятные, а вот в заданиях для старшей группы было много подвохов и хитростей. Только двое участников в старшей группе смогли правильно ответить на все вопросы. Давайте разберём эти задания!

Шесть вопросов в тесте были с вариантами ответов, ещё четыре - открытые, участник должен был вписать ответ сам. Начнём с закрытых вопросов (с вариантами ответов).

С помощью какой детали можно соединить две пятимодульные балки?

- двухмодульная трубка

- трёхмодульный штифт

- четырёхмодульная зубчатая рейка

- восьмизубая шестерня

Если не перепутать балки и оси, то этот вопрос довольно простой - балки соединяются с помощью штифтов (в том числе трёхмодульных).

Что помогает этому датчику измерять расстояние?

- видимый свет

- инфракрасное излучение

- радиоволны

- ультразвук

Это ультразвуковой датчик расстояния из конструктора LEGO Mindstorms EV3 45544 (образовательная версия). В версии 31313 (домашней) есть похожий инфракрасный датчик, важно их не путать.

Посмотрите на редуктор. Во сколько раз скорость вращения колеса меньше скорости вращения мотора?

- примерно в 2 раза

- примерно в 11 раз

- примерно в 20 раз

- примерно в 36 раз

Здесь тоже всё просто: от червяка вращение подаётся на 20-зубую шестерню, а от неё - на 36-зубую. Можно перемножать передаточные числа и получить 36, а можно просто вспомнить, что в одноступенчатом редукторе все промежуточные шестерни можно не учитывать, и посчитать сразу отношение червяка (1-зубой шестерни) к большой шестерне (36-зубой) - получится тоже 36.

У какого из датчиков при неправильном подключении показания растут (или убывают) с течением времени сами по себе?

- датчик цвета

- инфракрасный датчик

- гироскоп

_- датчик касания _ Дрейф показаний - известная проблема гироскопа. Её можно обнаружить, включив Port View, и устранить, переподключив датчик.

В какую сторону на экране блока EV3 будет смещаться изображение, если увеличивать его координату Y?

- вверх

- вниз

- вправо

- влево

Точка (0; 0) - левый верхний угол экрана (как в игре "Морской бой"), координата X увеличивается вправо, Y - вниз.

Какой из моторов за время работы программы повернётся на больший угол?

- A

- B

- C

- D

А вот и подвох! Недостаточно просто сравнить мощность моторов. Надо ещё посмотреть, сколько времени будет крутиться каждый из них. Обратите внимание: в программе их по очереди включают, но не выключают. Это значит, что мотор A будет крутиться все 4 секунды, мотор B - три, C - две, D - одну. Можно перемножить время и скорость (мощность) и получить пройденное расстояние: для A это будет 40, B - 120, C - 40, D - 60. Таким образом, на больший угол повернётся мотор B.

Теперь переходим к вопросам с открытым ответом.

Через сколько секунд после запуска программы мотор начнёт вращаться?

Кроме пятисекундной задержки, в программе есть два блока "Звук", они отличаются последним параметром (на первом блоке нарисован клетчатый флаг, на втором - треугольник с цифрой 1). Первый блок в режиме "Ждать завершения": он воспроизводит звук (который длится 2 секунды) и переходит к следующему действию. Второй блок - в режиме "Воспроизвести один раз": он начинает проигрывать звук и сразу передаёт управление следующему блоку (то есть мотор начнёт крутиться сразу же, как только звук начнёт воспроизводиться). Таким образом, второй блок "Звук" не создаёт никакой задержки, и правильный ответ - 7 секунд (2 + 5).

Какое число появится на экране, если нажать на блоке кнопку "Вверх"?

Это довольно сложная программа, она использует переменные. Сначала мы проверяем, какая кнопка на блоке нажата, и записываем в переменную число 3, 5 или 7; затем умножаем переменную на 2 и выводим на экран. Таким образом, на экране будет одно из трёх чисел - 6, 10 или 14. В переключателе нет ветки с кнопкой "Вверх", есть только кнопки "Влево", "Вправо" и ветка, срабатывающая в том случае, если ни одна из кнопок не нажата. Поэтому надо смотреть, какая из ветка установлена как "Вариант по умолчанию" (пометка в виде точки рядом с картинкой кнопок). Это верхняя ветка. Значит, при нажатии кнопки "Вверх" будет выполняться именно она, и на экран будет выводиться число 3*2 = 6.

Сколько оборотов сделает мотор C за время работы программы?

Сначала выполнится первый блок: моторы B и C повернутся на 1 оборот и остановятся. Затем мотор B повернётся на 2 оборота (C в это время будет стоять), а потом мотор C повернётся на 3 оборота (в это время будет стоять B). Таким образом, C сделает 1 + 3 = 4 оборота. Обратите внимание на отличие этого задания от шестого ("Какой из моторов повернётся на больший угол?"): в том задании моторы запускали (режим "Включить") и не останавливали, а в этом использовали режим "Включить на количество оборотов". В этом режиме мотор запускается, делает нужное количество оборотов, останавливается и передаёт управление следующему блоку в программе.

В какую сторону поедет робот, если при запуске датчик увидит синий цвет?

Красный блок - это блок "Интервал". У него выбран режим "Внутри", то есть блок проверяет, попадает ли число внутрь определённого интервала (в данном случае от 4 до 6). Синий цвет имеет номер 2, число 2 не лежит в интервале от 4 до 6, поэтому блок "Интервал" передаст в переключатель состояние "Ложь", и будет выполнена нижняя ветка: робот поедет назад (да, мы согласны с теми участниками, кто уточняет, что это зависит от того, как на роботе закреплены моторы, и есть ли редуктор, но просто ответ "Назад" в данном случае тоже считается правильным).

Задания были непростыми, так что мы благодарим всех участников, кто попробовал свои силы в этом тесте, и поздравляем победителей, которым удалось ответить правильно на все вопросы!