Grundsätzliches

Operator

Je Team darf neben einem Roboter nur ein weiteres Teammitglied als „Operator“ am Spieltisch anwesend sein. Der Operator darf dabei nur so viele weitere Gegenstände (Roboterzubehör, Ersatzteile, Werkzeuge usw.) mitbringen, wie er in den Händen tragen kann. (Den Roboter natürlich zusätzlich). Bei jeder Aufgabe kann ein anderes Teammitglied Operator sein.

Spielfläche

Die einzelnen Spielrunden finden oftmals auf Spieltischen statt – können aber auch auf dem Boden durchgeführt werden. Die Spielfläche ist 114 cm x 228 cm groß (entsprechend 4 x 8 Kacheln). Die Größe der Spieltische kann hiervon durchaus abweichen – Übermaße werden mit geeigneten Begrenzungen (Holz, Polystyrol) eingefasst. Ein Beispiel für eine aufgebaute Spielfläche ist in Abbildung 1 zu sehen.
Um den Wettbewerbscharakter zu unterstützen werden jeweils zwei Tische mit den Längsseiten gegenläufig aneinander gestellt. An beiden Tischen wird nach Möglichkeit zeitgleich gespielt. Bei Verwendung von Spielflächen auf dem Boden gilt dies sinngemäß – zudem ist dafür zu sorgen, dass die Roboter die Spielfläche nicht verlassen können – besonders, dass Roboter nicht in die benachbarte Spielfläche gelangen können.

Abbildung 1: Beispiel für das Spielfeld auf einem Spieltisch

Schiedsrichter

An jeder Spielfläche ist ein Schiedsrichter die oberste Instanz. Der Schiedsrichter wird von einem Deputy (Assistenten) unterstützt. Beide beobachten und bewerten die Spielrunden und überwachen den regelkonformen Ablauf und den Zustand aller Spielmaterialien. Der Deputy unterstützt den Schiedsrichter bei der Entscheidungsfindung – hat aber keine Entscheidungsgewalt.

Regelgerechter Zustand

Vor Beginn jeder Spielrunde überzeugt sich der Schiedsrichter (bzw. sein Deputy) vom regelgerechten Zustand der Roboter und der Spielflächen.

Die Teams – vertreten durch den Operator – können Veto einlegen. Kommt es zu keiner Einigung, wird ein zweiter Schiedsrichter hinzugezogen, dessen Urteil endgültig ist.

Die Teams müssen 5 Minuten vor Rundenbeginn antreten.

Kalibrieren

30 Sekunden vor dem Start darf der Roboter an der Start- und Ziellinie platziert werden, z.B. um die Sensoren zu kalibrieren.

Während dieser Zeit darf sich der Roboter frei bewegen bzw. frei bewegt werden.

Start

Beim Start muss der Roboter in Fahrtrichtung mit der Vorderkante auf Höhe der Start und Ziellinie stehen. Der Start erfolgt durch den Schiedsrichter mit der bekannten Kommandofolge „Auf die Plätze, Fertig, Los“. Bei „Los“ dürfen die Roboter durch Einschalten oder Antippen eines Tasters vom Operator gestartet werden.

Eingreifen

Der Operator kann jederzeit den Roboter anfassen, korrigierend eingreifen oder den Roboter anheben. In diesem Fall muss der Roboter an den letzten passierten Ereignispunkt (z.B. Item oder Haltestelle) zurückgesetzt werden und kann dort die Aufgabe fortsetzen. Die Zeit läuft weiter. Bei Spielen mit Bewertung der Zeit wird für jeden dieser Eingriffe zusätzlich ein Malus von 15 Sekunden aufgeschlagen. Bei Spielen mit Bewertung über Punkte werden jeweils 5 Punkte abgezogen.

Gegenstände

Bei der einen oder anderen Aufgabe kann das Einsammeln oder Verteilen von Gegenständen gefordert sein. Entsprechende Muster dieser Gegenstände werden bei Veranstaltungsbeginn an jedes Team verteilt.

Diese Gegenstände werden eine Höhe von 35 bis 65 mm, eine Kantenlänge bzw. Durchmesser von 10 bis 50 mm und ein Gewicht von maximal 30g haben. Die Gegenstände werden eine ebene Grundfläche haben – die Seiten werden nahezu senkrecht stehen (also keine Kugel, Halbkugel oder Pyramide bilden). Achtung: Die Gegenstände können einen Magneten enthalten! [Wer in Richtung Zylinder denkt, liegt nicht daneben]

Fernsteuerung

Sofern der Roboter über eine Fernsteuereinrichtung verfügt, ist diese bei allen Wettbewerbsteilen abzubauen bzw. nachweislich zu deaktivieren, bei denen der Einsatz nicht ausdrücklich erlaubt ist*. Roboter die außerhalb der erlaubten Szenarien die Fernsteuereinrichtung aktivieren, werden disqualifiziert – dies gilt insbesondere für die Programmierung über WLAN-, ZigBee-, Bluetooth-, oder Infrarotschnittstelle. Die Programmierung hat grundsätzlich über Kabel zu erfolgen. Ist dies bauartbedingt nicht möglich, muss bei Veranstaltungsbeginn eine Ausnahmegenehmigung eingeholt werden. Dennoch geschieht die kabellose Programmierung auf eigenes Risiko des Teams. Zum Testen der Fernsteuerungen wird eine separate Trainingsfläche ausgewiesen.

Roboter

Die Roboter müssen die Portale durchfahren können.
Die Roboter dürfen ein Gewicht von 1493 g („spielbereit“) nicht überschreiten. Die Roboter müssen elektrisch angetrieben werden.
Isotopenbatterien sind nicht erlaubt.
Ein Roboter ist im Ziel, wenn alle Teile des Roboters das Ziel erreicht haben.

Gesamtbewertung

Für die Gesamtbewertung und Bewertung in den einzelnen Disziplinen gilt nicht die Anzahl der gewonnenen Spielrunden, sondern die Summe der Einzelwertungen.

Details zu den Spielelementen

Die exakten Maße, Gewichte und Beschreibungen der Spielelemente einschließlich der Kacheln sind in einem separaten Dokument zusammengefasst. Dort finden sich auch Materialvorschläge, Aufbautipps und Bezugsquellen.

Ladung/Nutzlast

Bei Aufgabe 3 muss der Roboter eine Ladung transportieren. Verliert der Roboter die Ladung, endet die Runde für den Roboter. Die „Ladung“ besteht entweder aus

• einem Squashball der LOCKER auf (bzw. in) einem am Roboter montierten Kunststoffrohr (z.B. HDPE-Installationsrohr) LIEGT. Das Rohr darf einen Innendurchmesser von maximal 32 mm und einen Außendurchmesser von maximal 38 mm haben und muss gut sichtbar montiert sein.

oder aus

• einem Hartkunststoffball 50 mm Ø, der LOCKER auf (bzw. in) einem am Roboter montierten Kunststoffrohr (z.B. Toilettenpapierrolle) LIEGT. Das Rohr darf einen Innendurchmesser von maximal 42 mm und einen Außendurchmesser von maximal 48 mm haben und muss gut sichtbar montiert sein. (Wer an einen LEGO-Ball denkt liegt sicher nicht daneben.)

Jede Art Maßnahme oder Vorrichtung, die geeignet ist den Ball vor dem Herabfallen zu bewahren bzw. in der Position zu halten, ist unzulässig.

Hierbei wird ein strenger Maßstab angelegt!

No cheating allowed! Keine Tricksereien!

* = Hintergrund ist, dass die Schnittstellen oftmals keine hinreichenden Sicherheitsmechanismen gegen ungewollten Zugriff von Außen bieten.

Arduino Workshop

Inhalt: Arduino nicht nur für Einsteigerinnen und Einsteiger Arduino ist eine kleine, flexible Open-Source-Mikrocontroller-Plattform und wird vor allem TüftlerInnen, BastlerInnen und InformatikerInnen gerne verwendet, um kreative Ideen zu verwirklichen und einfache Elektronikprojekte umzusetzen. Wir lernen gemeinsam die Grundlagen des Arduino (Soft- und Hardware), basteln mit elektronischen Bauteilen und programmieren das Arduino System. Die TeilnehmerInnen sollte aus den Jahrgangsstufen 5. – 10. Klasse (und gff. älter) sein – Vorkenntnisse sind nicht nötig. Ein eigener Laptop darf mitgebracht werden (Windows/ Mac/ Linux). Gebt dies bitte bei der Anmeldung mit an. Bitte installiert euch die aktuelle Arduino-Software (Arduino IDE) bereits im Vorfeld auf eure Laptops. Wenn ihr das noch nicht könnt, machen wir das natürlich auch beim Workshop. Alterntiv stellen wir Euch die Hardware, Bauteile und den Arduino für die Zeit des Workshops. Eine Aktion zur Aktion hour of code.  Die Hour of Code ist eine weltweite Bewegung vom 4.-10. Dezember, die Millionen von Schülern in über 180 Ländern erreicht. Jeder kann eine Hour of Code veranstalten – egal wo. Hierzu stehen einstündige Tutorials in über 40 Sprachen zur Verfügung. Vorkenntnisse sind keine nötig. Alter 4 bis 104. Hour of Code-Veranstaltungen gibt es auf der ganzen Welt, 120 sind in Deutschland. Wir sind sind ein Teil davon. Veranstaltungshinweis: Vielleicht ist auch der MINT Wettbewerb OPEN MINT MASTERS 2018 für Euch interessant. Reinschauen und mitmachen lohnt sich! Ort: Annette-von-Droste-Hülshoff-Gymnasium Münster Hintereingang (Grüne Gasse 38,48143 Münster), Raum 134 Datum: 9.12.2017 Uhrzeit: 10.00 – 13.00 Zielgruppe: Klassenstufen 5 – 10 Unkostenbeitrag: — Bitte mitbringen: Interesse (und ggf. einen Laptop mit der Software  arduino 1.8.5) Anmeldung: Verbindliche Anmeldung bis zum 8.12.2017 16:00 via Formular Online-Anmeldeformular / Mail. (Eine Bestätigung der Anmeldung mit weiteren Details erfolgt dann per Mail bis zum 8.12.2017 ) Begrenzte TeilnehmerInnenzahl!   Gefördert durch das IT-Projekt-Münster. In Kooperation mit den MINT-EC Schulen Annette-von-Droste-Hülshoff-Gymnasium Münster und dem Gymnasium Wolbeck Weitere Kooperationspartner und Förderer sind erwünscht!

In dieser Aufgabe soll das Team ein Solar-Auto designen und realisieren. Passend zu einem vorgefertigten Fahrwerk soll eine individuelle Karosserie entworfen werden. Produziert werden soll dieses Modell von einem 3D-Drucker.

1. Ihr könnt die Karosserie eures Solar–Autos beispielsweise mit TinkerCAD, 123D Design, BlockSCAD oder OpenSCAD modellieren.

2. Am Wettbewerbstag bekommt euer Team einen Solarbausatz (s.u.). Das Solarmodul soll auf dem Auto platziert werden und über den Elektromotor die Räder antreiben. Alle Teile werden am Wettbewerbstag von eurem Team zusammengebaut. Die Maße des Bausets findet ihr zur gegebenen Zeit hier.

Falls ihr das Modell nicht selbst ausdrucken könnt, drucken wir dieses ohne Gewähr für euch aus. Dafür benötigen wir die Datei mindestens 3 Wochen vor dem Wettbewerbstag.

Die maximale Größe ist 10 x 10 x 10 cm, mit maximalem Füllgrad von 20%. Genauere Details zu den Abmessungen der Bauteile folgen.

Spätestens am Wettbewerbstag soll jedes Team folgende Dateien abgeben, damit diese Aufgabe gewertet wird:

• Ein Screenshot des Modells im JPEG-Format
• Eine Sourcecode-/Konstruktionsdatei im 123dx-, STL- oder SCAD-Format
• Eine Slicer Datei im GCODE-Format für PLA Filament (Drucker: Raise3D N2 Plus, Ultimaker 2 oder Ultimaker 3 Ext. )

als CD, DVD oder Email-Anhang (nicht als Links zu anderen Seiten). Die Dateien werden ggf. nach dem Wettbewerb auf unserer Internetseite veröffentlicht.

In dieser Aufgabe soll das Team in einem 60 Sekunden Video zusammenfassen, wie der Roboter entstanden ist und wie das Team die Lösung der Aufgaben findet. Diese Aufgabe ist optional.
Das beste Video wird vom Publikum bestimmt und bekommt den „OPEN-MINT-Masters 2018 Video Award“.

Dreht mit und über euer gesamtes Team ein einminütiges Video, das wir auf dem Wettbewerb und auf der Wettbewerbs-Homepage veröffentlichen dürfen, beispielsweise über eure Teammitglieder, eure gemeinsame Arbeit, eure Lösung der Aufgaben oder eure Teamtreffen.

Bitte holt für das Video die entsprechenden Rechte für eine Veröffentlichung ein (Zustimmung aller abgebildeten Personen bzw. deren gesetzlicher Vertreter) und lasst uns eine Kopie der Unterlagen vor dem Wettbewerb zukommen.

Haltet Euch an deutsche Gesetze und das Urheberrecht! Nutzt nur Material, das ihr selbst erstellt habt. Bitte achtet auch bei der Musik auf entsprechende Lizensierung (GEMA freie Musik).

Eure Videos dürfen noch nicht auf andere Weise veröffentlicht worden sein.

Abgabe der Videos spätestens am Wettbewerbstag während der Anmeldung im mp4-, webm-, ogv-, flv-, oder avi-Format als CD, DVD oder Email-Anhang (nicht als Links zu anderen Seiten). Die Dateien werden ggf. nach dem Wettbewerb auf unserer Internetseite veröffentlicht.

In dieser Aufgabe soll der Roboter im Wettkampf gegen einen anderen Roboter einen Hindernisparcours entlang fahren. Fernsteuern erlaubt – der schnellere gewinnt!

Die Roboter dürfen in dieser Spielrunde ferngesteuert werden (RC-Race) – gerne auch mit zusätzlicher Programmierung (z.B. gegen Kollisionen)! Es spielen jeweils zwei Teams gegeneinander. Dabei entscheidet das Los über die Startpositionen. Gewonnen hat das Team, das zuerst ins Ziel kommt.

Auf der Oberseite des Roboters muss eine leere Klopapierrolle mit üblichem Durchmesser befestigt sein. Auf dieser liegt frei beweglich ein Lego-Ball mit einem Durchmesser von ca. 5 cm.
Ein Team verliert sofort, wenn

• dessen Ball herunter fällt,
• dessen Roboter die Streckenführung missachtet oder
• ein Roboter während eines Rennens von einem Teammitglied berührt wird.

Nach 180 Sekunden Wettkampfzeit wird das Rennen abgebrochen. In diesem Fall gewinnt das Team, das die längere Strecke zurückgelegt hat.

Der Gesamtsieger dieser Aufgabe wird über das KO-System ermittelt.

Nur die beiden unmittelbar beteiligten Teams dürfen die Funk-Kommunikation der Roboter aktivieren!

In dieser Aufgabe soll der Roboter einen Ball von der Elfmeterlinie aus über die
gegnerischen Verteidigermauer hinweg ins Tor befördern.

Passend zur Fußballweltmeisterschaft 2018 gibt es bei den Robotern auch eine Meisterschaft im Elfmeterschießen.

Und diese läuft folgendermaßen ab:

Aufgabenstellung
Positioniert euren Roboter auf der Startlinie und beladet diesen mit einem Ball (Durchmesser 1 cm – 5 cm). Dabei sind von der kleinen Legokugel bis zum großen Legoball alle Bälle erlaubt (z.B. Tischtennisbälle). Nach dem Start muss euer Roboter den Ball über die „Mauer“ ins Tor schießen bzw. befördern. Dabei darf er die „Mauer“ zu keinem Zeitpunkt überragen.
Nach dem Schuss ladet ihr euren Roboter nach und stellt diesen zurück auf die Startlinie.
Der Roboter darf dann erneut schießen und, falls vom Team gewünscht, auch neu gestartet werden.
Es wird pro Durchlauf in 150 Sekunden maximal 5 Mal geschossen. Es werden 2 Durchläufe gespielt.

Bewertung
Pro geschossenem Tor gibt es 20 Punkte. Das heißt pro Durchlauf gibt es maximal 100 Punkte.
Die Position des Balles, nachdem dieser ausgerollt ist, entscheidet, ob der Ball im Tor liegt oder im Aus gelandet ist.

Hinweise
Die Bälle zum Schießen sind am Wettbewerbstag selbst mitzubringen.
Die Startlinie hat eine Dicke von 2,5 cm. Die „Mauer“ ist glatt und hat eine Dicke von 2 cm ± 0,5 cm und eine Höhe von 7 cm ± 1 cm.
Das Tor liegt im Spielfeld, misst ca. 39 cm × 28 cm × 14 cm und ist nach oben offen.
Der Roboter darf beim Schuss nicht über die Wand ragen.

In dieser Aufgabe soll der Roboter selbstständig einer Fahrspur folgen, eine Parklücke finden und dort einparken. Dafür hat er insgesamt 180 Sekunden Zeit.

Der Roboter startet an der Startlinie. Es folgen zwei Kacheln mit gerader Fahrspur. Neben der zweiten Kachel befindet sich in Fahrtrichtung rechts die Parklücke.

Die Parklücke ist eine von einer ca. 7 cm hohen, U-förmigen Wand umschlossene, fahrspurlose Kachel. Die Zufahrt ist der Fahrspur zugewandt und durch eine blaue Markierung (Dicke 25 mm) über die gesamte Kachelbreite gekennzeichnet.

Außerdem befindet sich auf der Fahrspur der zweiten Kachel auf Höhe der Mitte der Parklücke eine 3,5 cm breite und 7,5 cm lange blaue Markierung.

Grundaufgabe:
Der Roboter fährt zu der Parklücke und parkt in dieser ein. Punkte werden wie folgt vergeben:

• Der Roboter befindet sich mindestens teilweise in der Parklücke: 30P
• Der Roboter befindet sich vollständig in der Parklücke: +30P
• Der Roboter hat nie die Wand der Parklücke berührt: +10P

Es können somit in der Grundaufgabe bis zu 70 Punkte erreicht werden.

Der Roboter darf die Parklücke nicht beschädigen. Andernfalls wird der Durchlauf sofort mit 0 Punkten beendet.

Bonusaufgabe:
Nach dem Einparken kann der Roboter die Runde nach rechts fortsetzen und erneut einparken. Dafür werden wie folgt Punkte vergeben:

• Der Roboter parkt erneut vollständig in die Parklücke ein: +10P (bis zu 2 Mal durchführbar)
• Der Roboter parkt min. zweimal erneut vollständig in die Parklücke ein, ohne die Wand zu berühren: +10P

Es können also bei der Bonusaufgabe bis zu 30 weitere Punkte erreicht werden.

Der Verlauf der Linie hinter der Parklücke ist nicht bekannt und kann während des Wettbewerbsverlaufs beliebig von der Wettbewerbsleitung geändert werden! Hier muss also mit Sensorik gearbeitet werden.

[Hier ist eine Abbildung des gesamten Tisches. Dabei ist der Verlauf der Linie hinter der Parklücke und bis zur Startlinie unkenntlich gemacht.]

In diesem Teaminterview sollen die Teams in ca. 5 Minuten etwas über den eigenen Roboter erzählen und die Jury kann Nachfragen stellen. Die Teams sollen zeigen, dass sie selbst die kreativen Köpfe sind! Hierbei wird nicht nur bewertet, wie gut oder ausgefuchst die gefundenen Lösungen sind, sondern auch Teamwork, Entwicklungsprozess und Lösungsstrategien. Hier besteht zudem die Chance, ein Missgeschick oder kleines Unglück aus den vorangegangenen Runden „auszubügeln“. Anwesend sind lediglich Teammitglieder und die Jury.
Mögliche Fragen könnten sein:

• Welche Software habt ihr für die Programmierung verwendet?
• Welche Sensoren verwendet euer Roboter?
• Wie habt ihr das Problem … gelöst?
• Wie liefen eure Teamtreffen ab?
• Wie war eure Arbeitsaufteilung?
• Welche Ideen habt ihr für den nächsten Wettbewerb (Aufgaben o.ä.)?
• …