2009년도 과탐 로봇과학부문 요강[초등부]

2. 로봇과학 2-1. 로봇과학 초등부 ◀ 대회개요 ▶ 참가자는 주최자가 제시한 임무(Mission)들을 성공적으로 수행하기 위하여 대회 현장에서 직접 프로그래밍하여 그 임무들을 하나하나 수행해가면서 트랙(주행선)을 완주하는 프로그램을 이용한 라인트레이서 대회이다. ◀ 대회목적 ▶ 프로그래밍을 통하여 로봇을 제어해보고 그것을 통하여 주어진 임무(Mission)들을 수행함으로써 로봇의 전체적인 매커니즘을 이해하고 과학적 사고능력을 배양하며, 첨단기술의 총체인 로봇을 청소년들이 쉽고 흥미롭게 접근할 수 있도록 하여 로봇에 대한 관심을 증진시키고 로봇 대중화를 실현하여 로봇과학의 인재를 조기에 발굴하여 육성하는데 목적이 있다. ◀ 대회규칙 ▶ ■ 로봇제작 1) 각 참가자는 다음에 규정한 규격을 포함하는 로봇과 적재판 제작에 필요한 부품 및 공구, 노트북 컴퓨터를 각자 지참하여 제작한다. <로봇 규격> - 모터전원: 11V미만, - 모터: DC모터 2개사용, - 센서: 제한 없음 - 기어 : 제한 없음 - MCU(Micro Controller Unit)를 사용하여 프로그램을 수정할 수 있는 로봇 - 사용언어 : 제한 없음 - 로봇의 크기 : 가로(20㎝)× 세로(20㎝)× 높이(20㎝) 이내 <적재판 규격> - 적재판의 크기 : 225㎝2 이내의 동일한 크기를 주최측에서 제공하여 부착 - 적재판의 바닥 : 턱이 없고, 굴곡이 없으며 이물질이 묻어 있지 않은 매끄러운 평면형태 - 적재판의 재료 : 대회 당일 주최측에서 제공함 - 적재물의 종류 : 대회 당일 주최측에서 제공함 예시) 요쿠르트 병, 매끈한 나무토막, 작은 과일, 지우개, 기타 등 2) 로봇과 적재판을 연결시키는 방법 및 적재판에 사용되는 재료는 주최측에서 제공하는 재료만을 사용해야 한다. 예시) 적재판, A4용지, 양면테이프, 칼, 풀, 종이컵 3) 상기 이외의 기타 부분은 기존의 로봇을 사용하거나 개조 또는 자체 제작이 가능하다. ■ 경기방법 1) 대회에 참가할 로봇은 참가자 개인이 준비하여야 한다. 로봇의 컨트롤러부와 기계부에 사용할 제품의 종류에 대하여 제한을 두지 않으나, 반드시 프로그램을 입력하여 작동하는 로봇이어야 한다. 2) 로봇의 컨트롤러 부분은 사전에 제작(납땜까지 완료)하여 참가하며, 컨트롤러 부분을 제외한 모든 기계부는 대회장에서 참가자가 직접 제작하는 것을 원칙으로 한다. 따라서 로봇 제작에 필요한 도구 일체를 참가자가 준비하여야 한다. 대회장에서는 일절 제공하지 않으며 다른 참가자와의 공동 사용은 원칙적으로 불허한다. 3) 로봇은 독립된 전원을 사용하여 자율적으로 움직이는 것이어야 하며, 로봇에 사용된 모든 전지를 직렬연결로 환산할 경우 전체 전압이 11V미만으로 규정한다. 전원으로는 일반 건전지나 충전용 건전지 모두 사용이 가능하지만 연소기관은 사용할 수 없다. 4) 로봇의 크기는 로봇의 기록측정기(계측기)의 크기를 고려하여 가로, 세로, 높이가 20cm 이내이어야 한다. 당일 제시된 주행 경기장에 부적합하여 발생하는 불이익은 참가자가 책임지며 이의를 제기할 수 없다. 5) 참가자는 프로그램 입력용 컴퓨터를 사용할 수 있으며, 참가자는 각자 사용할 컴퓨터(노트북 컴퓨터)를 자체적으로 준비하여야 한다. 단 휴대용 단말기를 이용한 다운로더기는 사용할 수 없다. 6) 연습주행 시간을 포함하여 로봇제작 및 프로그램 입력 시간은 총 3시간으로 한다. 필요시 심사위원의 협의에 의해 시간을 조정할 수 있다. 7) 참가자는 제한시간 내에 조립과 테스트를 완료하여 심사위원에게 로봇을 제출해야 하며 한번 제출된 로봇은 경기 시작 전까지 손댈 수 없다. 제한시간까지 제출하지 못하는 로봇은 실격 처리한다. 8) 경기는 대회 주최 측에서 정한 일정 규격의 경기장에서 실시한다. 경기장의 바닥은 흰색이며 주행 라인은 검은색으로 한다. 9) 경기장의 주행 라인의 형태는 대회당일 확정하여 발표한다. 10) 로봇의 주행기록 측정을 위해 각 참가자에 주어지는 시간은 1분이며, 로봇이 출발선을 통과하여 결승선을 통과할 때까지 최대 2분을 넘을 수 없다. 11) 결승선을 통과하여 정지선에서 3초 이상 정지하고 있어야 완주한 것으로 인정한다.(단, 로봇의 몸체가 정지선에 멈추어도 정지한 것으로 한다.) 12) 기록측정은 센서측정기(계측기)로 하며 예상치 못한 상황(정전이나 측정기의 센서 고장 등)이 발생할 경우 심판이 초시계를 이용하여 수동으로 측정한다. 13) 주행 기록은 로봇이 출발선의 계측기를 통과하는 순간부터 결승선의 계측기를 통과하여 지나가는 순간까지 걸린 시간을 측정한다. 결승선의 계측기를 통과한 후 정지선에 멈추지 못하면 측정 시간은 무효로 하고, 실격 처리한다. 14) 경기 중 심판 및 감독관의 허가 없이 로봇을 만져서는 안 된다. 15) 로봇은 출발할 때를 제외하고 주행 중 일체 외부에서의 조작(예: 무선 조종)을 허용하지 않으며, 주행경기 중 로봇의 하드웨어나 소프트웨어의 추가, 제거 등 을 할 수 없다. 16) 주행 도중 로봇이 동일한 자리에서 10초 이상 정지한 경우, 2분 이내에 완주하지 못한 경우, 모든 바퀴가 라인을 이탈할 경우, 제한시간 내에 제출하지 못한 경우, 로봇의 몸체가 주행선을 벗어나 돌아오지 않고 다른 동작을 하는 경우 실격 처리하고, 기타의 경우 심사 위원의 협의에 의해 실격 처리한다. (실격인 경우 주행점수, 임무수행점수는 0점으로 처리한다.) 17) 참가자가 로봇을 제작하고 프로그램을 입력하는 대회장 내에는 외부인(학부형, 지도교사 등)의 출입을 일체 금지한다. 18) 임무수행, 주행시간은 대회 당일에 제시하며, 필요시 자료를 현장에서 배포한다. ※ 임무수행 항목은 로봇에 적재물을 싣고 특정지역에서 LED 깜박이기, 부 저 울리기, 교차로에서 유턴하기로 정한다.(단,‘LED 깜박이기’와‘부저 울리기’는 심사위원이 정한 횟수만큼 프로그래밍 하여 동작하여야 한다.) 예시) 1차 LED 깜박이는 곳에서는 LED 2번 깜박이기, 2차 LED 깜박이는 곳에서는 LED 3번 깜박이기, 부저 울리기에서는 2번 울리기 등 19) 본 규정에 없는 내용에 대하여는 일반적인 라인트레이서 대회에 적용되는 규정에 준하며 심사위원이 협의하여 공지한 뒤 공정하게 적용한다. 이에 대하여 참가자는 이의를 제기할 수 없다. ■ 경기장 1) 경기장 - 경기장의 크기는 (가로)200㎝ x (세로)200cm로 하며, 흰색의 바탕 위에 폭 2cm 이하의 검정색의 주행 라인을 설치한다. 그 주행 라인은 경사로를 두지 않으며 직각, 원호, 자율곡선, 교차로가 있는 개곡선으로 조합하여 구성한다. - 주최 측은 대회 당일에 주행라인 형태 및 임무수행 지역을 확정하여 제시한다. 2) 실제 주행경기와 연습은 동일하게 제작한 경기장에서 실시한다, 3) 1차 주행경기 후에 30분 내외의 수정시간(연습주행 포함)을 제공하며, 다시금 2차 주행경기를 실시한다. 수정시간(연습주행 포함)은 심사위원의 협의에 의해 조정할 수 있다. ◀ 주행라인 예시 ▶ <?xml:namespace prefix = v ns = "urn:schemas-microsoft-com:vml" /><v:shapetype id=_x0000_t75 stroked="f" filled="f" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" o:preferrelative="t" o:spt="75" coordsize="21600,21600"><v:stroke joinstyle="miter"></v:stroke><v:formulas><v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></v:f><v:f eqn="sum @0 1 0"></v:f><v:f eqn="sum 0 0 @1"></v:f><v:f eqn="prod @2 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @0 0 1"></v:f><v:f eqn="prod @6 1 2"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></v:f><v:f eqn="sum @8 21600 0"></v:f><v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></v:f><v:f eqn="sum @10 21600 0"></v:f></v:formulas><v:path o:connecttype="rect" gradientshapeok="t" o:extrusionok="f"></v:path><?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" /><o:lock aspectratio="t" v:ext="edit"></o:lock></v:shapetype><v:shape id=_x71479976 style="MARGIN-TOP: 8.09pt; MARGIN-LEFT: 4.2pt; WIDTH: 172.36pt; POSITION: absolute; HEIGHT: 128.66pt; v-text-anchor: top; mso-position-vertical-relative: line; mso-position-vertical: absolute; mso-position-horizontal-relative: text; mso-position-horizontal: absolute" type="#_x0000_t75"><v:imagedata src="file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\Hnc\BinData\EMB000008d43679.wmz" o:title="EMB000008d43679"></v:imagedata><?xml:namespace prefix = w ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:word" /><w:wrap type="square"></w:wrap></v:shape> ⋇ 예시된 주행라인 형태는 대회당일 예고 없이 변경될 수 있다. ◀ 심사규정 ▶ 1) 심사는 로봇의 주행시간, 임무수행, 로봇탐구 설명서의 3개 부문을 합산하여 고득점 순위로 등위를 정한다.(주행점수 50점, 임무수행점수 40점, 로봇 탐구 설명서 10점, 합계 100점) - 주행점수(50점) : 주행점수는 제한시간(2분)내에 코스를 완주한 경우에 한하여 대회당일 제시된 주행시간에 근접한 순으로 등위를 정하고, 그 주행기록으로 등위별 1점씩 차감하여 점수를 부여한다. 예시) 대회당일 주행시간이 30초의 경우 A학생(27초45) : 30 - 27.45 = 2.55 3등 48점 B학생(31초55) : 31.55 - 30 = 1.55 2등 49점 C학생(실격) : 0점 D학생(29초20) : 30 - 29.20 = 0.80 1등 50점 - 임무수행점수(40점) : 적재물을 떨어뜨리지 않고, 주어진 임무를 정확하게 수행한 경우 40점을 준다.(단, 적재물을 떨어뜨리는 경우 적재물 한개 당 2점 감점) 예시) 임무(Mission) 수행점수(40점)의 경우 * LED 2번 깜박이기 1회 ⇒ 10점 × 1회 = 10점 * 부저 3번 울리기 1회 ⇒ 10점 × 1회 = 10점 * 교차로에서 유턴하기 2회 ⇒ 10점 × 2회 = 20점 - 로봇 탐구 설명서(10점) : 로봇이 일상생활에서 활용될 수 있는 예를 쓰고, 그 로봇의 작동 원리를 설명하시오. 2) 임무수행위치에서 임무 수행 중 2초 이상 정지하면 1회당 감점 1점, 임의로 기타 위치에서 정지하면 1회당 감점 1점 3) 주행은 2회 실시하며, 주행점수와 임무수행점수의 합이 높은 회의 기록을 공인기록으로 한다. 4) 주행시간측정은 0.01초 단위까지 측정하여 기록한다.(소수셋째자리 이하는 버림) 5) 동점이 있을 경우 다음 순서에 따라 순위를 정한다. - 주행점수, 임무수행점수, 로봇 탐구 설명서 순 6) 기타 규정되지 아니한 사항은 심사위원회 결정에 따른다.