Robotik-Wettbewerb

Im Vorfeld des „Tags der Informatik” an der TU Kaiserslautern findet ein erstmalig ausgeschriebener Wettbewerb für Schülerinnen und Schüler statt, bei dem die teilnehmenden Schülergruppen einen Roboter auf Basis von LEGO-Mindstorms™ konstruieren und programmieren sollen (siehe Wettbewerbs-Aufgabe).

Programmübersicht

10:00 Vorrunde 1 (Wettbewerb)
12:00 Vorrunde 2 (Wettbewerb)
13:45 Zur Theorie des Robotik-Wettbewerbs (Vortrag)
14:10 1. Halbfinal-Runde (Wettbewerb)
14:25 2. Halbfinal-Runde (Wettbewerb)
14:45 Finale (Wettbewerb)
15:15 Siegerehrung (Wettbewerb)

Wettkampf und Preise

Schülergruppe
Schülergruppe
Als Abschluß des Wettbewerbs findet am „Tag der Informatik” am 17.11.2006 ein öffentlicher Wettkampf statt, in dem diese Roboter gegeneinander antreten werden. Zuvor jedoch beleuchtet ein Fachvortrag die Theorie der von den Robotern zu bewältigenden Aufgabe.

Die besten Teilnehmergruppen werden mit zweckgebundenen Geld- und Sachspenden an die jeweiligen Schulen prämiert:

Bewerbung zur Teilnahme am Robotik-Wettbewerb

Zur Teilnahme am Robotik-Wettbewerb ist eine Anmeldung erforderlich.
Senden Sie dazu bitte möglichst bis zum 22.09.2006 eine Email mit folgenden Angaben an tdi-wettbewerb@informatik.uni-kl.de Bitte bewerben Sie sich möglichst frühzeitig, da die Anzahl der verfügbaren LEGO-Mindstorm™-Baukästen begrenzt ist.

Zeitplan des Robotik-Wettbewerbs

bis 22.09.2006 Bewerbung zur Teilnahme am Wettbewerb (so früh wie möglich!)
ab 25.09.2006 Ausleihe der Mindstorm™-Baukästen an die Schulen
am 17.11.2006 öffentlicher Wettkampf auf dem „Tag der Informatik”
Siegerehrung und Preisverleihung auf dem „Tag der Informatik”

FAQ (Häufig gestellte Fragen)

Woher können wir die nötigen Roboter-Baukästen bekommen?
Die nötigen Baukästen (LEGO-Mindstorms Invention System™) und die Entwicklungssoftware werden von uns für die Laufzeit des Wettbewerbs bereitgestellt.
(Es stehen insgesamt 21 Baukästen und bei Bedarf 6 Notebooks zur Ausleihe bereit.)
Können wir eigene LEGO-Mindstorm-Baukästen™ einsetzen?
Ja, die Benutzung von eigenen Kästen ist erlaubt.
Der von der TU zur Verfügung gestellte Kasten beinhaltet 3 Motoren, 3 Taster, 3 Lichtsensoren, 2 Rotationssensoren und 1 RCX. Weitere Sensoren, sowie Sensortuning sind aus Gründen der Fairness nicht erlaubt.
Wie lange haben wir Zeit, den Roboter und die Software zu entwickeln?
Ab dem 25.09.2006 werden die Baukästen zusammen mit einem Musterlabyrinth an die Schulen verschickt.
Zum „Tag der Informatik” am 17.11.2006 können dann die fertigen Modelle zum Wettbewerb mitgebracht werden.
Muss die Programmierung ausschliesslich über die Lego Software erfolgen oder dürfen auch andere Tools benutzt werden?
Die Verwendung der grafischen Lego-Software ist nicht vorgeschrieben, es können auch alternative Programmiersprachen eingesetzt werden.
Welche Möglichkeiten zur Programmierung von LEGO Mindstorm™ Robotern gibt es eigentlich?
Einen kurzen Überblick finden Sie hier.

Haben Sie noch Fragen zum Wettbewerb?

Wenden Sie sich bei Fragen bitte an ... 
 Alexander Renner
 Arbeitsgruppe Robotersysteme
 Fachbereich Informatik
 Technische Universität Kaiserslautern
 Postfach 3049
 67653 Kaiserslautern

 Tel.: 0631/205-2689
 Mail: tdi-wettbewerb@informatik.uni-kl.de



Wettbewerbs-Aufgabe

Im Folgenden sind die Aufgabenstellung und die Wettbewerbsregeln zum Robotik-Wettbewerb am „Tag der Informatik” beschrieben.

Welche Aufgabe soll für den Wettbewerb bewältigt werden?

Labyrinth Abbildung 1: Das Labyrinth ist in Form von 3 cm breiten schwarzen Streifen auf einem hellen Untergrund aufgebracht. Kurven und Kreuzungen sind im rechten Winkel ausgerichtet. Start und Ziel sind durch farbige Folien kenntlich gemacht.
Ziel des Wettbewerbs ist es, in möglichst kurzer Zeit ein unbekanntes Labyrinth mit einem Lego Mindstorms Roboter autonom zu durchfahren (z.B. Abbildung 1). Die Wege des Labyrinths, die befahren werden dürfen, sind mit schwarzer Farbe auf einer ebenen weißen Fläche (3mx2m) markiert. Es gibt keine seitliche Begrenzung des Labyrinths (siehe Abbildung 2). Es ist nur erlaubt, sich auf den ausgewiesenen Wegen zu bewegen. Die Start- und Zielpositionen des Labyrinths sind durch farbige Folien kenntlich gemacht. Das Labyrinth soll zunächst von Start- zur Zielposition durchfahren werden und anschließend von der Zielposition zurück zur Startposition. Die Aufgabe kann schneller gelöst werden, wenn der Roboter sich den gefundenen Hinweg durch das Labyrinth merken kann.

Jedem Team werden zwei Lego- Mindstorms Invention Sets (Version 2.0) zur Verfügung gestellt. Hiermit soll ein geeignetes Roboterfahrzeug mit Sensorsystem entwickelt und aufgebaut werden. Anschließend soll mit der graphischen Programmieroberfläche des Mindstroms Systems die Steuerungssoftware implementiert werden.

Roboter-Foto Abbildung 2: Beispiel eines LEGO Mindstorms Roboter

Welche Regeln gelten beim Wettbewerb?

Der Roboter wird zu Beginn in beliebiger Ausrichtung auf das Startfeld gesetzt. Mit dem Start des Robotersystems beginnt die Zeitnahme. Wenn der Roboter das Ziel erreicht hat, soll er umdrehen und zur Startposition zurückfahren. Wenn die Startposition wieder erreicht ist, wird die Zeitmessung gestoppt.

Jedes Team hat zwei Versuche. Die kürzeste Zeit dieser beiden Versuche wird gewertet.

Sollte ein Roboter den vorgegebenen Weg verlassen, wird er vom Schiedsrichter auf die letzte Position vor dem Verlassen des Weges zurückgesetzt. Das Team erhält eine Zeitstrafe von 10 Sekunden. Sollte ein Roboter an einem Streckenabschnitt „hängen” bleiben, so setzt der Schiedsrichter den Roboter nach viermaligem Befahren desselben Abschnitts auf die nächste Position hinter dem problematischen Abschnitt. Eine zusätzliche Zeitstrafe wird für das Versetzen nicht verhängt.

Wie kann ich teilnehmen, wenn ich kein LEGO-Mindstorms Invention System™ habe?

Im Rahmen der Vorbereitung werden pro Schule zwei Lego Mindstorms Invention Sets (Version 2.0) sowie ein Übungslabyrinth zur Verfügung gestellt. Außerdem besteht die Möglichkeit, einen Laptop auszuleihen, sofern eine Schule nicht über eine ausreichende Computerausstattung verfügt. Um gleiche Wettbewerbsbedingungen zu gewährleisten, können die Lego Sets ab dem 25.09.2006 ausgeliehen werden.

Weitere Informationen

 Programmierung von LEGO Mindstorm™ Robotern
Ein kurzer Überblick über die Programmierung von LEGO Mindstorm™-Robotern mit der mitgelieferten Software und einigen Software-Alternativen.

 Zeitplan
Zeit- und Ausscheidungsplan des Robotik-Wettbewerbs [PDF]




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