Engineering notebook 2021

ENGINEERING NOTEBOOK
Next Generation Kids

Next Generation Kids Robot Design First Lego League 2020 - 2021
ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ
ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ
ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ
ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ
ΕΠΑΝΕΞΕΤΑΣΗ
ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑ
EDP ENGINEERING
DESIGN PROCESS
ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ

ROBOT
DESIGN
EXECUTIVE
SUMMARY

Houston 2019
Word Festival
Έχοντας πλέον εμπειρία 4 ετών από το
Διαγωνισμό και μετά από την πρόκριση
στις 8 καλύτερες ομάδες στο Robot Game
στο Παγκόσμιο Πρωτάθλημα του Χιούστον
των ΗΠΑ το 2019, δουλεύουμε όλοι
ανεξαιρέτως τόσο στην Στρατηγική όσο
και στη Μηχανική και τον
Προγραμματισμό.

Ξεκινήσαμε τη χρονιά μας
μελετώντας προσεκτικά την
φετινή πίστα και τις αποστολές.
Αρχίσαμε μέσω Brainstorming να
καταστρώνουμε σε πρώτη φάση τη
Στρατηγική μας. Ομαδοποιήσαμε
τις αποστολές με κριτήρια την
ευκολία, την απόσταση από τη
Βάση αλλά και μεταξύ τους και
φυσικά τους πόντους που
προσφέρουν.
Μέσω της εμπειρίας μας
προσπαθήσαμε να
υπολογίσουμε και
ενδεικτικό χρόνο σε κάθε
έξοδο. Σκοπός μας να έχουμε
όσο το δυνατόν λιγότερες
εξόδους και σε κάθε έξοδο να
εκτελούμε κατά μέσο όρο 3-4
αποστολές.

Αφού καταλήξαμε στην
αρχική μας Στρατηγική
προχωρήσαμε στη δημιουργία
Ψευδοκώδικα για κάθε έξοδο. Ο
Ψευδοκώδικας είναι ένα πολύ
σπουδαίο εργαλείο για εμάς
που το χρησιμοποιούμε
αποκλειστικά στο πρώτο
στάδιο της Στρατηγικής μας και
σχετίζεται με τον μελλοντικό
μας Προγραμματισμό.
Αμέσως μετά ξεκίνησε η
δημιουργία σε πειραματικό
στάδιο των πρώτων
Προσαρτημάτων και ο
Προγραμματισμός τους

Πηγή έμπνευσής μας σε πολλές
περιπτώσεις τα βιβλία του
Isogawa αλλά και το διαδίκτυο
όπου παρακολουθούμε φανατικά
Robot Game. Σε κάθε
προπόνηση χωριζόμαστε σε 2
μεγάλες ομάδες. Η μία
ασχολείται με τον
Προγραμματισμό και η άλλη με
τον Σχεδιασμό και τη Μηχανική.
Κάθε εβδομάδα οι ρόλοι
αντιστρέφονται ώστε όλοι μας να
περνάμε από όλα τα στάδια
Programing
Design - Engineering

ΦΑΣΕΙΣ
ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ

Ξεκινήσαμε φτιάχνοντας το πρώτο
μας προσάρτημα στο οποίο
εκτελούμε ταυτόχρονα το Παγκάκι,
το Boccia, τη Μπασκέτα, το
Innovation Project και
μεταφέρουμε 3 Βελτιώσεις Ζωής.
Ουσιαστικά δεν είναι ένα και μόνο
προσάρτημα αλλά έχουμε
συνδυασμό τριών προσαρτημάτων
που το κάθε ένα κάνει κάτι
διαφορετικό.
Με το πρώτο υποπροσάρτημα
ρίχνουμε το Παγκάκι, αφαιρούμε
την πλάτη και στη συνέχεια
αφήνουμε 4 κυβάκια
χρησιμοποιώντας έναν μηχανισμό
που βρίσκεται στο κάτω μέρος του
προσαρτήματος Έτσι μόλις βρει στη
βάση του Πάγκου, πηγαίνει προς τα
πίσω απελευθερώνοντας 4 Κύβους.
Ταυτόχρονα μεταφέρουμε στη γκρι
Ζώνη το Innovation Project και τρεις
Βελτιώσεις Ζωής
1ο υποπροσάρτημα
1ο Προσάρτημα

Το δεύτερο υποπροσάρτημα
είναι απαραίτητο για να
ευθυγραμμιστούμε τόσο με
το Boccia όσο και με τη
Μπασκέτα
Δύο λοξές ακτίνες
σιγουρεύουν την απόλυτη
ευθυγράμμισή μας ειδικά
με την Μπασκέτα καθώς
μία προέκταση από το
Boccia που είναι πολύ
κοντά στη Μπασκέτα
δημιουργούσε στις αρχές
προβλήματα.

Το 3ο υποπροσάρτημα είναι και
το μεγαλύτερο από όλα.
Χρησιμεύει στο να σηκώσει τη
Μπασκέτα στο μέγιστο ύψος.
Μας παίδεψε αρκετά και
χρειάστηκε να δώσουμε ύψος.
Ξεκινήσαμε φτιάχνοντας αρχικά
ένα απλό σύστημα σαν ασανσέρ
και μετά το εφαρμόσαμε εδώ.
Μετά αρχίσαμε να κατεβαίνουμε
προς τα κάτω. Ιδιαίτερος είναι
και ο μηχανισμός που αφήνει
έναν Κύβο στη Μπασκέτα.
Στηρίζεται στην μετακίνηση ενός
καθώς ανεβαίνει η Μπασκέτα.

Το 2ο προσάρτημά μας είναι ίσως
και αυτό με τις περισσότερες
καινοτομίες. Με αυτό εκτελούμε
τον Διάδρομο, το Εργόμετρο,
παίρνουμε 2 Βελτιώσεις Ζωής για
να τις χρησιμοποιήσουμε
αργότερα και τον Μεγάλο Γαλάζιο
Τροχό στη Βάση.
Ξεκινήσαμε φυσικά με τον
Διάδρομο και όπως όλες οι
ομάδες χρησιμοποιήσαμε ένα
μεγάλο τροχό για να
προκαλέσουμε την περιστροφή
του. Δεν μπορείτε να
φανταστείτε πόσους τροχούς
χρησιμοποιήσαμε!! Τελικά
καταλήξαμε να
χρησιμοποιήσουμε τον Μεγάλο
Μαύρο Τροχό της φετινής
πίστας.

Χρησιμοποιούμε κάτι που
μοιάζει με τρίαινα για να
πιάσουμε τον Μικρό Μπλε
Τροχό από το Εργόμετρο και
να τον σπρώξουμε στον μικρό
κύκλο. Η μεγάλη μας όμως
καινοτομία βρίσκεται στον
τρόπο με τον οποίο
μαζεύουμε τις Βελτιώσεις
Ζωής.
Δημιουργήσαμε μία αυτόματη
πόρτα που θυμίζει τις πόρτες
των Γκαράζ καθώς ανοίγει και
κλείνει. Μπορεί να μας
καθυστερεί λίγο χρονικά, αλλά
είναι τόσο διασκεδαστική και
μας συναρπάζει.
fun
fun

Με το 3ο μας προσάρτημα
εκτελούμε διαδοχικά το
Boccia, το Μηχάνημα Δύναμης,
παίρνουμε το Τηλέφωνο και
αφαιρούμε 2 φιγούρες από την
Τσουλήθρα. Και εδώ έχουμε
συνδυασμό από 3
υποπροσαρτήματα.
Το πρώτο που είναι και το
μεγαλύτερο έχει μία ράμπα μέσα
στην οποία τοποθετούμε 8 Κύβους
και το μηχανισμό που
απελευθερώνει τις φιγούρες από
την Τσουλήθρα. Με το 2ο
υποπροσάρτημα κατεβάζουμε την
τραμπάλα στο Μηχάνημα Δύναμης.
Τέλος με το 3ο σπρώχνουμε το
Boccia και απελευθερώνουμε έναν
κίτρινο κύβο.

Για την 4η μας έξοδο
ανεβήκαμε όπως και πέρσι
σε ένα μικρό όχημα. Με
αυτό το προσάρτημα
σπρώχνουμε τον Μετρητή
Βημάτων, περνάμε κάτω
από το Μονόζυγο και μετά
σκαρφαλώνουμε σε αυτό.
Ουσιαστικά μόλις κρεμαστούμε
σηκώνονται 2 “άγκυρες” που
κρατάνε το robot πάνω στο όχημα
και μετά με ανάποδη κίνηση το
όχημα φεύγει προς τα πίσω
αφήνοντας το robot να αιωρείται.
Η κίνηση του οχήματος γίνεται με
επαφή των τροχών του robot με
αυτούς του οχήματος. Ένα έμβολο
που χρησιμοποιούμε στον
Μετρητή Βημάτων το
χρησιμοποιούμε και εδώ για να
κρατάει το εκκρεμές σταθερό.

Ο NGBot διαθέτει 2 μεγάλους κινητήρες για
την κίνηση στην πίστα και 2 μεσαίους για τις
αποστολές. Οι 2 μεσαίοι είναι τοποθετημένοι
με τέτοιο τρόπο ώστε να μας δίνουν την
δυνατότητα να εκτελούμε Αποστολές τόσο σε
οριζόντιο όσο και σε κατακόρυφο άξονα.
Είναι τετραγωνισμένος
ώστε να ευθυγραμμιζόμαστε
με τους τοίχους της πίστας.
Είναι μικρός σε μέγεθος και
με εξαιρετικό κέντρο
βάρους. Το Robot αλλά και
τα Προσαρτήματα τα
σχεδιάζουμε στο Studio. Τα
¾ της ομάδας σχεδιάζουν
κάθε φορά που
ολοκληρώνουμε κάτι.
Τίποτα όμως από τα παραπάνω
δεν θα είχε γίνει χωρίς το Robot
μας, τον NGBot.

Χρησιμοποιούμε ένα γυροσκόπιο και 3
αισθητήρες χρώματος για συνέπεια και
αποφυγή σφαλμάτων με τη βοήθεια
έξυπνων προγραμμάτων. Οι αισθητήρες
χρώματος έχουν απόσταση μεταξύ τους όσο
είναι η μαύρη γραμμή ώστε να κάνουν
αρμονικό line follow.

Medium Motors
Brick Light Sensors

Medium Motors
Movement

Ο Προγραμματισμός μας καταφέρνει να είναι
φορητός, απλός και κατανοητός ενώ, την ίδια στιγμή,
χρησιμοποιεί έξυπνους αλγόριθμους για να επιτύχει
μέγιστη συνέπεια μέσα από τη χρήση αισθητήρων. Ο
τρόπος που το καταφέρνουμε αυτό είναι με την
χρήση custom block που περιέχουν τα έξυπνα
προγράμματά μας και χρησιμοποιούμε και
βελτιώνουμε εδώ και 4 χρόνια. Αυτά τα block
πραγματοποιούν, με κατάλληλη ρύθμιση των
παραμέτρων τους, τις περισσότερες από τις κινήσεις
που χρειαζόμαστε.

Αυτό που χρησιμοποιούμε περισσότερο
είναι το gyro_follow το οποίο χρησιμοποιεί
το γυροσκόπιο για να κινήσει το όχημα σε
έναν συγκεκριμένο προσανατολισμό, ή να
το στρίψει σε έναν συγκεκριμένο
προσανατολισμό, με ακρίβεια.

Ένα άλλο block που χρησιμοποιούμε είναι το
line_follow το οποίο χρησιμοποιεί τους 2
αισθητήρες χρώματος για να ακολουθήσει μια
μαύρη γραμμή γρήγορα και με ακρίβεια. To
90% του Προγραμματισμού μας είναι αυτές
οι 2 εντολές.

Με αυτές ο NGBot κινείται με απόλυτη
ακρίβεια στην πίστα. Τα block αυτά, μάλιστα,
αποτελούν αποθήκες γνώσεις της ομάδας μας
μιας και είναι βελτιώσεις των ίδιων block που
χρησιμοποιούμε από την πρώτη χρονιά
συμμετοχής μας στον διαγωνισμό.

Το Robot, τα Προσαρτήματα και ο
Προγραμματισμός από τη μία και οι
ατελείωτες δοκιμές πάνω στην πίστα από την
άλλη έχουν ως αποτέλεσμα να έχουμε ένα
όχημα που εκτελεί σχεδόν όλες τις Αποστολές,
ενώ το σκορ μας φτάνει τους 525 πόντους.
525
525
POINTS
POINTS

Από την αρχή της χρονιάς έχουμε
προχωρήσει σε 2 διαδοχικές ριζικές
αλλαγές στον NGBot. Ξεκινήσαμε με ένα
robot που είχε αντί για 2 μεγάλους
κινητήρες για την κίνηση 2 μεσαίους.
Θέλαμε μεγαλύτερη ακρίβεια στην κίνηση.
Όμως ο όγκος των προσαρτημάτων μας
έκανε να αλλάξουμε τακτική και να
χρησιμοποιήσουμε τελικά μεγάλους καθώς
τα custom blocks μας δυσκολεύονταν να
κινήσουν το robot με ακρίβεια.
Επίσης, αρχικά οι 2 μεσαίοι
κινητήρες μας κινούσαν τα
προσαρτήματα μας μόνο
πάνω από το robot Όμως
πολλές αποστολές
χρειάζονταν κίνηση
κατακόρυφη οπότε βγάλαμε
και μπροστινή έξοδο . Το
ίδιο ισχύει και με τα
Προσαρτήματα στα οποία
έχουν γίνει πολλές
βελτιωτικές κινήσεις.

NGBot V.10

Ο Κώδικας επίσης άλλαξε
αρκετές φορές. Ειδικά όταν
βρισκόμασταν στο τελικό στάδιο
δοκιμαστικών Robot Game. Η
ακρίβεια στην κίνηση και στην
εκτέλεση αλλά και οι συνεχείς
αυξήσεις ταχύτητας ώστε να
είμαστε εντός χρόνου μας
οδηγούσαν σε συνεχείς
βελτιώσεις.

ENGINEERING
DESIGN
PROCESS

ENGINEERING
DESIGN
PROCESS Η ομάδα μας σε πολλές
περιπτώσεις, ιδιαίτερα
όταν έχει να λύσει
σύνθετα προβλήματα,
ακολουθεί τη διαδικασία
σχεδιασμού της
εφαρμοσμένης μηχανικής
EDP (Engineering Design
Process).

ENGINEERING
DESIGN
PROCESS
Η διαδικασία αυτή είναι μία
σειρά από βήματα που
ακολουθούν κυρίως οι
μηχανικοί, όταν προσπαθούν
να επιλύσουν ένα πρόβλημα
και αποτελεί μία
μεθοδολογική προσέγγιση
που περιλαμβάνει τα βήματα:
Κατανόηση του
υποπροβλήματος
Ιδεοθύελλα
Σχεδιασμός της λύσης
Κατασκευή
Έλεγχος βελτίωση

MISSION PLANNING
- ΨΕΥΔΟΚΩΔΙΚΑΣ -
ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ

MISSION PLANNING - ΨΕΥΔΟΚΩΔΙΚΑΣ - ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ
Run 1
Run 1
Run 1

Προγραμματισμός
Run 1 a
Run 1 a
Run 1 a

Run 1 b
Run 1 b
Run 1 b

Run 1 c
Run 1 c
Run 1 c

Run 1 d
Run 1 d
Run 1 d

Run 2
Run 2
Run 2

Run 2 a
Run 2 a
Run 2 a

Run 2 b
Run 2 b
Run 2 b

Run 2 c
Run 2 c
Run 2 c

Run 3
Run 3
Run 3

Run 3 a
Run 3 a
Run 3 a

Run 3 b
Run 3 b
Run 3 b

Run 3 c
Run 3 c
Run 3 c

Run 3 d
Run 3 d
Run 3 d

Run 3 e
Run 3 e
Run 3 e

Run 4
Run 4
Run 4

Παράρτημα
Καλωδίωση

Παράρτημα
Εργασία σε ομάδες
Κατασκευή Προσαρτημάτων

Παράρτημα
Εργασία σε ομάδες

Παράρτημα

Engineering notebook 2021

More Related Content

More from Makis Triantafillidis (20)

Engineering notebook 2021