Innokas2020 haastekisa – Asteroidien tuhoajat

Robotin esittely

Tässä on esittely robotistamme Harri-Penttiinasta. Kerromme siitä, miten rakensimme robotin ja kuinka ohjelmoimme sen. Tämän lisäksi esittely sisältää kokemuksemme robotiikkakisoista Joutsenosta.

Rakentaminen

Aloitimme robottimme, Harri-Penttiinan, rakentamisen jo ensimmäisellä robotiikan tunnilla. Saimme selkeät ohjeet robottimme rakentamiseen, sillä ne olivat Legoille tyypilliset ’step by step’ -kuvaohjeet. Vaikka osa ohjeiden tulkinnastamme olikin epäselvää, saimme Harri-Penttiinan kasaan toisen tunnin aikana. Robotti oli siis valmis suorittamaan koodattuja käskyjä. Olimme kuitenkin jo haaveilleet alusta alkaen osallistuvamme Innokas2020 -robotiikkaturnaukseen, jonka vuoksi Harri-Penttiina kaipasi lisäpotkua ulkoasuunsa, jotta selviäisi haastavista esteistä. Kahdet renkaat vaihtuivat pienen säädön jälkeen neljään, värisensoreita ilmeistyi yksi enemmän sekä rakensimme ja lisäsimme kouran, jolla tarttua tölkkiin kisoissa. Rakentaminen oli joskus haastavaa, sillä palat eivät aina osuneet suunnitellusti kohdilleen niin kuin olisimme halunneet. Osien vaihtaminen vaati useasti monia yrityksiä, ennen lopullista onnistumista. Onneksi kuitenkin olimme saaneet luvan olla esimerkiksi 25 minuutin välitunnit sisällä rakentamassa, sillä muuten emme olisi saaneet robottiamme valmiiksi kisoihin.

Ohjelmointi

Ohjelmoimme robottiamme Lego Mindstorms -nimisellä sovelluksella. Koodaaminen oli usein ”palikkakoodausta”, sillä eri toiminnot oli jaettu paloihin, joita järjestelmällä jonoon syntyi lopullinen koodi. Koodi aloitettiin usein muutamasta toiminnosta, joiden toimivuutta kokeillaan. Tämän jälkeen koodijonoon voi lisätä muitakin erilaisia toimintoja, esimerkiksi vaikka loop, joka toistaa sen sisälle asetetun koodijonon. Aluksi koodaaminen vaikutti erityisen monimutkaiselta, mutta onneksi opimme nopeasti perusasiat. Esimerkiksi sen, miten saamme ohjelmoitua robottimme kulkemaan eteenpäin tai taaksepäin, kiertämään esteen ja seuraamaan viivaa.

Koodimme päätavoitteena on ohjelmoida robottimme etsimään punaista viivaa, josta se tietäisi saapua pelastusalueelle. Jos se ei kuitenkaan näe punaista, robottimme toistaa suurimman loopin sisälle ohjelmoidut tekijät. Rataosuudessa robottimme on ohjelmoitu etsimään vihreää jommalla kummalla värisensorilla. Jos robotti havaitsisi vihreää toisella värisensorilla, se kääntyisi siihen suuntaan, millä puolella kyseinen värisensori on. Jos robotti ei kuitenkaan havaitse vihreää kummallakaan värisensorillaan, se on ohjelmoitu etsimään estettä edestään. Jos tämä kyseinen este olisi 15 sentin päästä robotista, infrapunasensori havaitsisi sen ja käskisi robottiamme kiertämään tämän esteen. Mikäli estettä ei löydy, robottimme seuraa oikealla puolella olevalla värisensorilla mustaa viivaa, joka kulkee pitkin radan. Esteenkierto on omana looppinaan ja tämä komento toistuu niin kauan, kunnes robotti havaitsee punaista tai vihreää toisella sensorillaan. Kun robottimme havaitsee punaista värisensorillaan, se on ohjelmoitu saapumaan pelastusalueelle nopeammalla spurtilla. Tämän jälkeen robottimme alkaa pyörimään oikealle ja etsimään kohdetta, joka olisi 30 sentin etäisyydellä. Kun robottimme havaitsee kohteen infrapunasensorillaan, se pysähtyy menosuunta kohti kohdetta. Tämän jälkeen robotti hiipii hitaasti kohti kohdetta, kunnes se on 4 sentin päästä siitä. Robottimme pysähtyy sitten, hiipii vielä vähän lähemmäs, jonka jälkeen se sulkee avonaisen kouransa, nostaen kohteen ilmaan. Robottimme lähtee kulkemaan varovasti eteenpäin, kohde mukanaan, ja se on ohjelmoitu pysähtymään, kun se havaitsee värisensorillaan valkoista. Näin robottimme tietää, että se on saapunut pelastusalueen reunalle. Robottimme pysähtyy ja laskee sitten kohteen, jonka jälkeen se palaa vauhdikkaasti peruuttaen takaisin pelastusalueelle.

Robotiikkakisat

Olimme Harri-Penttiinan kanssa kisaamassa robotiikkakisoissa Joutsenossa torstaina 5.3.2020. Ne olivat vasta aluekilpailut, joista voittajat pääsivät vielä jatkamaan suurempiin jatkokisoihin Espooseen. Kisoihin olimme valmistautuneet jo pitkän aikaa, rakentaneet ja koodanneet hullunlailla saadaksemme parhaat mahdolliset tulokset sinne mennessämme. Kisoihin lähdimme jo aikaisin aamusta, klo 7 lähti bussimme ajelemaan kohti Joutsenossa sijaitsevaa koulua, jossa kisat pidettiin. Harri-Penttiina oli pakattu laukkuun hienojen Kouvola-paitojen kera ja meillä oli tietysti myös tietokone mukana erillisessä laukussa. Saavuttuamme paikan päälle, järjestimme itsellemme työpisteet ja aloimme vielä hiomaan koodiamme. Yritimme saada Harri-Penttiinan selvittämään mahdollisimman monta estettä, vaikka tiesimme ettemme vain alle vuoden kokemuksella ihan täydellisiä kykenisi olemaan. Omassa kategoriassamme (pelastus 2) ei ollut niissä aluekisoissa kuin kolme osallistujaa. Pääsimme aamupäivästä suorittamaan oman tehtävämme ja saimme 120 pistettä radastamme. Harri-Penttiina ei halunnt suorittaa edes kaikkia niitä asioita joihin ennen oli pystynyt, mutta se myös teki asioita joita ei ennen ollut osannut tehdä. Kisoissa se esimerkiksi osasi kääntyä vihreästä, vaikka tunneilla ei osannut niin tehdä. Radalla piti siis mennä ensin viivaa pitkin erilaisten haasteiden ja esteiden läpi ja sitten käydä pelastamassa tölkki erilliseltä pelastusalueelta viemällä sen ulos vihreän neliön sisältä.

Tältä näyttää robottimme Harri-Penttiina

Päädyimme laittamaan robotillemme neljä rengasta, sillä näin ylämäki taittui siltä tehokkaammin. Jos Harri-Penttiinalla olisi ollut kuitenkin vain kahdet renkaat, niiden teho ei olisi luultavasti jaksanut nostaa robottiamme koko ylämäen ajan ja kouramme olisi luultavasti osunut ylämäessä rataan, jonka vuoksi robottimme olisi jäänyt jumiin ylämäkeen. Vältimme tämän kaiken laittamalla suuremmat renkaat robottimme etummaisiksi renkaiksi. Näin myös värisensorit sekä infrapunasensori mahtuivat paremmin paikoilleen. Kouramme oli suunniteltu niin, että se pysyisi koko kisaradan aikana auki, jotta se ei jäisi kiinni radan esteisiin ja infrapunasensori pystyisi havaita mahdollisen edessä olevan esteen ilman, että koura tulisi sen tielle.

Asteroidien tuhoajat -joukkue: Olivia Vainio ja Siiri Tähti (Naukion yhtenäiskoulu, Kouvola)

Vastaa

Täytä tietosi alle tai klikkaa kuvaketta kirjautuaksesi sisään:

WordPress.com-logo

Olet kommentoimassa WordPress.com -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Google photo

Olet kommentoimassa Google -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Twitter-kuva

Olet kommentoimassa Twitter -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Facebook-kuva

Olet kommentoimassa Facebook -tilin nimissä. Log Out /  Muuta )

Muodostetaan yhteyttä palveluun %s