Zapoznaj się z naszymimateriałami na stronie

🚩 Zadanie: Nie stójcie tak!

Materiały:

  • Co najmniej 1 robot
  • 1 komputer/robot
  • Mała arena z przeszkodami

Najważniejsze zalety:

  • Bardzo oryginalne i wymagające zadanie, którego celem jest osiągnięcie nietrywialnego zachowania robota
  • Wykorzystanie zarówno czujników zbliżeniowych, jak i czujników śledzenia linii

Czas trwania:

1 godzina

Wiek:

od 8 lat

Konfiguracja:

W pliku PDF szczegółowo opisano kolejne etapy konfiguracji ustawień.

Instalacja sprzętu

Należy narysować na plandece okrąg o średnicy 60 cm za pomocą czarnej taśmy klejącej; nie należy się wahać przed zwiększeniem grubości okręgu do 4–5 cm. Wewnątrz okręgu należy umieścić robota Thymio oraz 4 lub 5 małych przedmiotów. Cechy przedmiotów: Przedmioty te muszą być na tyle lekkie, aby robot Thymio mógł je przesuwać. Mogą mieć dowolny kształt, ale powinny być jasnego koloru, aby odbijać promienie podczerwone z czujników. Ich szerokość powinna wynosić około 2–9 cm. Przykłady: kubki, klocki Lego, małe drewnianekostki…‍

Cel

Nie, nie zamierzamy zamienić Thymio w robota odkurzającego! Thymio będzie po prostu miał za zadanie wypchnąć poza okrąg wszystkie przedmioty znajdujące się w jego wnętrzu, jak pokazano na poniższym rysunku:




Co powinien zrobić Thymio?

Nauczymy Thymio, jak to zrobić, korzystając z metody poznanej w poprzednim ćwiczeniu „Thymio – strachliwy”, czyli metody uczenia nadzorowanego. Przypomnijmy, że w uczeniu nadzorowanym sprawdzaliśmy wartości z jego czujników, a następnie wskazywaliśmy Thymio, jaką czynność ma wykonać.Przeanalizowaliśmy tylko kilka ważnych sytuacji. Dzięki sieci neuronowej Thymio nauczył się, co robić w sytuacjach, z którymi jeszcze nigdy się nie spotkał.

Pierwsza symulacja wykonana ręcznie‍

Wewnątrz czarnego koła rozłóż losowo kilka przedmiotów i umieść tam również Thymio. Należy ręcznie zasymulować, co robot ma zrobić, aby wypchnąć przedmioty poza koło. Ale uwaga, trzeba przestrzegać kilku wskazówek. W przeciwnym razie nasze pomysły nie będą mogły zostać wykorzystane w programie. Sprawdź, czy wymyślone czynności są rzeczywiście dostępne w zakładce „Czynności” oprogramowania Alphai. Czynność do wykonania będzie zawsze zależała od wartości czujników. Trzeba więc dobrze wyobrazić sobie, co wykrywają czujniki. W szczególności, dla danego stanu czujników, nienależy proponować kilku różnych czynności.
Na przykład, załóżmy, że jeśli czujnik centralny coś wykryje, każesz mu jechać do przodu: nie proponuj mu później skrętu w prawo, jeśli czujnik centralny ponownie coś wykryje. Weź robota do ręki. Pierwszym ruchem będzie przesunięcie robota prosto na niewielką odległość, 3 lub 4 cm. Następnie wypchnij obiekt poza okrąg. Możesz wykorzystać sytuację opisaną na poprzednim rysunku, gdzie Thymio dotknie fioletowego obiektu z boku. Określ działania do wykonania na podstawie informacji z czujników. Po dokładnej analizie sytuacji możesz ewentualnie spróbować odtworzyć ją z Alphai, dodając działania, jeśli to konieczne.

Dobrze się zorganizować

Abyłatwiej zapamiętać, jakie działania należy podjąć na podstawie stanu czujników, warto skorzystać z tabeli. W tym celu należy skorzystać z tabeli zamieszczonej w załączniku 2 i wypełnić ją w następujący sposób: w pierwszej kolumnie należy wskazać, co znajduje się wokół lub pod Thymio. W kolumnach dotyczących czujników.

  • jeśli czujnik coś wykryje, zaznaczyć krzyżykiem
  • jeśli nic nie wyłapuje, wpisać myślnik
  • jeśli to, co odbiera, nie ma znaczenia, należy umieścić znak zapytania

W kolumnie „działania” wpisz właściwe działanie. Gdy już ustalisz, jak wypchnąć obiekt poza okrąg, zastanów się, jak wykorzystać czarny okrąg, aby ponownie wprowadzić Thymio do środka. Następnie kontynuuj symulację ręcznie, aż wszystkie obiekty zostaną wypchnięte [1]. Uwaga: aby uzupełnić tabelę, istnieje kilka możliwych rozwiązań [2] i nie musisz wykorzystywać wszystkich wierszy. Na koniec przeprowadź pełne uczenie, przejdź do trybu autonomicznego i obserwuj, jak Thymio wypycha wszystkie obiekty poza okrąg! Ostateczne ustawienia akcji i możliwe rozwiązania znajdują się w załączniku 3.

[1] Warto sfilmować „czyszczenie” wykonywane ręcznie za pomocą kamery internetowej, a następnie obejrzeć nagranie, aby grupa mogła sprawdzić, czy robot rzeczywiście będzie w stanie wykonać wszystkie ruchy wykonywane przez rękę.

[2] Rozwiązanie, które miałoby uwzględniać wszystkie możliwe przypadki przy użyciu 7 czujników (5 poziomych i 2 pod spodem), musiałoby uwzględniać co najmniej 128 różnych sytuacji!

Przypomnienie dotyczące połączenia Thymio*Annexe i Appendix (rozwiązanie->Pomoc) 

Załącznik i Dodatek (rozwiązanie->Pomoc) 

Wstępne ustawienia zakładek

Zakładka „Czujniki”

Wybierz czujniki zbliżeniowe na podczerwień oraz czujniki śledzenia linii na podczerwień według parametrów technicznych.

Zakładka „Działania”
Zakładka AI

Możliwe rozwiązania

Zmiany należy wprowadzić wyłącznie w zakładce „Działania”.

W sumie 10 akcji.

Podpis:

X: coś przed

- : nic w zasięgu wzroku

Warto zauważyć, że czujniki z tyłu po lewej i prawej stronie nie są w ogóle wykorzystywane. Można więc po prostu z nich zrezygnować: w tym celu w zakładce „Czujniki” należy wybrać opcję „Czujnik zbliżeniowy IR” / „Wybór czujników”: „Czujniki przednie”.