Единое техническое задание 26/27

Единое техническое задание

Полный текст статьи в PDF!.

Проектный тур ВсОШ по информатике, профиль «Робототехника», сезон 2026–27

Краткая версия: все, что нужно, чтобы начать собирать и отлаживать устройство. Здесь собраны требования к устройству, полигону и шашкам; порядок испытаний и оценивания описан в полной версии ЕТЗ, которая действует и при расхождениях.

Устройство стоит в своей зоне полигона и переносит шашки по операционному полю

Краткая версия подготовлена 02.10.2026 по тексту ЕТЗ версии от 01.10.26.

1. Что должно уметь устройство

Нужно разработать и изготовить робототехническое устройство, которое само определяет положение шашек на операционном поле, захватывает их, переносит и устанавливает в клетки, заданные условием задачи. Номер задачи и параметры вводятся заранее; пока горит красный индикатор, устройство работает полностью автономно, а выполнение задачи начинается по кнопке «Старт» на устройстве.

1.1. Функционал по этапам и классам

РЭ — требуется начиная с регионального этапа; ЗЭ — только на заключительном этапе; «–» — не требуется. На региональном этапе шашки ставятся только по одной в клетку.

1.2. Ключевые параметры

2. Полигон, операционное поле и шашки

2.1. Испытательный полигон

Полигон — горизонтальная поверхность 600 × 500 мм (рис. 1). Устройство устанавливается в зоне размещения (п. 3.1). В центре области операционного поля закрепляется лист с операционным полем. Шаблон полигона для печати — приложение Б.

• допуск на размеры зон — ±3 мм; цвета на рисунке условные, материал и цвет поверхности полигона могут быть любыми;

• устройство работает при общем освещении помещения любого уровня и равномерности; при необходимости оно может иметь собственную подсветку;

• ноутбук участника стоит на столе рядом с полигоном; рассчитывайте только на площадь полигона: он может стоять у края стола.

Рис. 1. Испытательный полигон (размеры в мм). Синим показаны оси координат операционного поля

2.2. Операционное поле и координаты

Операционное поле печатается на листе А4 (не менее 80 г/м², масштаб 1:1) и закрепляется в центре области операционного поля в ориентации как указано на рис. 1: столбец отбоя — у верхней полосы зоны 2, метка id 27 — у правого нижнего угла листа. Лист крепится прозрачным скотчем только по краям: клетки, столбец отбоя и метки остаются открытыми. Отклонение положения листа — до 5 мм, поворот — до 3°. Шаблон для печати — приложение А.

• метки ArUco (словарь DICT_4X4_50, 18 × 18 мм): id 27 — под столбцом 0, id 28 — под столбцом 8, id 29 — в столбце отбоя на уровне строки Е; центры меток лежат в узлах той же сетки с шагом 28 мм, что и центры клеток;

• начало координат O — центр метки id 27; ось OX — вдоль длинной стороны листа, от метки id 27 к метке id 28; ось OY — вдоль короткой стороны, от метки id 27 к клеткам; координаты — в миллиметрах;

• рабочая область — 9 × 6 клеток 28 × 28 мм, разделенных тонкими красными линиями; в центре каждой клетки — черный круг Ø 6 мм и зеленая пунктирная окружность Ø 24,5 мм; слева и сверху сетку ограничивают черные полосы шириной 6 мм;

• обозначение клетки — буква строки и номер столбца, например Б3: строки А…Е подписаны справа от поля (А — ближайшая к меткам id 27 и 28), столбцы 0…8 — под полем; центр клетки: X = 28·n мм, Y = 28·k мм, где n — номер столбца, k — номер строки (А = 1, Б = 2, …, Е = 6);

• столбец отбоя (буфер) — пять зеленых окружностей справа от поля в строках А…Д (столбец 9: X = 252 мм, Y = 28·k мм); в отбой шашки временно убираются, если это предусмотрено условием задачи;

• служебная область — пространство под полем с шифром, зарезервированное организаторами; ставить на него шашки не допускается.

Рис. 2. Операционное поле: метки ArUco, оси координат и обозначение клеток (выделена клетка Б3: X = 84 мм, Y = 56 мм)

2.3. Шашка

• пластиковая деталь, напечатанная на 3D-принтере: Ø 26 мм, высота 5 мм, толщина крышки 0,8 мм, допуск ±0,5 мм; 3D-модель публикуется на сайте robot.mipt.ru;

• внутри — стальная увеличенная шайба М8 (ГОСТ 6958-78, 24 × 8,4 × 2 мм), прилегает к крышке изнутри; масса шашки ≈ 7 г;

• шашка лежит крышкой вверх; способ захвата — любой (механический, магнитный и т. п.);

• цвет определяется по верхней поверхности: красный, зеленый, синий, желтый, пурпурный (возможны другие);

• на наклейках могут быть: маркеры ArUco DICT_4X4_50 (кроме id 27, 28 и 29), AprilTag tag36h11, QR-код размером не менее 15 × 15 мм низкой плотности (21 × 21 модуль, пример — рис. 4), графические объекты из выборки, указанной в задании и выданной организаторами;

• устройство работает со штатными шашками организаторов в том виде, в каком они выданы.

Рис. 3. Шашка: слева — вид сверху, справа — вид снизу (видна шайба)

Рис. 4. Чертеж шашки, масштаб 2,5:1, размеры в мм. На наклейке — QR-код низкой плотности (21 × 21 модуль) со ссылкой https://robot.mipt.ru/

2.4. Когда шашка считается установленной

• в клетке — если при взгляде сверху она полностью перекрывает черный круг Ø 6 мм, то есть ее центр — в пределах 10 мм от центра клетки (рис. 5);

• в столбце отбоя — если перекрывает центр зеленой окружности;

• на другой шашке — если лежит на ней, а поля касается только нижняя шашка; положение стопки — по нижней шашке;

• установленной считается только шашка, лежащая крышкой вверх.

Рис. 5. а) шашка установлена — круг полностью перекрыт; б) не установлена — часть круга видна

3. Требования к устройству

3.1. Опора и размеры

• высота устройства — любая; длина и ширина до начала и после окончания работы ограничены зоной размещения;

• во время работы части устройства могут выходить за пределы полигона, но касаться поля и шашек могут только захват и удерживаемая шашка;

• устройство стоит на полигоне свободно и удерживается только собственным весом;

• переносимая шашка считается частью устройства, пока устройство ее удерживает; после окончания работы устройство находится в зоне размещения.

3.2. Безопасность

• кромки деталей скруглены, провода и контакты изолированы, основание чистое — без клея и пачкающих покрытий;

• запрещены: летающие части; части, отделяющиеся во время работы (кроме шашки); жидкости; сжатые газы; открытый огонь и нагревательные элементы; лазеры (кроме лазерных датчиков расстояния класса 1);

• все провода закреплены (свободными могут быть только провода-перемычки для компонентов, выданных организаторами); кабель к ноутбуку закреплен и проходит в стороне от поля.

3.3. Питание

• все приводы (двигатели, сервоприводы, электромагниты) питаются от аккумуляторов на устройстве; микроконтроллеры, камеры и датчики можно питать от ноутбука по USB;

• питание — только автономное: от аккумуляторов и USB ноутбука, без сетевых блоков питания и адаптеров 220 В;

• номинальное напряжение питания и сигналов — не более 16 В;

• кнопка останова на корпусе в доступном месте (кнопка или тумблер с фиксацией) обязательно обесточивает все приводы; датчики, контроллеры и компьютер при этом могут оставаться включенными;

• зеленый индикатор на корпусе горит, когда приводы под напряжением.

3.4. Система управления и связь

• система управления разрабатывается самостоятельно на платах общего назначения — на базе ATmega, STM32, MIK32 АМУР (К1948ВК018), RP2040 и т. п., — на одноплатном компьютере и/или ноутбуке; программа, включая часть на ноутбуке, пишется участником самостоятельно;

• нельзя: платы и шилды для 3D-принтеров и ЧПУ (RAMPS, CNC Shield, MKS, SKR и т. п.) — независимо от прошивки; прошивки и программы ЧПУ (GRBL, Marlin, Klipper, Mach3, LinuxCNC), управление G-кодом; готовые манипуляторы со штатным контроллером или фирменным ПО;

• можно: модули драйверов (A4988, DRV8825, TMC2208, L298N, DRV8833), контроллеры сервоприводов (PCA9685), сервоприводы, библиотеки общего назначения (Servo, AccelStepper, OpenCV) — если алгоритмы решения задач свои;

• связь с ноутбуком — только по проводу, в том числе во время работы устройства; ноутбук работает полностью офлайн; Wi-Fi и Bluetooth отключены на всех контроллерах, компьютерах и ноутбуке;

• пока горит красный индикатор выполнения программы, устройство работает полностью автономно, без влияния участника (если иное не указано в задании) — см. п. 3.5;

• скорость перемещения манипулятора — не менее 100 мм/с (задачи рассчитаны так, что этой скорости достаточно).

3.5. Интерфейс, индикация и цикл работы

• интерфейс управления — выбор режима (номера задачи: на региональном этапе — один из 6, на заключительном — один из 10), ввод и индикация параметров; по выбору участника он размещается на устройстве (дисплей, кнопки, потенциометр, энкодер и т. п.) или на ноутбуке;

• кнопка «Старт» — на устройстве;

• красный индикатор выполнения программы на корпусе загорается после ввода номера задачи и гаснет на финише; пока он горит, устройство работает полностью автономно;

• зеленый индикатор питания приводов и кнопка останова — см. п. 3.3.

Цикл работы устройства:

1. участник выбирает номер задачи и вводит параметры — загорается красный индикатор;

2. на поле расставляются шашки; участник устройство не трогает;

3. участник нажимает кнопку «Старт» на устройстве — это единственное действие, разрешенное, пока горит красный индикатор;

4. финиш — устройство гасит красный индикатор, вернувшись в зону размещения и остановившись, или истекает время, отведенное на задачу.

3.6. Разъемы для модулей и макетная плата

На корпусе в доступном месте — штыревые разъемы с шагом 2,54 мм, подписанные А, Б, В; порядок контактов — как на рис. 6. К ним на туре подключаются модули и датчики, выданные организаторами.

• рядом с разъемами — надежно закрепленная беспаечная макетная плата: не менее 170 контактов на региональном этапе и не менее 400 — на заключительном.

Рис. 6. Разъемы А, Б, В и макетная плата (схематично): шаг контактов 2,54 мм, порядок контактов — слева направо, как на рисунке

4. С чего начать

4.1. Испытательный стенд

1. Распечатайте операционное поле (приложение А) в масштабе 100 % и проверьте линейкой: сторона метки — 18 мм, клетка — 28 мм.

2. Соберите полигон: распечатайте 8 листов приложения Б, обрежьте по меткам и соедините встык — или разметьте зоны на столе малярным скотчем по рис. 1.

3. Закрепите лист поля прозрачным скотчем по краям — в центре области операционного поля, по уголкам и в ориентации рис. 1.

4. Напечатайте шашки по 3D-модели с сайта олимпиады и вложите шайбы М8 (ГОСТ 6958-78); для 10–11 классов нужны шашки всех пяти цветов.

4.2. Задачи для первой отладки

1. Перенести одну шашку из произвольной клетки в заданную (например, из Д1 в Д5) и вернуться в зону размещения; красный индикатор горит во время работы и гаснет на финише.

2. Переместить шашку как можно дальше от начального положения, двигая ее только вдоль одной оси — X или Y.

3. На поле три шашки: переместить одну так, чтобы центры всех трех лежали на одной прямой, параллельной оси или диагонали клеток.

Примеры поясняют ЕТЗ; задачи на этапах олимпиады могут отличаться.

4.3. Самопроверка устройства

• Опирается только на свою зону; до и после работы целиком над зонами 1 и 2

• Приводы — от аккумуляторов, напряжение до 16 В; кнопка останова обесточивает приводы

• Кромки скруглены, провода изолированы и закреплены

• Связь только по проводу, ноутбук работает офлайн

• Есть красный индикатор выполнения программы, зеленый индикатор питания приводов и кнопка «Старт»

• Есть разъемы А, Б, В и макетная плата нужного размера

• Интерфейс: выбор номера задачи, ввод и индикация параметров (на устройстве или ноутбуке)

• Система управления и программа сделаны самостоятельно

Приложение А. Операционное поле (лист А4, масштаб 1:1)

Ниже — изображение операционного поля и ссылка на PDF-шаблон в масштабе 1:1. В PDF шаблон повёрнут на 90°, чтобы сохранить единую ориентацию страниц.

• печатайте в режиме «Фактический размер» (100 %);

• после печати проверьте линейкой: сторона метки — 18 мм, клетка — 28 мм;

• лист крепится прозрачным скотчем по краям, в центре области операционного поля по уголкам полигона (приложение Б), метка id 27 — у утолщенного уголка.

Скачать поле для печати в масштабе 1:1. Для печати используйте PDF, а не изображение со страницы сайта.

Приложение Б. Полигон в масштабе 1:1 (8 листов А4)

Полигон 600 × 500 мм разбит на 8 листов А4: два ряда по четыре листа, каждый лист — фрагмент 150 × 250 мм. Напечатайте листы в масштабе 100 %, обрежьте каждый по меткам реза, разложите по схеме и соедините встык прозрачным скотчем с обратной стороны. Масштаб проверяется по контрольному отрезку 100 мм на листе 5. Лист с операционным полем (приложение А) крепится по уголкам на листах 3, 4, 7 и 8.

Схема сборки полигона из листов А4

• цифры на схеме — номера листов; каждый лист — фрагмент 150 × 250 мм;

• белый прямоугольник — место листа А4 с операционным полем (приложение А);

• штриховые линии — линии реза между листами.

Цвета полигона — нейтральные серые: они отличаются от цветов шашек и дают контраст с белым листом поля. Зона 1 — самая светлая (опора для всех классов), зона 2 — светло-серая (опора для 9 класса), область операционного поля — средне-серая (место для листа с полем).

Скачать восемь листов полигона для печати в масштабе 1:1.

Скачать полигон для печати в масштабе 1:1.

Приложение В. Комикс «Робот по ЕТЗ»