Règlement de la ligue "Lego Mindstorm"

Pour toute question concernant ce réglement, merci de prendre contact avec l'équipe d'arbitrage via notre formulaire de contact.

Cette année, les robots mindstorm ont la possibilité d'accéder à la position des palets (obtenue par une caméra infrarouge placée au-dessus de l'arène) :

Tribot Lego mindstorms ---- Figure 1 : Robot Lego Mindstorm.

Préambule

Pour cette compétition, les différents robots impliqués dans la compétition devront résoudre le problème du ramasseur de balles. La compétition comporte 2 ligues :

  1. La ligue Mindstorms Solo, au sein de laquelle deux robots s’affrontent lors d’un match pour déposer le plus de palets possibles dans la zone d’en-but de l’adversaire.
  2. La ligue Mindstorms Duo, au sein de laquelle quatre robots s’affrontent en équipes de deux pour déposer le plus de palets possibles dans la zone d’en-but de l’adversaire.

Article 1. - Limite de ce règlement et modifications

Les enseignants en charge du module se réservent le droit de modifier ce règlement à tout moment de la compétition s’il juge cela nécessaire afin de faire respecter l’esprit de cette rencontre. Au cas où une modification du règlement interviendrait, les modifications apportées seront affichées et le jury organisera une réunion pour informer tous les participants encore en jeu. Le jury est souverain et ses décisions sont sans appel. Il peut notamment décider de pénaliser un robot ou une équipe qui présenterait un comportement contraire à l’esprit de cette compétition, même si la faute reprochée n’est pas explicitement prévue par ce règlement.

Article 2. - Conception des robots

Les étudiants ne conçoivent pas les robots, les plans sont fournis à l'article 8. du règlement. Les plans ne peuvent pas être modifiés par les équipes. Les étudiants programment les robots et les mettent au point pour la compétition. Pour les aider dans cette tâche, les enseignants peuvent mettre à disposition les outils logiciels standards de leurs choix. En aucun cas, les modules matériels du robot ne pourront être des modules spécialisés pour la compétition.

Article 3. - Organisation de la compétition

Le compétition est organisé en cinq phases : homologation, qualification, phase finale et remise des prix (bonus sur la note finale).

3.1. - Phase 1 : l’homologation

Pour participer aux épreuves, un robot doit être homologué. L’homologation se déroule en deux étapes.

3.1.2. - Etape 1 : homologation par le jury, homologation des caractéristiques du robot

Le jury vérifiera que le robot est conforme aux plans fournis pour la construction du robot.

3.1.2. - Etape 2 : test d’homologation, homologation sur l’aire de jeu

Le robot doit être capable (en moins de 3 minutes), au choix de :

  • se déplacer de son point de départ à la zone d’en-but adverse
  • se saisir d’une balle/ d’un palet placé au centre du terrain et de la déposer dans la zone d’en-but.

Le robot ne sera pas homologué s’il ne réussit pas au moins l’un de ces test avant la fin de la période d’homologation. Il ne pourra donc pas participer à la compétition.

3.2. - Phase 2 : la qualification

3.2.1. - Règle d’engagement

Tous les robots homologués participent à la première phase du concours appelée phase de qualification.

3.2.2. - Organisation de la phase de qualification

Au cours de la phase de qualification, chaque équipe rencontre une fois toutes les équipes adverses qualifiées, au sein d’une même poule. Chaque match comprend deux manches d’une durée de 5 minutes pour les toutes les ligues. Le temps de pause entre deux manches est de 5 minutes.

3.2.3. - Décompte des points

Au cours de chaque manche, les robots marquent des points suivant les conditions énoncées dans les articles de la section 4 du présent règlement. Le score est final est la somme des points obtenus dans chaque manche.

3.2.4. - Classement

Les points des rencontres de chaque robot sont additionnés. Les robots sont classés par ordre décroissants de points obtenus. En fonction de la ligue, les 2 ou 4 premiers de ce classement sont qualifiés pour la phase d’élimination directe. En cas d'équipes ex-eaquo, l'équipe sélectionnée sera celle dont le temps cumulé de premières marques (sur tous ses matchs) est le plus court.

3.3. - Phase 3 : phases finales

3.3.1. - Règle d’engagement

Dans la deuxième phase, appelée phase d’élimination directe, seules les équipes qualifiées participent.

3.3.2. - Organisation de la phase d’élimination directe

Cette phase comprend cinq rencontres réparties en deux matchs de demi-finale, une petite finale et une grande finale. Pour passer au niveau suivant, une équipe doit remporter son match. La petite finale permet d’établir le classement des 4 premières équipes.

3.3.3. - Déroulement du match

Chaque match comprend trois manches de 5 minutes avec des pauses intermédiaire de 5 minutes. Au cours d’une pause, une équipé peut changer le programme de son robot.

3.3.4. - Élimination aux nombres de manches gagnées

A la fin de chaque manche, l’équipe qui totalise le plus de points gagne. L’équipe qui gagne 2 manches gagne le match.

3.3.5. - Cas des équipes ex-aequo

En cas de score identique, l’équipe victorieuse sera celle qui aura marqué en premier sur l’ensemble du match.

3.4. - Phase 4 : la remise des prix

Les compétiteurs qui recevront un prix seront les 3 premiers de chaque ligue :

  • Médailles d’or + 3 points de bonus
  • Médailles d’argent + 2 points de bonus
  • Médailles de bronze + 1 points de bonus

Article 4. - Déroulement d’un match

4.1. - L’arbitre

Pour chaque match, un arbitre est désigné par le jury de la compétition pour s’assurer du bon respect du présent règlement. L’arbitre doit:

  • vérifier le bon état de l’aire de jeu.
  • vérifier la conformité des robots avant le coup d’envoi.
  • garantir le respect des règles de la compétition.
  • comptabiliser les points marqués par les robots (voir article 4.4.4 & 4.4.5)

Après avoir vérifier que les conditions initiales du match étaient bien réunies, l’arbitre autorise le début du match et donne le coup d’envoi du match. Le camp de l’équipe est décidé par l’arbitre de manière aléatoire. A chaque manche, les équipes changent de camp. En cas d’anomalie au démarrage d’un des robots, l’arbitre peut faire recommencer le match. Cette décision ne peut intervenir qu’une fois par manche, dans les 30 premières secondes. Au cours du match, l’arbitre peut suspendre le match s’il constate un problème sérieux. A la fin de chaque match, il siffle le coup de sifflet final, puis annonce le nom du gagnant ainsi que le score obtenu. Chaque équipe doit prendre soin de respecter le règlement de la compétition et les décisions de l’arbitre. Tout manquement, pourra entraîner une pénalité.

4.2. - L’accès au terrain

Seuls deux des membres d’une équipe sont autorisés à assister au déroulement du match dans la zone de proximité du terrain. De même, ils sont les seuls autorisés à intervenir sur les robots pour des opérations de maintenance ou pour modifier la stratégie de jeu et ce uniquement lors des pauses entre les manches.

4.3. - Les robots

Les robots de chaque équipe doivent avoir une couleur spécifique. Il sera mis à disposition des équipes un système de pastilles autocollantes pour différencier les robots. L’arbitre vérifiera que les robots en sont pourvus. Les robots devront être autonomes, i.e., que les programmes devront être embarqués. Autrement dit, il n’est pas autorisé de piloter à distance les robots ou d’exécuter son programme de manière déportée. Tout manquement à règle entraînera l’exclusion immédiate de la compétition.

4.4.- Début d’une manche

4.4.1. - Positions initiales des robots

Les robots sont positionnés au choix par les équipes sur les positions notées R sur la figure 2 dans leur camp. Chaque équipe doit annoncer à l’arbitre la position de départ de son robot (ou ses robots dans le cas de la ligue Mindstorms Duo) avant le début de la manche ou de la reprise (après une interruption de jeu).

4.4.2. - Positions initiales des balles

Avant le coup de sifflet, l’arbitre place neuf balles ou neuf palets sur les intersections de lignes (cf. figure 2).

4.4.3. - Début et fin d’une manche

Les robots doivent être démarrés à distance en bluetooth ou en WIFI par l'intermédiaire d’un ordinateur portable. L’arbitre vérifiera que le programme s’exécute sur le robot et n’est pas déporté sur un ordinateur portable. A l’issue du temps réglementaire, l’arbitre siffle la fin de la manche :

  1. Il arrête de comptabiliser les points,
  2. Il procède au calcul du score de chaque équipe pour la manche.

4.4.4.- Calcul du score pour les ligues Mindstorms Solo et Duo

Le calcul des scores s’effectue comme suit :

  • 5 points pour chaque palet placé dans la zone d’en-but adverse,
  • 3 points de bonus pour l’équipe ayant marqué en premier,
  • 2 points pour le robot ayant un palet en sa possession a la fin de la manche.

Il est interdit aux robots de pousser les palets dans l’en-but. Seules les balles saisies puis déposées dans l’en-but adverse sont comptabilisées.

4.4.5. - Autonomie

Le robot est autonome. Il ne reçoit aucune information lors du déroulement d’un match. Un robot qui exploiterait des informations qui lui seraient transmises serait immédiatement disqualifié par l’arbitre.

4.4.6. - Apprentissage autonome

Un robot peut exploiter de façon autonome ses expériences des précédents match à condition que cet apprentissage soit réalisé de manière logicielle.

4.4.7. - Changement des batteries

Les batteries peuvent être remplacées à la fin de chaque manche ou au cours des temps morts.

Article 5.- Robots perdus

Si un robot ne répond plus il est considéré comme perdu. Dans les 30 premières secondes de la manche, l’équipe responsable du robot peut alors demander un temps mort afin de remettre en état de fonctionnement le robot. Le temps mort accordé est fixé à 5 minutes maximum. Il ne pourra pas être demandé plus de deux temps morts par match. Pour les phases finales, aucun temps mort ne sera autorisé.

Article 6.- Collision

Les collisions entre robots sont à éviter afin de limiter les risques de détérioration ou de casse. Toutefois, les robots pourront être utilisés pour bloquer l’accès aux balles ou bloquer l’accès à la zone d’en-but.

Article 7.- Description du terrain

Le terrain mesure 3m x 2m. Il est entouré d’une bordure rigide d’une hauteur de 15cm (cf. figure 2 et figure 3). Les R représentent les positions initiales des robots.

terrain.png ---- Figure 2 : Schéma de principe du terrain.


Les zones du terrain sont délimitées par des lignes de couleurs. La couleur de fond du terrain sera gris clair. Les lignes blanches marquent la limite des en-buts. Les lignes vertes et bleues délimitent respectivement l’Est et l’Ouest du terrain tandis que les lignes rouges et jaunes le Nord et le Sud. Les lignes noires partagent le terrain en son milieu de l’Est à l’Ouest et du Nord au Sud. Les balles à ramasser seront positionnées aux intersection des lignes.

La profondeur de l’en-but est de 30 cm et chaque zone du terrain délimitée par les lignes de couleur a une dimension de 50cm x 60cm.

terrain2.jpg ---- Figure 3 : Exemple de terrain

Article 8.- Description des robots

Les robots LEGO Mindstorms sont des tribots (cf. figure 1). Les pinces sont actionnables par un moteur. Les plans sont fournis en annexe du règlement. Ses robots possèdent les capteurs et actionneurs suivants:

  • Capteur tactile : réagit à une pression
  • Capteurs de son : mesure l'intensité sonore en décibels ;
  • Capteurs à ultrasons : permet de détecter les objets et de mesurer les distances (en centimètres ou en pouces);
  • Les servomoteurs peuvent servir de capteur de rotations, mais présentent une résistance au mouvement;
  • Capteur de couleurs : distingue différentes couleurs.

La brique programmable a les caractéristiques suivantes:

  • Processeur ARM 9 sous un système d'exploitation basé sur Linux
  • Quatre ports d'entrée pour l'acquisition des données (jusqu'à 1 000 échantillons par seconde)
  • Quatre ports d'entrée pour l'exécution des commandes
  • Embarque 16 Mo de mémoire Flash et 64 Mo de RAM pour les programmes
  • Lecteur de cartes mini SDHC pour étendre la mémoire à 32 Go
  • Interface à six boutons lumineux (3 couleurs) indiquant l'état d'activité de la brique
  • Affichage haute résolution de 178x128 pixels pour afficher des graphiques détaillés et les données des capteurs
  • Haut-parleur de qualité supérieure
  • Programmation et journalisation directement sur la brique
  • Communication ordinateur-brique via USB intégré ou clés Wi-Fi/Bluetooth externes
  • Hôte USB 2.0 permettant le chaînage des briques, la communication Wi-Fi et la connexion de clés USB
  • Alimentée par six piles AA ou par la batterie CC rechargeable EV3 lithium-ion de 2050 mAh