602
Elektroniikka ja robotiikka / Finaali
Finalistit
Aaro Ahonen
Espoon seudun koulutuskuntayhtymä Omnia
Jussi Korhonen
Kainuun ammattiopisto
Oliver Raunio
Espoon seudun koulutuskuntayhtymä Omnia
Ville Vepsäläinen
Espoon seudun koulutuskuntayhtymä Omnia
Samu Yrjönen
Kouvolan ammattiopisto Eduko
Kilpailupaikka
Kuopio-halli
Opistotie 4, Kuopio
Kilpailutehtävät
Kilpailijoiden tehtävänä on rakentaa robotti ja toteuttaa sen avulla erilaisia sovelluksia. Robottia ohjataan Arduino mikro-ohjainkortilla ja robotin kyvykkyyttä laajennetaan kytkemällä siihen erilaisia antureita ja aktuaattoreita. Tehtävistä suoriutuminen edellyttää hyvää elektroniikan rakentamistaitoa, ohjelmointiosaamista ja ymmärrystä elektroniikasta. Tehtävät ovat luonteeltaan prototyyppien rakentamista ja niissä saa hyödyntää vapaasti resursseja Internetistä.
Lajin kilpailutehtävät perustuvat tieto- ja viestintätekniikan perustutkinnon elektroniikka-asentajan osaamisalan tutkinnon perusteisiin. Arviointi perustuu tutkinnon osien elektroniikka-asennukset ja sulautetun järjestelmän toteuttaminen kiitettävän (K5) tason vaatimuksiin.
Lajin aikataulu
Maanantai 20.5.2024
16:00-19:00 Tutustuminen lajialueeseen (pakollinen)
Tiistai 21.5.2024
08:00 Kilpailijat lajialueelle
08:30-10:00 Moduuli 1. Robotin näyttöyksikön rakentaminen
10:30-12:00 Moduuli 2. Teleoperoinnin ohjainyksikön rakentaminen
13:00-16:30 Moduuli 3. Robotin rakentaminen
17:00 Päivä päättyy
Keskiviikko 22.5.2024
08:00 Kilpailijat lajialueelle
08:30-12:00 Moduuli 4. Robotin teleoperointi
13:00-17:00 Moduuli 5. Autonominen robotin ohjaus 1.
17:00 Päivä päättyy
Torstai 23.5.2024
08:00 Kilpailijat lajialueelle
08:30-12:00 Moduuli 6. Autonominen robotin ohjaus 2.
12:00 Kilpailupäivä päättyy
13:00 Siivoaminen
Materiaalit ja laitteet
Kilpailussa käytetään seuraavia materiaaleja ja laitteita, jotka ovat saatavilla lajialueella kilpailupäivinä:
- Arduino Mega2560 R3 + USB-johdin
- Robottialusta TI-RSLK Maze Robot + teholähde
- Anturit ja aktuaattorit
- 3D tulostettuja osia
- Muovikoteloita ja muita koteloinnissa tarvittavia osia mm. Kiinnitystarvikkeita (M2.5, M3)
- Elektroniikan peruskomponentteja kuten esimerkiksi painonappi, erilaiset LEDit, LDR, trimmeri, erilaisia vastuksia ja kondensaattoreita, koekytkentälevy sekä erilaisia hyppylankoja ja piikkirimoja. Ei pintaliitoskomponentteja.
Tehtävissä tarvittava materiaali jaetaan kilpailutehtävän ohjeistuksen yhteydessä. Kilpailupaikat arvotaan ensimmäisenä päivänä koko viikoksi.
Käytännön ohjeita
Kilpailija tuo itse mukanaan kilpailupaikalle seuraavat tarvikkeet ja työvälineet:
- Kannettavan tietokoneen (Windows), johon on asennettuna Arduino IDE 2.x kehitysympäristö. Tietokoneessa on oltava mahdollisuus liittyä lähiverkkoon sekä wifin että RJ45 liittimen kautta.
- Juotinasema yhdellä juotoskynällä ja mahdolliset vaihtokärjet
- Lyijytön juotostina
- Halutessaan kilpailija saa käyttää piirilevyn asennuskehikkoa, palamatonta alustaa, juoksutetta (fluxia), tinaimulankaa, piirilevyjen puhdistusaineita ja välineitä
- Henkilökohtaiset käsityökalut: sivuleikkurit, kärkipihdit, kuorintapihdit, ruuvitaltat, jakoavain, kiintolenkkiavaimet, pinsetit yms.
- Yleismittari + mittajohdot
- Oskilloskooppi (10MHz, 2 kanavainen) + mittajohdot
- Tarvittaessa suurennuslasi/valaisin
- Henkilökohtaiset suojaimet: suojalasit, suojakäsineet, kuulosuojaimet
- Muistiinpanovälineet, taskulaskin
Tuomarit
- Päätuomari Petri Koskinen, Kouvolan seudun ammattiopisto
- Jukka Jokinen, Gradia
- Jari Koskinen, Kouvolan seudun ammattiopisto
- Jyrki Louhi, Omnia
- Keijo Salonen, Gradia
- Tommi Siren, Tredu
Kestävä kehitys
Kestävän kehityksen mukainen elektroniikka pyrkii vähentämään energiankulutusta, haitallisten materiaalien käyttöä (RoHS-direktiivi), jätteen syntymistä ja ympäristövaikutuksia koko tuotteen elinkaaren aikana. Kestävä kehitys edellyttää myös elektroniikkalaitteiden korjattavuutta, uudelleenkäyttöä ja kierrätystä.
Yrittäjyys
Kilpailija valmistaa elektroniikkalaitteen määräysten ja standardien mukaisesti, jota voisi tarjota asiakkaalle. Kilpailija kehittää uusia innovaatioita tai ratkaisuja elektroniikan alalla (elektroniikkalaitteita ja/tai ohjelmistoja). Kilpailija voi toteuttaa omaa visiotasi ja luoda jotain uutta ja hyödyllistä. Kilpailijan on oltava ajan tasalla alan kehityksestä.
Työturvallisuus
Työturvallisuudessa tulee huomioida tarvittavien henkilösuojainten käyttö kokoonpanotyössä ja kemikaaleja käsiteltäessä sekä huomioida riittävästä ilmanvaihdosta. Työ on usein istumatyötä työpisteellä, joten hyvä ergonomia, oikeanlainen valaistus ja lyhyet jaloittelutauot ovat tärkeitä. Kilpailijalla on käytössään tarvittavat henkilösuojaimet ja hän voi tauottaa omaa työskentelyään.
Mikäli kilpailija vaarantaa itsensä tai muiden turvallisuuden, voidaan kilpailusuoritus keskeyttää.
Tehtävän moduulit ja arviointikriteerit
Moduuli 1/Robotin näyttöyksikön rakentaminen
Kilpailija rakentaa näyttöyksikön annetulle piirilevylle. Levyllä on erilaisia läpijuotettavia komponentteja. Kilpailija testaa rakennetun piirilevyn toimivuuden valmiilla testiohjelmalla.
Arvioinninperusteet:
– Osaluettelon mukaiset komponentit valittu oikein ja sijoiteltu omille paikoilleen
– Komponenttien asemointi ja juotokset IPC-A-610 mukaisesti
– Laitteen toimivuus
– Suoritusaika
– Asennustyön laatu
Käytettävissä oleva aika: 1 h 30 min
Pisteet: 15 p.
Moduuli 2/Teleoperoinnin ohjainyksikön rakentaminen
Kilpailija rakentaa ohjainyksikön annetuista osista. Laite koteloidaan muovikoteloon. Kotelointi vaatii pylväsporakoneen käyttöä. Kilpailija testaa rakennetun laitteen toimivuuden valmiilla testiohjelmalla.
Arvioinninperusteet:
– Osien sijoittelu mittapiirustusten mukaisesti
– Laitteen toimivuus
– Suoritusaika
– Asennustyön laatu
Käytettävissä oleva aika: 1 h 30 min
Pisteet: 15 p.
Moduuli 3/Robotin rakentaminen
Kilpailija rakentaa ohjeiden mukaisen robotin annetuista osista. Robotin ohjaimena toimii Arduino Mega2650 R3 kortti. Kilpailija ohjelmoi robotin testaamiseen tarvittavan ohjelman. Robotin toimivuutta testataan ajamalla sitä eteen- ja taaksepäin.
Arvioinninperusteet:
– Robotti on koottu ohjeiden mukaisesti
– Robotin suoriutuminen ajotestistä
– Asennustyön laatu
Käytettävissä oleva aika: 3 h 30 min
Pisteet: 25 p.
Moduuli 4/Robotin teleoperointi
Kilpailija liittää robottiin näyttöyksikön ja ohjaimen. Kilpailija ohjelmoi vaatimusten mukaisen ohjelman teleoperointia varten. Kilpailija suorittaa robotilla pyydetyt teleoperointitestit.
Arvioinninperusteet:
– Robottiin lisättyjen osien toiminta
– Robotin suoriutuminen ajotestistä
– Asennustyön laatu
Käytettävissä oleva aika: 3 h 30 min
Pisteet: 15 p.
Moduuli 5/Autonominen robotin ohjaus 1.
Kilpailija liittää robottiin annetun anturin. Kilpailija ohjelmoi vaatimusten mukaisen ohjelman. Robotti suorittaa pyydetyt autonomiset toiminnot testiradalla.
Arvioinninperusteet:
– Robottiin lisättyjen osien toiminta
– Robotin suoriutuminen ajotestistä annetussa ajassa
– Asennustyön laatu
Käytettävissä oleva aika: 4 h
Pisteet: 15 p.
Moduuli 6/Autonominen robotin ohjaus 2.
Kilpailija liittää robottiin annetun anturin. Kilpailija ohjelmoi vaatimusten mukaisen ohjelman. Robotti suorittaa pyydetyt autonomiset toiminnot testiradalla.
Arvioinninperusteet:
– Robottiin lisättyjen osien toiminta
– Robotin suoriutuminen ajotestistä annetussa ajassa
– Asennustyön laatu
Käytettävissä oleva aika: 3 h 30 min
Pisteet: 15 p.
