содержание      ..     21      22      23      24     ..

Труд (технология) (с ответами). Всероссийская олимпиада школьников в Москве (2024-2025 год) - часть 23

120°

С 17 по 25

2880

2880

проезд прямо вперёд 8 об

С 25 по 26

танковый разворот налево на

-240

240

120°

С 26 по 34

3600

3600

проезд прямо вперёд 10 об.

С 34 по 35

танковый разворот направо

240

-240

на 120°

С 35 по 37

720

720

проезд прямо вперёд 2 об.

С 37 по 38

180

0

поворот на вокруг колеса В

на 45° вперёд направо

12.1. ОТВЕТ: В (0,5 балла)

См. выше.

12.2. ОТВЕТ: 4 (0,5 балла)

См. выше.

12.3. ОТВЕТ: 25,26 (0,5 балла)

См. выше.

12.4. ОТВЕТ: 90 (1 балл)

Решение

Длина отрезка, который робот начертил при первом проезде прямо:

12.5. ОТВЕТ: 120 (1 балл)

См. выше.

12.6. ОТВЕТ: 2049 (1 балл)

Решение

Изобразим кривую, которую нарисует маркером робот:

7

Посчитаем длину линии, которую нарисовал робот:

12.7. ОТВЕТ: 941 (1,5 балла)

Решение

Фигура состоит из двух равносторонних треугольников с разными длинами

сторон:

Площадь фигуры равна:

13.Задача о системе питания

13.1. ОТВЕТ: 3,6 (1 балл)

Решение

Максимальный ток, потребляемый Arduino при напряжении 12В

1 = 1.3Вт/12В ≈ 0.108А

Ток на входе преобразователя

I2 = (1*1А + 6*0.01А)/12*5 ≈ 0.442А

8

Практическое задание

для проведения регионального этапа

Всероссийской олимпиады школьников по труду (технологии) 2024 / 2025 года

Робототехника, 9 класс

Навигация роботов и перемещение объектов

Материальное обеспечение

Arduino совместимая плата расширения (шилд) для подключения

1

датчиков и сервопривода, макетная плата не менее 170 точек (плата

прототипирования)

Шасси для робота в сборе, включающее:

1

•

платформу произвольной формы с отверстиями для крепления

компонентов вертикальная проекция, которой не выходит за

пределы окружности диаметром до 250 мм, но не менее 122 мм;

•

два коллекторных электродвигателя с металлическими

редукторами, припаянными проводами и следующими

характеристиками:

 максимальный ток (ток остановки) не превышает 2А;

 номинальное напряжение от 6 до 12 В;

 крутящий момент обеспечивает старт платформы на 30%

мощности;

 диаметр моторов от 12 до 25 мм;

 максимальная угловая скорость на валу обеспечивает

движение платформы со скоростью от 0,4 до 0,85 м/с, исходя

из диаметра колёс;

 опционально наличие инкрементального энкодера;

•

два комплекта креплений для двигателей;

•

два колеса диаметром от 42 до 100 мм;

•

две шаровые или роликовые опоры;

•

контроллер Arduino UNO или аналог;

•

драйвер двигателей (на основе микросхемы L298D или аналог)

или шилд для ArduinoUno на их основе;

•

держатели для двух или трёх Li-ion аккумуляторов типоразмера

«18650» или

«14500» (в зависимости от номинального

напряжения электродвигателей);

•

регулируемый стабилизатор напряжения (на основе микросхемы

GS2678 или XL4015 или их аналогов, обеспечивающий ток

достаточный для всех потребителей;

•

выключатель, разрывающий цепь от элементов питания к

стабилизатору

В качестве платформы не разрешается использовать

конструктор с разъемами для однозначного подключения моторов

и сенсоров. Рекомендуемые разъемы для электрических соединений

- тип BLS

Комплект из двух или трёх Li-ion аккумуляторов типоразмера

1

«18650» или

«14500». Аккумуляторные батареи должны быть

+1 запасной комплект

новыми и полностью заряженными

на каждых двух

участников

Инфракрасный дальномер (10-80 см) Sharp GP2Y0A21 или аналог

1

Ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04 или аналог

1

1

Пассивное крепление для дальномера

2

Аналоговый датчик отражения на основе оптопары (датчик линии)

2

Серводвигатель с конструктивными элементами для крепления и

2

построения манипулятора

Кусок жесткой медной проволоки сечением 1,5-2,5 мм в изоляции

2

или без, длиной от 30 до 40 см с крепежом на сервопривод

Светодиод

3

Тактовая кнопка

2

Резисторы 220Ом, 10 КОм

по 3 шт. каждого

номинала

Провода перемычки для макетной платы(в количестве,

набор

необходимом для подключения всех датчиков, плюс 50%)

Скобы и кронштейны для крепления датчиков

в избыточном кол-ве

Винты М3

в избыточном кол-ве

Гайки М3

в избыточном кол-ве

Шайбы 3 мм

в избыточном кол-ве

Шайбы пружинные 3 мм

в избыточном кол-ве

Стойки для плат шестигранные

в избыточном кол-ве

Соединительные провода

в избыточном кол-ве

Кабельные стяжки (пластиковые хомуты) 2,5х150 мм

в избыточном кол-ве

Инструменты и прочее

Компьютер с установленной средой разработки ArduinoIDE. В

1

качестве среды разработки допускается использование только

Arduino IDЕ версии

1.8.x или

2.х.х без дополнительных

установленных библиотек

Кабель USB

1

Крестовые отвёртки, подходящие под предоставленный крепёж

2

Плоская отвёртка, подходящая под клеммы модулей

1

Отвёртка с торцевым ключом, подходящим под предоставленный

1

крепёж

Маленькие плоскогубцы или утконосы

1

Бокорезы

1

Цифровой мультиметр

1

Распечатанная техническая документация на платы расширения и

1

датчики

Зарядное устройство для аккумуляторов типа 18650 или 14500

1

Лист бумаги формата А3 с напечатанной рамкой чертежа и

1

основной надписью в соответствии с ГОСТ 2.104-2006, внутри

рамки печать тонкой разметки в клетку 5 мм

Соревновательный полигон 1200×2400 мм с калибровочными

1 на каждые 7 мест

квадратами 300×300 мм.

• Печать в типографии на литом матовом баннере плотностью510

г/м². Рекомендован баннер FX FLEX Frontlit, литой, матовый,

510 г/м² или аналог.

• Калибровочный фрагмент баннера

300х300 мм с черной

разметкой на белом поле аналогичной разметке полигона, 7 шт.

Дополнительные элементы

• Кубики с ребром 40 мм с допуском 3 мм, 14 шт. на полигон (7

на полигоне, по 1 у каждого участника). Материал кубиков,

например, дерево, картон или пластик, масса 60 г с допуском

10 г

2

•

• Рис. 1. Пример начального расположения кубов

•

•

• Рис. 2. Пример правильного выполнения задания

•

•

• Рис. 3. Пример перемещения робота и зелёного куба

4

Карта контроля для 9 классов

Номер участника:

_________________________

Кол-во баллов,

выставленных членами

№

Макс.

Критерии оценивания

жюри

п/п

балл

1 по-

2 по-

Лучшая

пытка

пытка

попытка

1

Робот полностью выехал со старта (все точки

3

вертикальной проекции робота покинули

стартовую зону)

2

Робот однократно разместил зелёный куб в каждой

7×2

пустой белой квадратной зоне, ограниченной

красной линией

3

Робот однократно разместил зелёный куб в одной

3

из зелёных зон рядом с зоной финиша

4

Зелёная зона, в которой робот разместил куб,

4

находится строго напротив зоны начального

размещения зелёного куба

5

Робот полностью переместил синий куб из белой

-3×6 *

зоны изначального размещения

6

Робот остановился в зоне финиша после

4

успешного выполнения любой части заданий

пп. 2-4 (робот любым колесом соприкасается с

зоной финиша)

7

Составлена электрическая структурная схема Э1

2

робота на базе Arduino (в соответствии с ГОСТ

2.702-2011)

8

Код программы оптимизирован (в коде

2

используются циклы, ветвления, регуляторы). Код

взаимосвязан с заданием

и выполняет осмысленные действия.

Программа компилируется без ошибок

9

Читаемость кода (наличие комментариев к

1

основным блокам кода, информативные имена

переменных, выделение отступами циклов и т.д.)

10

Отсутствие грубых ошибок в конструкции робота

2

(незакрепленные или плохо закрепленные части,

провод касается колеса и пола, шины

соприкасаются с деталями шасси и т.д.)

Максимальные баллы:

35

Итого:

*Общее количество баллов за выполнение задания (пп.1-6) не может быть меньше 0.

7

Примерные критерии оценки творческого проекта по профилю «Робототехника»

(сокращенная схема оценки)

По

Критерии оценки проекта

Баллы

факту

Пояснительная

1

Содержание и оформление документации проекта

8

записка

1.1

Общее оформление (ориентация на ГОСТ 7.32-2017)

0-0,5

8 баллов

1.2

Качество теоретического исследования

0-3

1.2.1 Обоснование актуальности. Формулировка цели и

0-0,75

задач, результата и выводов

1.2.2. Сбор и анализ информации по исследуемой проблеме

0- 0,75

1.2.3 Разработка идеи и концепции проекта. Формулировка

0-1,5

технического задания

1.3

Разработка технологического процесса

0-4,5

1.3.1 Описание процесса проектирования, изготовления,

0-1,5

программирования, отладки, модификации проекта

1.3.2 Качество схем, чертежей и другой документации

0-1,5

1.3.3 Обоснование выбора материалов, электронных

0-1,5

компонентов, технологий проектирования и изготовления

Оценка

2

Качество готового проекта

18

готового

2.1

Креативность и новизна проекта

0-2

проекта

2.2

Робототехническая сложность проекта:

0-9

18 баллов

2.2.1 Конструкция и механизмы

0-3

2.2.2 Электроника

0-3

2.2.3 Программное обеспечение и алгоритмы управления

0-3

2.3

Работоспособность проекта

0-3

2.4

Эстетический вид и качество готового проекта

0-1

2.5

Трудоемкость создания проекта

0-2

2.6

Практическая значимость и перспективность разработки

0-1

Оценка защиты

3

Процедура презентации проекта

9

проекта

3.1

Качество подачи материала и представления проекта

0-2

9 баллов

3.2

Содержание доклада

0-2

3.3

Понимание сути задаваемых вопросов и

0-2

аргументированность ответов

3.4

Демонстрация работы проекта во время защиты в

0-3

соответствии с заявленными возможностями

Итого

35

213

Примерные критерии оценки творческого проекта по профилю «Робототехника»

По

Критерии оценки проекта

Баллы

факту

1

Содержание и оформление документации проекта

8

Общее оформление (ориентация на ГОСТ 7.32-2017)

(баллы суммируются):

1.1

0,25 - соблюдены общие требования ГОСТ к форматированию текста,

0-0,5

нумерации страниц и разделов;

0,25 - соблюдены требования ГОСТ к иллюстрациям и таблицам.

Качество теоретического исследования

1.2

(страницы пояснительной записки, содержащие сгенерированный текст, не

0-3

оцениваются)

1.2.1 Обоснование актуальности. Формулировка цели и задач,

результата и выводов

(баллы суммируются):

0,25 - актуальность обоснована, в том числе в сфере робототехники;

0-0,75

0,25 - корректно сформулированы цель и задачи;

0,25 - полученный результат и выводы соответствуют цели и задачам

проекта

1.2.2. Сбор и анализ информации по исследуемой проблеме

(баллы суммируются):

0,25 - представлена информация о прототипах и аналогах по исследуемой

0-0,75

проблеме с корректными ссылками на авторов;

0,5

- анализ и выводы по собранной информации актуальны и

соответствуют исследованию.

1.2.3 Разработка идеи и концепции робота. Формулировка

технического задания

Поясни-

(если в пояснительной записке скопированы идеи и концепции чужого

тельная

проекта без ссылки на автора, то по данному пункту 1.2.3 начисляется 0

записка

баллов, и дальнейшая разбалловка не учитывается;

8 баллов

баллы суммируются):

0-1,5

0,5 - понятна идея и концепция представляемого устройства;

0,25

-

присутствует

корректное

обоснование

соответствия

представляемого изделия понятию «робот» по ГОСТ Р 60;

0,5

- обоснована креативность или новизна предложенной идеи, ее

практическая значимость и перспектива применения готового изделия;

0,25 - техническое задание корректно сформулировано и соответствует

идее и концепции представляемого устройства

Разработка технологического процесса (если в пояснительной

записке скопированы материалы чужого проекта без ссылки на автора, то

1.3

0-4,5

по данному пункту 1.3 начисляется 0 баллов, и дальнейшая разбалловка не

учитывается)

1.3.1 Описание процесса проектирования, изготовления,

программирования, отладки, модификации проекта

(баллы суммируются):

0,25

- описание процесса проектирования в САПР конструкции

представляемого устройства или его частей понятно и достаточно полно;

0,25

- описание процесса проектирования в САПР электроники

представляемого устройства или его частей понятно и достаточно полно;

0-1,5

0,25 - описание процесса изготовления представляемого устройства или

его частей понятно и достаточно полно;

0,25 - описание структуры созданного ПО и реализованных алгоритмов

актуально, понятно и достаточно полно;

0,5 - присутствует описание процесса отладки и модификации проекта со

сбором и анализом промежуточных результатов, (включая фотофиксацию

проекта на разных этапах)

208

По

Критерии оценки проекта

Баллы

факту

1.3.2 Качество схем, чертежей и другой документации

(баллы суммируются):

0,5 - структурная схема Э1 выполнена без грубых ошибок в соответствии

с ГОСТ;

0,25

- присутствуют электрическая принципиальная схема Э3 и/или

чертеж самостоятельно спроектированной части устройства, выполненные

без грубых ошибок и в соответствии с ГОСТ;

0-1,5

0,25

- присутствует блок-схема алгоритма (или UML-диаграмма) и

алгоритм

соответствует

заявленному

функционалу

устройства;

0,25

- присутствуют ключевые фрагменты кода программы, и они

отвечают требованиям читаемости и лаконичности;

0,25

- присутствуют другие виды документов, например, (сборочный

чертеж, инструкция) или предоставлена актуальная ссылка на облачный

репозиторий с основными файлами проекта.

1.3.3 Обоснование выбора материалов, электронных

компонентов, технологий проектирования и изготовления

(баллы суммируются):

0,5

- выбор материалов, технологий и инструментов для изготовления

изделия и его частей обоснован и соответствует устройству;

0-1,5

0,5

- выбор электронных компонентов для проекта обоснован и

соответствует устройству;

0,5 - выбор технологий и инструментов проектирования конструкции и

электроники устройства, средств создания ПО обоснован соответствует

проекту

Качество готового проекта

Если готовое устройство не представлено в натуральном виде, то по

2

18

данному критерию начисляется 0 баллов и дальнейшая разбалловка не

учитывается.

Креативность и новизна проекта (баллы не суммируются, выбор

одного из пунктов):

0

- проект представлялся на олимпиаде в прошлых сезонах и

модификации вновь представляемого проекта не являются значительными;

0 - устройство стереотипное, робот собран по готовым инструкциям, или

является копией проекта другого участника или проекта из интернета; или

новизна и креативность изделия не относится к сфере робототехники;

2.1.

0-2

0,5 - устройство собрано участником из готовых деталей конструктора,

применение инструкций с авторской интерпретацией и креативной

доработкой для данного проекта;

Оценка

1 - устройство оригинальное, часть деталей конструкции, электроники и

готового

ПО являются собственной разработкой участника для данного проекта;

проекта

2 - устройство новое, большинство деталей конструкции, электроники и

ПО являются собственной разработкой участника для данного проекта.

18

баллов

2.2.

Робототехническая сложность проекта:

0-9

2.2.1 Конструкция и механизмы

(если в проекте используются только стандартные решения из

робототехнического конструктора или готовая (покупная) конструкция,

или проект является копией чужого проекта, то по данному пункту 2.2.1

начисляется 0 баллов, и дальнейшая разбалловка не учитывается;

баллы суммируются):

0,25 - участник использовал в конструкции устройства продуманные и

0-3

прочные узлы и соединения деталей устройства;

0,5 - участник заложил в конструкцию изделия 2 или больше степеней

подвижности;

0,25

- механизмы, которые участник использует в проекте,

функционируют совместно и согласованно;

0,25 - конструкция устройства состоит из малого количества составных

частей, деталей и механизмов;

209

По

Критерии оценки проекта

Баллы

факту

0,5 - конструкция имеет большое количество разнообразных составных

частей, деталей и механизмов;

0,25 - некоторые составные части и конструктивные элементы устройства

спроектированы и изготовлены самостоятельно;

0,5 - большинство составных частей и конструктивных элементов изделия

спроектированы и изготовлены самостоятельно участником;

1 - участник использует продвинутые/сложные конструкторские решения,

повышающие эффективность работы проекта

2.2.2 Электроника

(баллы суммируются):

0,5 - участник применил в устройстве разнообразные типы датчиков и

электронных модулей для реализации реакции представляемого

устройства на изменения окружающей среды;

0,5

- продумана система питания, рассчитаны максимальные токи

потребления, разные системы имеют развязку по питанию между собой;

0-3

1 - разные задачи обоснованно распределены между двумя или более

контроллерами, налажена связь между ними, обеспечена устойчивость

остальных частей системы при выходе из строя какого-либо из

контроллеров;

1 - в проекте используются печатные платы собственной разработки

участника

2.2.3 Программное обеспечение и алгоритмы управления

(баллы суммируются):

0,25 - участник использовал в программе для представляемого устройства

основные алгоритмические конструкции и работу с несколькими типами

данных, подключены стандартные библиотеки;

0,5

- программа для устройства состоит из нескольких модулей,

участником созданы собственные библиотеки;

0,5

- в управлении устройством участником реализовано несколько

работающих регуляторов;

0,25

- управление устройством участником реализовано на основе

0-3

конечного автомата;

0,5

- участником используются сложные алгоритмы управления

(локализация и навигация в пространстве, расчет траекторий,

интерполяция и т.п.);

0,5

- ПО для представляемого устройства состоит из нескольких

программ, написанных для разных контроллеров на разных языках

программирования;

0,5

- в программировании применены технологии искусственного

интеллекта, например, элементы компьютерного зрения, методы

машинного обучения и т.п.

Работоспособность готового проекта

(необходимо продемонстрировать все действия представляемого

устройства, которые заявлены в пояснительной записке; возможна

демонстрация функционирования устройства на видео, подготовленном

участником;

баллы не суммируются, выбор одного из пунктов):

0 - не продемонстрировано ни функционирование робототехнического

устройства в целом, ни какой-либо из его отдельных частей или

2.3

механизмов;

0-3

0,5

- успешная демонстрация работоспособности хотя бы одной из

заявленных возможностей устройства или его части;

1

- успешная демонстрация половины заявленных возможностей

устройства;

2

- успешная демонстрация большинства заявленных возможностей

проекта и он является «роботизированным устройством» по ГОСТу;

3

- успешная демонстрация большинства заявленных возможностей

проекта и он является «роботом» по ГОСТу

210

По

Критерии оценки проекта

Баллы

факту

Эстетический вид и качество проекта

(баллы суммируются):

0,25

- проект выглядит эстетично, имеет гармоничный, целостный

внешний вид и форму;

0,25 - отсутствуют плохо закрепленные компоненты и детали, грамотно

2.4

подобран и выполнен крепеж всех узлов и элементов конструкции;

0-1

изделие имеет прочный корпус и/или его части;

0,25

- качественно и аккуратно выполнен монтаж проводов и

подключение электронных компонентов;

0,25

- при перезапусках устройство демонстрирует заявленную

работоспособность

Трудоемкость создания продукта

(баллы суммируются):

Какие трудоемкие виды деятельности были выполнены участником в

процессе работы над проектом:

0,5 - трудоемкая отладка программного обеспечения для робота;

2.5

0,5 - монтаж большого количества деталей и электронных компонентов,

0-2

включая обжимку проводов и пайку, сборка сложной конструкции;

0,5 - проектирование конструкции в САПР, изготовление и постобработка

печатных деталей, возможно литье из силикона и т.п.;

0,5 - проектирование печатных плат в САПР, монтаж компонентов на

изготовленную плату

Практическая значимость и перспективность разработки

(баллы суммируются):

0,5 - участником показаны возможные способы использования проекта

2.6

0-1

для решения практических задач;

0,5

- проект имеет перспективы применения в какой-либо сфере

человеческой деятельности

3

Процедура презентации проекта

9

Регламент презентации и качество подачи материала

(если участник делал доклад, читая текст с листа или экрана, или рассказ и

демонстрация работоспособности продлились более 10 минут, то по

данному пункту 3.1 начисляется 0 баллов, и дальнейшая разбалловка не

учитывается;

баллы суммируются):

0,25 - рассказ и демонстрация работоспособности продлились не более 7

минут;

3.1

0-2

1

- участник рассказывает, не подглядывая в текст, демонстрирует

культуру речи (отсутствие сленга и уместность оборотов речи), в докладе

прослеживается логичность, четкость, конкретность;

Оценка

0,5 - презентация, демонстрируемая на экране, гармонично поддерживает

защиты

рассказ докладчика и не содержит грубых ошибок оформления;

0,25

-

участник

продемонстрировал

владение

понятийным

проекта

профессиональным аппаратом, связанным с робототехникой и смежными

9 баллов

областями

Содержание доклада

В докладе были раскрыты (баллы суммируются):

0,5 - цель, задачи, соответствие результата поставленным целям;

3.2

0,5 - процесс проектирования, отладки, модификации;

0-2

0,5 - описание полученного результата (готового изделия);

0,25 - актуальность, новизна, креативность проекта;

0,25 - практическая значимость проекта

Понимание сути задаваемых вопросов и аргументированность

3.3

ответов

0-2

(баллы не суммируются, выбор одного из пунктов):

0 - участник не понял более половины заданных вопросов, или участник

211

По

Критерии оценки проекта

Баллы

факту

понял суть вопросов, но ответы на более чем половину вопросов были

неправильными;

1 - участник понимает суть вопросов, отвечает на более чем половину

вопросов правильно, но без развернутых пояснений и аргументов;

1,75

- ответы на большинство вопросов были правильными и

аргументированным;

2 - ответы на все вопросы были правильными и аргументированными

Успешная демонстрация работы проекта во время защиты в

соответствии с заявленными возможностями

(баллы не суммируются, выбор одного из пунктов):

0

- во время защиты не получилось продемонстрировать ни

функционирование проекта в целом, ни какой-либо его отдельной части

или механизма, или функционирование проекта было продемонстрировано

только на видео;

3.4

0,5

- во время защиты была представлена успешная демонстрация

0-3

работоспособности хотя бы одной из заявленных возможностей проекта;

1 - во время защиты была представлена успешная демонстрация половины

заявленных возможностей проекта;

2

- во время защиты была представлена успешная демонстрация

большинство заявленных возможностей проекта;

3 - во время защиты была представлена успешная демонстрация всех

заявленных возможностей проекта полностью

Итого

35

212

Общая часть

1.

Верно ли, что с помощью предиктивной аналитики можно понять, как

будет работать оборудование в различных условиях. Её можно применять для

апробации идей, а также для управления технологическими рисками,

прогнозировать свойства металла без его фактического производства, а значит,

сэкономить ресурсы и машинное время. Ответьте на вопрос «да» или «нет».

2.

Установите соответствие между используемыми в дизайне терминами

(понятиями в левом столбце) и их определениями (в правом столбце):

Понятие

Определение

1

Гайдлайн

А

одностраничный сайт с краткой информацией о

товаре, услуге или мероприятии

2

Лендинг

Б

инструмент взаимодействия, с помощью

которого одна система контактирует с другой

3

Айдентика

В

руководство по правильному использованию

фирменного стиля

4

Интерфейс

Г

набор уникальных приемов, которые делают

бренд узнаваемым

3.

Транзистор

- основа современной электроники, смысл его работы

заключается в усилении сигнала (модулировании сильного сигнала слабым).

Сейчас все более популярными становятся полевые нанотранзисторы. Какой из

перечисленных ниже нанообъектов используется в качестве «сердцевины»

такого транзистора?

а. - золото

б. - кварцевый нитевидный кристалл

в. - наночастицы олова

г. - нанопленка из меди

д. - углеродные нанотрубки

е. - полимерное волокно

4.

Выполните комплексное задание.

А. Из представленных чертежей выберите спираль Архимеда.

а

б

2

в

Б. Верно ли, что по спирали Архимеда при построении чертежей

очерчивают улитку центробежного насоса, канавки на дисках

самоцентрирующихся кулачковых патронов токарных станков, концы

модульных фрез? Ответьте на вопрос «да» или «нет».

5.

Общество с ограниченной ответственностью «В» произвело товар «П»

общим количеством 2 тыс. единиц и реализовало весь объем за 900 тыс. руб.

ООО «В» работает на общей (основной) системе налогообложения,

осуществляя выплаты налога на добавленную стоимость (НДС) - 20%, и налога

на прибыль - 20%. Для производства товара «П» требовались расходные

материалы и комплектующие, часть которых была приобретена с НДС на

общую сумму 300 тыс. руб. (в т.ч. НДС), а часть - без НДС на общую сумму

100 тыс. руб. Весь товар «П» общим количеством 2 тыс. единиц приобрела одна

компания «С» с целью перепродажи. Известно, что ООО «С» работает на

общей (основной) системе налогообложения, осуществляя выплаты налога на

добавленную стоимость (НДС) - 20%, и налога на прибыль - 20%.

Рассчитайте:

1 - какой будет прибыль ООО «В» от продажи товара «П» в количестве 2

тыс. единиц после уплаты и возмещения НДС, а также уплаты налога на

прибыль.

2 - какую цену продажи товара «П» за единицу следует установить

компании «С», чтобы чистая прибыль от перепродажи 2 тыс. единиц составила

200 тыс. руб. - после уплаты и возмещения НДС, а также уплаты налога на

прибыль.

6.

Выберите все действия пользователя компьютера, которые могут

привести к заражению компьютера вирусом. В ответе запишите номера

выбранных действий через запятую.

1. Обновление операционной системы до последней версии.

2. Открытие вложений в электронных письмах от незнакомых

отправителей.

3. Использование лицензионного антивирусного ПО.

4. Скачивание программ с официальных сайтов разработчиков.

5. Подключение к общественному Wi-Fi без использования VPN.

6. Регулярное создание резервных копий данных.

3

7.

Фермер Юра решил взять в аренду сельскохозяйственный октокоптер для

опрыскивания небольшого квадратного поля площадью 1 гектар (1га = 0,01

км²), заросшего борщевиком. Скорость распыления раствора составляет 2л/мин,

площадь опрыскивания 4 м² при полете на высоте 3 м. Потребление тока

октокоптера без нагрузки составляет 50А. Средняя скорость полета - 20 км/ч.

Длительность полета зависит от стартового наполнения бака с раствором:

каждые 2 литра снижают общее время полета на 1 мин. В магазине есть баки

разного объема (Таблица 1), а также отдельно арендуются аккумуляторы

(Таблица 2).

Таблица 1. Баки для раствора

Таблица 2. Аккумуляторы

№

Объем бака, л

№

Емкость аккумулятора, мАч

A

10

1

6000

Б

16

2

8500

В

24

3

12500

Г

32

4

18000

Д

40

5

28000

Подберите аккумулятор наименьшей емкости и бак наименьшего объема

в расчете на то, чтобы поле было обработано за одну зарядку аккумулятора и

одну заправку бака. Временем на подлет к месту опрыскивания и возврат

пренебречь. Ответ дайте в формате «буква с цифрой», например: Е6.

8.

Определите современную профессию в сфере искусственного интеллекта

по данному описанию: специалист, который использует инструменты на базе

искусственного интеллекта для создания, редактирования и оптимизации

различных видов контента, включая тексты, графику и медиа. Этот

профессионал объединяет творческие навыки и технологические знания для

эффективного и инновационного производства контента, который отвечает

современным требованиям цифровой среды. В бланк ответов запишите

получившуюся профессию заглавными буквами без пробелов.

К

Н

Н

-

К

А

4

Специальная часть

9.

Рассмотрите кинематическую схему коробки скоростей станка (рис. 1). В

Таблице 3 приведены условные обозначения.

Рис 1. Кинематическая схема

Таблица 3. Условные обозначения

Вал

Подшипник на валу

Электродвигатель

Конец шпинделя для центровых

работ

Зубчатая

Ремённая передача. Шестерни

цилиндрическая

закреплены на валу

передача. Шестерни

закреплены на валу

Шестеренка,

Блок шестерёнок. Цельная

свободно

конструкция из двух или более

закреплённая на валу

шестерёнок, которые

(скользит вдоль вала)

вращаются с одинаковой

угловой скоростью. Отсутствие

«крестика» означает, что

данный блок может скользить

по валу, z - число зубьев у

шестерёнки

5

Определите следующие значения:

9.1. Во сколько раз ось III может вращаться быстрее, чем ось VI. В

ответе укажите максимальный из возможных ответов. Ответ дайте с точностью

до целых;

9.2. Максимальное передаточное отношение представленного привода.

Ответ дайте с точностью до десятых;

9.3. Частоту вращения шпинделя при текущем положении колёс, если

ось мотора совершает 1450 об./мин. Ответ дайте в оборотах в минуту, приведя

результат с точностью до десятых;

9.4. Общий коэффициент полезного действия привода, опираясь на

приведённые коэффициенты (Таблица 4). Расчёт проведите для передачи с

максимально возможным числом ступеней. Ответ дайте с точностью до

тысячных.

Таблица 4. КПД механизмов

КПД

КПД

КПД

ремённой передачи

цилиндрической передачи

пары подшипников

0,97

0,96

0,99

Справочная информация

Передаточное отношение зубчатой передачи

- это отношение угловой

скорости ведущего зубчатого колеса к угловой скорости ведомого зубчатого

колеса.

В общем случае для передачи из двух зубчатых колёс справедливо

то есть, число зубьев ведомого зубчатого колеса делится на число зубьев

ведущего зубчатого колеса.

10.

Максим делает устройство, содержащее контроллер Arduino Nano и

модуль беспроводной связи ESP8266 12e. Соединение модулей предполагается

по интерфейсу UART (Serial). Для соединения и согласования уровней 5В и

3.3В используется специализированная переходная плата (рис. 2).

6

Рис. 2. Устройство

Помогите Максиму со следующими вопросами:

10.1. К какому пину Arduino Nano должен быть подключен вывод 4

переходной платы? Укажите номер пина, а не его название.

10.2. Устройство передает координаты мяча на баскетбольной

площадке размером 28 х 15 метров. При этом координата X и координата Y

передаются как два отдельных целых числа, каждое из которых занимает целое

число байт. Сколько байт данных нужно для передачи пары из координаты X и

координаты Y мяча с точностью до миллиметра?

10.3. Serial работает на скорости 9600 в режиме: старт-бит, 8 бит

данных, без бита четности, стоп-бит двойной длины. Контроллер Arduino

непрерывно передает координаты. Сколько раз в секунду будет успевать

передавать интерфейс координаты мяча (пары (X,Y))? Ответ укажите в виде

целого числа.

10.4. Плата Arduino Nano переключилась на скорость 9600 в режим:

старт-бит, 8 бит данных, бит четности в режиме E (even - суммарное

количество единиц в данных и бите четности четное), стоп-бит одинарной

длины. При включении было передано сообщение, показанное на рис.

3

(точками обозначены моменты считывания сигнала).

Рис. 3. Переданное сообщение

7

Какое число было передано? В ответе укажите число в десятичной системе

счисления.

СПРАВКА: при передаче данных по UART младший значимый бит (младший

разряд числа в двоичной системе счисления) передается первым, сразу после

старт-бита; старший бит передается последним, перед битом четности (при

наличии) или стоп-битом.

10.5. Плате Arduino Nano (работающей в режиме из задачи

10.4)

требуется передать два байта: сначала число 15, затем число 44. В пустые

ячейки таблицы ниже впишите правильную последовательность нулей и единиц

для передачи этих чисел. При окончании посылки оставшиеся ячейки

заполняются единицами.

Рис. 4. Ячейки для записи передачи чисел 15 и 44

11. Робот (рис. 5) оснащён двумя отдельно управляемыми колёсами,

диаметр каждого из колёс робота равен 5 см. Колёса напрямую подсоединены к

моторам. Ширина колеи робота равна 20 см. Маркер вертикально закреплен

посередине между колес так, что при движении оставляет на поле непрерывный

след. Робот оснащен ультразвуковым датчиком расстояния, который измеряет

расстояние от оси колес робота до препятствия перед роботом. Расстояние от

передней части робота до оси колес 15 см.

Рис. 5. Дифференциальный робот

Ира решила реализовать в программе прямолинейного движения до стены

плавный старт и плавную остановку.

8

Для этого она написала программу, по которой при старте робота моторы

мгновенно начинают вращаться со скоростью 0,2 об/c, а затем через каждую

0,1с. скорость увеличивается на

0,2 об/c. После того, как скорость

становится равной 2 об/c, робот, не меняя скорость двигается до того

момента, пока датчик расстояния не покажет 40 см. Как только это

происходит робот уменьшает скорость моторов на

об/c и делает это

дальше каждые 0,1с. до полной остановки. Число

- параметр алгоритма.

При вычислениях принять π≈3,14.

Определите следующие значения.

11.1. Среднее ускорение робота от старта до выхода на скорость 2 об/c.

Ответ дайте в

, округлив до сотых;

11.2. Расстояние, пройденное роботом от старта до выхода на скорость

2 об/c. Ответ дайте в метрах, округлив до сотых.

11.3. Робот полностью выполнил программу. Определите длину линии,

начерченной маркером, если датчик расстояния на роботе в

момент старта робота видит стенку перед роботом в 200 см (от

оси колес). Ответ дайте в метрах, округлив до сотых.

11.4. Ира хочет, чтобы робот остановился максимально близко к стенке,

но не врезался в нее. Какое число ей подставить в качестве

параметра

в программу, при условии, что скорость можно

уменьшать только на целое число десятых долей оборотов в

секунду.

12. Робот оснащён двумя отдельно управляемыми колёсами, диаметр

каждого из колёс робота равен 14 см. Левым колесом управляет мотор А,

правым колесом управляет мотор В. Колёса напрямую подсоединены к

моторам. Маркер закреплён посередине между колёс. Ширина колеи робота

равна 35 см. Моторы на роботе установлены так, что если оба вала будут

вращаться в положительном направлении вращения энкодера с одинаковой

скоростью, то робот проедет прямо вперёд.

В начале работы программы энкодеры моторов были обнулены. Изменение

показаний энкодеров показано в Таблице 5. Данные, приведённые в таблице, -

это показания энкодеров после завершения роботом очередного движения.

Между измерениями моторы могли либо вращаться с постоянной частотой,

либо быть выключенными.

При расчётах примите π≈3,14. Округление стоит производить только при

получении финального ответа.

Таблица 5. Показания энкодеров моторов

№

Энкодер мотора А, °

Энкодер мотора В, °

Время

показания

измерения, с

0

0

0

0

1

4320

4320

6

2

4695

3945

7

9

3

6855

6105

10

4

6705

6255

11

5

8865

8415

14

6

9240

8040

15

7

13560

12360

21

8

14310

13410

23

Определите следующие значения.

12.1. Тип движения, которое совершала точка, расположенная

посередине между колёс, с 21 по 23 секунду. Выберите из

предложенных вариантов, указав в ответе только букву

выбранного вами варианта:

А) Движение по дуге, радиус которой больше половины ширины колеи,

по часовой стрелке;

Б) Движение по дуге, радиус которой больше половины ширины колеи,

против часовой стрелки;

В) Движение по дуге, радиус которой равен половине ширины колеи, по

часовой стрелке;

Г) Движение по дуге, радиус которой равен половине ширины колеи,

против часовой стрелки;

Д) Движение по дуге, радиус которой меньше половины ширины колеи,

по часовой стрелке;

Е) Движение по дуге, радиус которой меньше половины ширины колеи,

против часовой стрелки;

Ж) Вращение на месте;

З) Движение прямо.

12.2. Количество проездов прямо, которые совершил робот;

12.3. Отрезок времени, когда робот совершал первый танковый

поворот. Ответ дайте в формате «А,В» без кавычек, где А - время

начала, а В - время конца, например, с 1 по 2 секунду следует

записать как 1,2;

12.4. Длину отрезка, который робот начертил при втором проезде

прямо. Ответ дайте в сантиметрах с точностью до целых;

12.5. Градусную меру угла, на который повернулся робот при первом

танковом повороте. Ответ дайте в градусах, приведя результат с

точностью до целых;

12.6. Длину линии, которую начертил робот с помощью маркера за все

время работы программы. Если какая-то часть линии начерчена

более одного раза, то считайте её столько раз, сколько она была

начерчена. Ответ дайте в сантиметрах с точностью до целых;

12.7. Площадь замкнутой геометрической фигуры, ограниченной

линией, которую начертил робот с помощью маркера. Ответ дайте

в квадратных дециметрах, приведя результат с точностью до

целых (1 дм = 10 см).

10

13.Костя создал шасси тележки по схеме на рис.

6. В шасси

использовано: два двигателя, два драйвера двигателя, один

сервопривод, 6 датчиков, один преобразователь напряжения.

Рис.6. Схема шасси тележки

В datasheet элементов Костя нашел следующую информацию:

1. Преобразователь напряжения, понижающий на оcнове XL4015

a. Входное напряжение 5-32В

b. Выходное напряжение 0.8-30В

c. Ток на выходе до 5А

2. Двигатель 25GA370

a. Номинальное напряжение - 12В

b. Ток под нагрузкой - 0.25А

c. Ток в блокировке - 1.2А

3. Сервопривод

a. Ток в блокировке - 0.4А

b. Напряжение - 5В

4. Датчик оптопара TCRT5000

a. Напряжение питания 3.3-5В

b. Потребляемый ток - 10мА

5. Плата Arduino

a. Рекомендованное напряжение питание - 7-16В

b. Потребляемая мощность, максимум - 1300мВт

6. Батарейка АА щелочная

a. Напряжение (новой) - 1.5В

b. Выдаваемый ток, максимальный - 2А

Считать КПД для всех устройств - 100%.

13.1. Какой максимальный суммарный ток может потребоваться

потребителям от системы питания при напряжении в системе

питания 12В? Если ответ будет дробным, округлите до десятых.

13.2. Костя сделал сборку из щелочных батареек такую, чтобы

обеспечить ток в два раза выше, чем могут одновременно

потребовать потребители, и напряжением 12-13В (при полном

заряде). Запишите сборку, удовлетворяющую параметрам,

заданным Костей, и имеющую наименьшее число элементов.

В обозначении сборки из элементов питания указываются количество

последовательных и параллельных соединений. При этом параллельные

11

линии из элементов питания состоят из одинакового числа

последовательно соединенных элементов.

Например, сборка 3S2P показана на рис. 7.

Рис.7. Пример сборки 3S2P

14. Для измерения тока используется шунт

- резистор с

сопротивлением

0.5 Ом. К контактам шунта подключен вольтметр с

усилителем (рис. 8). Диапазон измеряемого тока - от 0 до 0.8 А. При этом

диапазон измерения вольтметра - от 0 до 5 В.

Рис. 8. Шунт с усилителем и вольтметром

14.1. Какой коэффициент усиления должен быть у усилителя, чтобы

весь диапазон измеряемого тока соответствовал всему диапазону

вольтметра? В ответе укажите одно число

- коэффициент

усиления (если оно получится дробным, то с точностью до 2

знаков после запятой).

12

Специальная часть

9. Задача о кинематической схеме

9.1. ОТВЕТ:32 (0,5 балла)

Решение:

Определим, во сколько раз ось III может вращаться быстрее, чем ось VI:

9.2. ОТВЕТ:114,6(1 балл)

Решение:

Максимальное передаточное отношение будет равно:

9.3. ОТВЕТ:50,6(1 балл)

Решение:

Частота вращения шпинделя равна:

9.4. ОТВЕТ: 0,745(1,5 балла)

Решение:

КПД привода равен:

10.Задачаоб устройстве с модулем беспроводной связи.

10.1. ОТВЕТ: 2 (1 балл)

Решение.

По схеме видно, что пин 4 переходной платы передает сигнал с пина 2, то есть

соединен с пином TX модуля ESP8266. Интерфейс UART (Serial в

терминологии Arduino) подразумевает перекрестное подключение TX-RX

(передатчик к приемнику) между модулями, то есть пин 4 переходной платы

должен подключаться к пину RX контроллера Arduino Nano, а он расположен

на ножке 2.

10.2. ОТВЕТ: 4 (1 балл)

4

1

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

1

1

0

0

S

Число 15 (в обратном порядке)

P

Stop

S

0

1

1

0

1

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

Число 44 (в обратном порядке)

P

Stop

Передача окончена

Решение.

Сообщение начинается с первой ячейки, заполненной как

0. Далее

последовательность должна соответствовать указанной выше.

Для упрощения проверки использованы следующие обозначения (обозначать

типы битов от участников не требуется, проверяется только заполнение

ячеек):

S - старт-бит,

P - бит четности,

Stop - стоп-бит (двойной длины).

11.Задача о роботе, останавливающемся у стенки.

11.1. Ответ: 0,35 (1 балл)

За 1 оборот колеса при прямолинейном движении робот проезжает

м.

Робот достигнет скорости 2 об/cчерез 0,9 c.

Среднее ускорение:

11.2. Ответ: 0,14 (1 балл)

или

11.3. Ответ: 1,74 (1 балл)

Робот проезжает в режиме замедления те же 0,1413 м. и останавливается осью

на расстоянии

от стенки. Длина линии:

11.4. Ответ: 0,2 (1 балл)

Чтобы не врезаться в стенку, робот должен остановиться, проехав менее 25 см

в режиме замедления. При

он остановится примерно в 25,87-15=10,87

см. Попробуем взять

. Тогда режим замедления будет длиться 1,9 с. и

робот за это время должен проехать

А тогда он врежется в стену.

6

12.Задача о точных перемещениях.

Решение

Посчитаем, на сколько изменяются показания энкодеров для каждого мотора

за указанные промежутки времени. Проанализировав изменение показаний

энкодеров обоих моторов и проведя соответствующие вычисления, мы можем

сделать вывод, что:

Период

Изменение

Изменение

Движение робота

времени, с

показаний

показаний

(для точки, расположенной

энкодера

энкодера

посередине между колёс)

мотора А, °

мотора В, °

С 0 по 6

4320

4320

проездпрямовперёд 12 оборотов

С 6 по 7

танковый поворот направо вперёд на

375

-375

150°

С 7 по 10

2160

2160

проездпрямовперёд 6 оборотов

С 10 по 11

танковый поворот налево вперёд на

-150

150

60°

С 11 по 14

2160

2160

проездпрямовперёд 6 оборотов

С 14 по 15

танковый поворот направо вперёд на

375

-375

150°

С 15 по 21

4320

4320

проездпрямовперёд 12 оборотов

С 21 по 23

поворот налево по дуге радиусом

750

1050

105 вперёд на 60°

12.1. ОТВЕТ:Б (0,5 балла)

См. выше.

12.2. ОТВЕТ: 4 (0,25 балла)

См. выше.

12.3. ОТВЕТ: 6,7 (0,5 балла)

См. выше.

12.4. ОТВЕТ: 264 (1 балл)

Решение

Длина отрезка, который робот начертил при втором проезде прямо:

12.5. ОТВЕТ: 150 (1 балл)

7

См. выше.

12.6. ОТВЕТ: 1692 (1,25 балла)

Решение

Изобразим кривую, которую нарисует маркером робот:

Посчитаем длину линии, которую нарисовал робот:

12.7. ОТВЕТ: 602 (1,5 балла)

Решение

Можно показать, что площадь фигуры, которую нарисовал робот, можно

посчитать как сумму двух равнобедренных треугольником с боковыми

сторонами, равными длине 6 оборотов колеса робота:

Площадь фигуры равна:

8

13.Задача о системе питания

13.1. ОТВЕТ: 2,7 (0,75 балла)

Решение

Максимальный ток, потребляемый Arduino при напряжении 12В:

I1 = 1.3Вт/12В ≈ 0.108А

I2 = (1*0.4А + 6*0.01А)/12*5 = 0,192А

Суммарный ток

I = 2*1.2 А + 0.192А + 0.108 А ≈ 2,7 А

13.2. ОТВЕТ:8S3P (1,25 балла)

Решение

Один элемент питания Батарейка АА щелочная при полном заряде выдает

напряжение 1.5В и максимальный ток 2А. Для получения 12В необходимо 8

таких элементов последовательно. Чтобы получить ток, не менее 2*2.7=5,4А

поставим параллельно три сборки по 8 элементов.

Параметры сборки: напряжение 12В, максимальный ток 6А

Ответ: 8S3P

14.Задача о шунте

14.1. ОТВЕТ: 12,5 или 12,50 (1 балл)

Решение.

Выразим падение напряжения на шунте из закона Ома: U = I * R. При

максимальном измеряемом токе имеем на шунте напряжение

U = 0,8 A * 0,5 Ом = 0,4 В.

Коэффициент усиления вычисляем как простое отношение максимального

напряжения диапазона измерения вольтметра к максимальному напряжению

на шунте:

k = 5 В / 0,4 В = 12,5.

9

Практическое задание

для проведения регионального этапа

Всероссийской олимпиады школьников по труду (технологии) 2024 / 2025 года

Робототехника, 10 класс

Навигация роботов и перемещение объектов

Материальное обеспечение

Arduino совместимая плата расширения (шилд) для подключения

1

датчиков и сервопривода, макетная плата не менее 170 точек (плата

прототипирования)

Шасси для робота в сборе, включающее:

1

•

платформу произвольной формы с отверстиями для крепления

компонентов вертикальная проекция, которой не выходит за

пределы окружности диаметром до 250 мм, но не менее 122 мм;

•

два коллекторных электродвигателя с металлическими

редукторами, припаянными проводами и следующими

характеристиками:

 максимальный ток (ток остановки) не превышает 2А;

 номинальное напряжение от 6 до 12 В;

 крутящий момент обеспечивает старт платформы на 30%

мощности;

 диаметр моторов от 12 до 25 мм;

 максимальная угловая скорость на валу обеспечивает

движение платформы со скоростью от 0,4 до 0,85 м/с, исходя

из диаметра колёс;

 опционально наличие инкрементального энкодера;

•

два комплекта креплений для двигателей;

•

два колеса диаметром от 42 до 100 мм;

•

две шаровые или роликовые опоры;

•

контроллер Arduino UNO или аналог;

•

драйвер двигателей (на основе микросхемы L298D или аналог)

или шилд для Arduino Uno на их основе;

•

держатели для двух или трёх Li-ion аккумуляторов типоразмера

«18650» или

«14500» (в зависимости от номинального

напряжения электродвигателей);

•

регулируемый стабилизатор напряжения (на основе микросхемы

GS2678 или XL4015 или их аналогов, обеспечивающий ток

достаточный для всех потребителей;

•

выключатель, разрывающий цепь от элементов питания к

стабилизатору

В качестве платформы не разрешается использовать

конструктор с разъемами для однозначного подключения моторов

и сенсоров. Рекомендуемые разъемы для электрических соединений

- тип BLS

Комплект из двух или трёх Li-ion аккумуляторов типоразмера

1

«18650» или

«14500». Аккумуляторные батареи должны быть

+1 запасной комплект

новыми и полностью заряженными

на каждых двух

участников

Инфракрасный дальномер (10-80 см) Sharp GP2Y0A21 или аналог

1

Ультразвуковой датчик расстояния HC-SR04 или аналог

1

Пассивное крепление для дальномера

2

1

Аналоговый датчик отражения на основе оптопары (датчик линии)

2

Серводвигатель с конструктивными элементами для крепления и

2

построения манипулятора

Кусок жесткой медной проволоки сечением 1,5-2,5 мм в изоляции

2

или без, длиной от 30 до 40 см с крепежом на сервопривод

Светодиод

3

Тактовая кнопка

2

Резисторы 220Ом, 10 КОм

по 3 шт. каждого

номинала

Провода перемычки для макетной платы (в количестве,

набор

необходимом для подключения всех датчиков, плюс 50%)

Скобы и кронштейны для крепления датчиков

в избыточном кол-ве

Винты М3

в избыточном кол-ве

Гайки М3

в избыточном кол-ве

Шайбы 3 мм

в избыточном кол-ве

Шайбы пружинные 3 мм

в избыточном кол-ве

Стойки для плат шестигранные

в избыточном кол-ве

Соединительные провода

в избыточном кол-ве

Кабельные стяжки (пластиковые хомуты) 2,5х150 мм

в избыточном кол-ве

Инструменты и прочее

Компьютер с установленной средой разработки ArduinoIDE. В

1

качестве среды разработки допускается использование только

Arduino IDЕ версии

1.8.x или

2.х.х без дополнительных

установленных библиотек

Кабель USB

1

Крестовые отвёртки, подходящие под предоставленный крепёж

2

Плоская отвёртка, подходящая под клеммы модулей

1

Отвёртка с торцевым ключом, подходящим под предоставленный

1

крепёж

Маленькие плоскогубцы или утконосы

1

Бокорезы

1

Цифровой мультиметр

1

Распечатанная техническая документация на платы расширения и

1

датчики

Зарядное устройство для аккумуляторов типа 18650 или 14500

1

Лист бумаги формата А3 с напечатанной рамкой чертежа и

1

основной надписью в соответствии с ГОСТ 2.104-2006, внутри

рамки печать тонкой разметки в клетку 5 мм

Соревновательный полигон 1200×2400 мм с калибровочными

1 на каждые 7 мест

квадратами 300×300 мм.

• Печать в типографии на литом матовом баннере плотностью510

г/м². Рекомендован баннер FX FLEX Frontlit, литой, матовый,

510 г/м² или аналог.

• Калибровочный фрагмент баннера

300х300 мм с черной

разметкой на белом поле аналогичной разметке полигона, 7 шт.

Дополнительные элементы

• Кубики с ребром 40 мм с допуском 3 мм, 12 шт. на полигон (5

на полигоне, по 1 у каждого участника). Материал кубиков,

например, дерево, картон или пластик, масса 60 г с допуском

10 г

2

Рис. 1. Пример начального расположения кубов

Рис. 2. Примерправильного выполнения задания

Рис. 3. Пример перемещения робота и кубов

4

Карта контроля для 10 классов

Номер участника:_________________________

Кол-во баллов,

выставленных членами

№

Макс.

Критерии оценивания

жюри

п/п

балл

1 по-

2 по-

Лучшая

пытка

пытка

попытка

1

Робот полностью выехал со старта (все точки

3

вертикальной проекции робота покинули

стартовую зону)

2

Робот разместил зелёный куб в белой квадратной

2×6

зоне (за каждый куб в каждом столбце можно

получить баллы только один раз; баллы не

начисляются за размещение зелёного куба в зоне,

где уже был размещён зелёный или синий куб)

3

Зелёный куб размещён в зелёной зоне напротив

3×3

зоны начального размещения любого зелёного

куба (за один куб можно получить баллы только

один раз; баллы не начисляются за размещение

куба в зоне, где уже был размещён другой куб)

4

Робот переместил синий куб из зоны

-6×2 *

изначального размещения.

7

Робот остановился в зоне финиша после

4

успешного выполнения любой части заданий

пп. 2-3(робот любым колесом соприкасается с

зоной финиша)

6

Составлена электрическая принципиальная схема

2

Э3 робота на базе Arduino (в соответствии с

ГОСТ 2.702-2011)

7

Код программы оптимизирован (в коде

2

используются циклы, ветвления, регуляторы).

Код взаимосвязан с заданием

и выполняет осмысленные действия.

Программа компилируется без ошибок

8

Читаемость кода (наличие комментариев к

1

основным блокам кода, информативные имена

переменных, выделение отступами циклов и т.д.)

9

Отсутствие грубых ошибок в конструкции робота

2

(незакрепленные или плохо закрепленные части,

провод касается колеса и пола, шины

соприкасаются с деталями шасси и т.д.)

Максимальные баллы:

35

Итого:

*Общее количество баллов за выполнение задания (пп.1-5) не может быть меньше 0.

7

Примерные критерии оценки творческого проекта по профилю «Робототехника»

(сокращенная схема оценки)

По

Критерии оценки проекта

Баллы

факту

Пояснительная

1

Содержание и оформление документации проекта

8

записка

1.1

Общее оформление (ориентация на ГОСТ 7.32-2017)

0-0,5

8 баллов

1.2

Качество теоретического исследования

0-3

1.2.1 Обоснование актуальности. Формулировка цели и

0-0,75

задач, результата и выводов

1.2.2. Сбор и анализ информации по исследуемой проблеме

0- 0,75

1.2.3 Разработка идеи и концепции проекта. Формулировка

0-1,5

технического задания

1.3

Разработка технологического процесса

0-4,5

1.3.1 Описание процесса проектирования, изготовления,

0-1,5

программирования, отладки, модификации проекта

1.3.2 Качество схем, чертежей и другой документации

0-1,5

1.3.3 Обоснование выбора материалов, электронных

0-1,5

компонентов, технологий проектирования и изготовления

Оценка

2

Качество готового проекта

18

готового

2.1

Креативность и новизна проекта

0-2

проекта

2.2

Робототехническая сложность проекта:

0-9

18 баллов

2.2.1 Конструкция и механизмы

0-3

2.2.2 Электроника

0-3

2.2.3 Программное обеспечение и алгоритмы управления

0-3

2.3

Работоспособность проекта

0-3

2.4

Эстетический вид и качество готового проекта

0-1

2.5

Трудоемкость создания проекта

0-2

2.6

Практическая значимость и перспективность разработки

0-1

Оценка защиты

3

Процедура презентации проекта

9

проекта

3.1

Качество подачи материала и представления проекта

0-2

9 баллов

3.2

Содержание доклада

0-2

3.3

Понимание сути задаваемых вопросов и

0-2

аргументированность ответов

3.4

Демонстрация работы проекта во время защиты в

0-3

соответствии с заявленными возможностями

Итого

35

213

Примерные критерии оценки творческого проекта по профилю «Робототехника»

По

Критерии оценки проекта

Баллы

факту

1

Содержание и оформление документации проекта

8

Общее оформление (ориентация на ГОСТ 7.32-2017)

(баллы суммируются):

1.1

0,25 - соблюдены общие требования ГОСТ к форматированию текста,

0-0,5

нумерации страниц и разделов;

0,25 - соблюдены требования ГОСТ к иллюстрациям и таблицам.

Качество теоретического исследования

1.2

(страницы пояснительной записки, содержащие сгенерированный текст, не

0-3

оцениваются)

1.2.1 Обоснование актуальности. Формулировка цели и задач,

результата и выводов

(баллы суммируются):

0,25 - актуальность обоснована, в том числе в сфере робототехники;

0-0,75

0,25 - корректно сформулированы цель и задачи;

0,25 - полученный результат и выводы соответствуют цели и задачам

проекта

1.2.2. Сбор и анализ информации по исследуемой проблеме

(баллы суммируются):

0,25 - представлена информация о прототипах и аналогах по исследуемой

0-0,75

проблеме с корректными ссылками на авторов;

0,5

- анализ и выводы по собранной информации актуальны и

соответствуют исследованию.

1.2.3 Разработка идеи и концепции робота. Формулировка

технического задания

Поясни-

(если в пояснительной записке скопированы идеи и концепции чужого

тельная

проекта без ссылки на автора, то по данному пункту 1.2.3 начисляется 0

записка

баллов, и дальнейшая разбалловка не учитывается;

8 баллов

баллы суммируются):

0-1,5

0,5 - понятна идея и концепция представляемого устройства;

0,25

-

присутствует

корректное

обоснование

соответствия

представляемого изделия понятию «робот» по ГОСТ Р 60;

0,5

- обоснована креативность или новизна предложенной идеи, ее

практическая значимость и перспектива применения готового изделия;

0,25 - техническое задание корректно сформулировано и соответствует

идее и концепции представляемого устройства

Разработка технологического процесса (если в пояснительной

записке скопированы материалы чужого проекта без ссылки на автора, то

1.3

0-4,5

по данному пункту 1.3 начисляется 0 баллов, и дальнейшая разбалловка не

учитывается)

1.3.1 Описание процесса проектирования, изготовления,

программирования, отладки, модификации проекта

(баллы суммируются):

0,25

- описание процесса проектирования в САПР конструкции

представляемого устройства или его частей понятно и достаточно полно;

0,25

- описание процесса проектирования в САПР электроники

представляемого устройства или его частей понятно и достаточно полно;

0-1,5

0,25 - описание процесса изготовления представляемого устройства или

его частей понятно и достаточно полно;

0,25 - описание структуры созданного ПО и реализованных алгоритмов

актуально, понятно и достаточно полно;

0,5 - присутствует описание процесса отладки и модификации проекта со

сбором и анализом промежуточных результатов, (включая фотофиксацию

проекта на разных этапах)

208

По

Критерии оценки проекта

Баллы

факту

1.3.2 Качество схем, чертежей и другой документации

(баллы суммируются):

0,5 - структурная схема Э1 выполнена без грубых ошибок в соответствии

с ГОСТ;

0,25

- присутствуют электрическая принципиальная схема Э3 и/или

чертеж самостоятельно спроектированной части устройства, выполненные

без грубых ошибок и в соответствии с ГОСТ;

0-1,5

0,25

- присутствует блок-схема алгоритма (или UML-диаграмма) и

алгоритм

соответствует

заявленному

функционалу

устройства;

0,25

- присутствуют ключевые фрагменты кода программы, и они

отвечают требованиям читаемости и лаконичности;

0,25

- присутствуют другие виды документов, например, (сборочный

чертеж, инструкция) или предоставлена актуальная ссылка на облачный

репозиторий с основными файлами проекта.

1.3.3 Обоснование выбора материалов, электронных

компонентов, технологий проектирования и изготовления

(баллы суммируются):

0,5

- выбор материалов, технологий и инструментов для изготовления

изделия и его частей обоснован и соответствует устройству;

0-1,5

0,5

- выбор электронных компонентов для проекта обоснован и

соответствует устройству;

0,5 - выбор технологий и инструментов проектирования конструкции и

электроники устройства, средств создания ПО обоснован соответствует

проекту

Качество готового проекта

Если готовое устройство не представлено в натуральном виде, то по

2

18

данному критерию начисляется 0 баллов и дальнейшая разбалловка не

учитывается.

Креативность и новизна проекта (баллы не суммируются, выбор

одного из пунктов):

0

- проект представлялся на олимпиаде в прошлых сезонах и

модификации вновь представляемого проекта не являются значительными;

0 - устройство стереотипное, робот собран по готовым инструкциям, или

является копией проекта другого участника или проекта из интернета; или

новизна и креативность изделия не относится к сфере робототехники;

2.1.

0-2

0,5 - устройство собрано участником из готовых деталей конструктора,

применение инструкций с авторской интерпретацией и креативной

доработкой для данного проекта;

Оценка

1 - устройство оригинальное, часть деталей конструкции, электроники и

готового

ПО являются собственной разработкой участника для данного проекта;

проекта

2 - устройство новое, большинство деталей конструкции, электроники и

ПО являются собственной разработкой участника для данного проекта.

18

баллов

2.2.

Робототехническая сложность проекта:

0-9

2.2.1 Конструкция и механизмы

(если в проекте используются только стандартные решения из

робототехнического конструктора или готовая (покупная) конструкция,

или проект является копией чужого проекта, то по данному пункту 2.2.1

начисляется 0 баллов, и дальнейшая разбалловка не учитывается;

баллы суммируются):

0,25 - участник использовал в конструкции устройства продуманные и

0-3

прочные узлы и соединения деталей устройства;

0,5 - участник заложил в конструкцию изделия 2 или больше степеней

подвижности;

0,25

- механизмы, которые участник использует в проекте,

функционируют совместно и согласованно;

0,25 - конструкция устройства состоит из малого количества составных

частей, деталей и механизмов;

209

По

Критерии оценки проекта

Баллы

факту

0,5 - конструкция имеет большое количество разнообразных составных

частей, деталей и механизмов;

0,25 - некоторые составные части и конструктивные элементы устройства

спроектированы и изготовлены самостоятельно;

0,5 - большинство составных частей и конструктивных элементов изделия

спроектированы и изготовлены самостоятельно участником;

1 - участник использует продвинутые/сложные конструкторские решения,

повышающие эффективность работы проекта

2.2.2 Электроника

(баллы суммируются):

0,5 - участник применил в устройстве разнообразные типы датчиков и

электронных модулей для реализации реакции представляемого

устройства на изменения окружающей среды;

0,5

- продумана система питания, рассчитаны максимальные токи

потребления, разные системы имеют развязку по питанию между собой;

0-3

1 - разные задачи обоснованно распределены между двумя или более

контроллерами, налажена связь между ними, обеспечена устойчивость

остальных частей системы при выходе из строя какого-либо из

контроллеров;

1 - в проекте используются печатные платы собственной разработки

участника

2.2.3 Программное обеспечение и алгоритмы управления

(баллы суммируются):

0,25 - участник использовал в программе для представляемого устройства

основные алгоритмические конструкции и работу с несколькими типами

данных, подключены стандартные библиотеки;

0,5

- программа для устройства состоит из нескольких модулей,

участником созданы собственные библиотеки;

0,5

- в управлении устройством участником реализовано несколько

работающих регуляторов;

0,25

- управление устройством участником реализовано на основе

0-3

конечного автомата;

0,5

- участником используются сложные алгоритмы управления

(локализация и навигация в пространстве, расчет траекторий,

интерполяция и т.п.);

0,5

- ПО для представляемого устройства состоит из нескольких

программ, написанных для разных контроллеров на разных языках

программирования;

0,5

- в программировании применены технологии искусственного

интеллекта, например, элементы компьютерного зрения, методы

машинного обучения и т.п.

Работоспособность готового проекта

(необходимо продемонстрировать все действия представляемого

устройства, которые заявлены в пояснительной записке; возможна

демонстрация функционирования устройства на видео, подготовленном

участником;

баллы не суммируются, выбор одного из пунктов):

0 - не продемонстрировано ни функционирование робототехнического

устройства в целом, ни какой-либо из его отдельных частей или

2.3

механизмов;

0-3

0,5

- успешная демонстрация работоспособности хотя бы одной из

заявленных возможностей устройства или его части;

1

- успешная демонстрация половины заявленных возможностей

устройства;

2

- успешная демонстрация большинства заявленных возможностей

проекта и он является «роботизированным устройством» по ГОСТу;

3

- успешная демонстрация большинства заявленных возможностей

проекта и он является «роботом» по ГОСТу

210

По

Критерии оценки проекта

Баллы

факту

Эстетический вид и качество проекта

(баллы суммируются):

0,25

- проект выглядит эстетично, имеет гармоничный, целостный

внешний вид и форму;

0,25 - отсутствуют плохо закрепленные компоненты и детали, грамотно

2.4

подобран и выполнен крепеж всех узлов и элементов конструкции;

0-1

изделие имеет прочный корпус и/или его части;

0,25

- качественно и аккуратно выполнен монтаж проводов и

подключение электронных компонентов;

0,25

- при перезапусках устройство демонстрирует заявленную

работоспособность

Трудоемкость создания продукта

(баллы суммируются):

Какие трудоемкие виды деятельности были выполнены участником в

процессе работы над проектом:

0,5 - трудоемкая отладка программного обеспечения для робота;

2.5

0,5 - монтаж большого количества деталей и электронных компонентов,

0-2

включая обжимку проводов и пайку, сборка сложной конструкции;

0,5 - проектирование конструкции в САПР, изготовление и постобработка

печатных деталей, возможно литье из силикона и т.п.;

0,5 - проектирование печатных плат в САПР, монтаж компонентов на

изготовленную плату

Практическая значимость и перспективность разработки

(баллы суммируются):

0,5 - участником показаны возможные способы использования проекта

2.6

0-1

для решения практических задач;

0,5

- проект имеет перспективы применения в какой-либо сфере

человеческой деятельности

3

Процедура презентации проекта

9

Регламент презентации и качество подачи материала

(если участник делал доклад, читая текст с листа или экрана, или рассказ и

демонстрация работоспособности продлились более 10 минут, то по

данному пункту 3.1 начисляется 0 баллов, и дальнейшая разбалловка не

учитывается;

баллы суммируются):

0,25 - рассказ и демонстрация работоспособности продлились не более 7

минут;

3.1

0-2

1

- участник рассказывает, не подглядывая в текст, демонстрирует

культуру речи (отсутствие сленга и уместность оборотов речи), в докладе

прослеживается логичность, четкость, конкретность;

Оценка

0,5 - презентация, демонстрируемая на экране, гармонично поддерживает

защиты

рассказ докладчика и не содержит грубых ошибок оформления;

0,25

-

участник

продемонстрировал

владение

понятийным

проекта

профессиональным аппаратом, связанным с робототехникой и смежными

9 баллов

областями

Содержание доклада

В докладе были раскрыты (баллы суммируются):

0,5 - цель, задачи, соответствие результата поставленным целям;

3.2

0,5 - процесс проектирования, отладки, модификации;

0-2

0,5 - описание полученного результата (готового изделия);

0,25 - актуальность, новизна, креативность проекта;

0,25 - практическая значимость проекта

Понимание сути задаваемых вопросов и аргументированность

3.3

ответов

0-2

(баллы не суммируются, выбор одного из пунктов):

0 - участник не понял более половины заданных вопросов, или участник

211

По

Критерии оценки проекта

Баллы

факту

понял суть вопросов, но ответы на более чем половину вопросов были

неправильными;

1 - участник понимает суть вопросов, отвечает на более чем половину

вопросов правильно, но без развернутых пояснений и аргументов;

1,75

- ответы на большинство вопросов были правильными и

аргументированным;

2 - ответы на все вопросы были правильными и аргументированными

Успешная демонстрация работы проекта во время защиты в

соответствии с заявленными возможностями

(баллы не суммируются, выбор одного из пунктов):

0

- во время защиты не получилось продемонстрировать ни

функционирование проекта в целом, ни какой-либо его отдельной части

или механизма, или функционирование проекта было продемонстрировано

только на видео;

3.4

0,5

- во время защиты была представлена успешная демонстрация

0-3

работоспособности хотя бы одной из заявленных возможностей проекта;

1 - во время защиты была представлена успешная демонстрация половины

заявленных возможностей проекта;

2

- во время защиты была представлена успешная демонстрация

большинство заявленных возможностей проекта;

3 - во время защиты была представлена успешная демонстрация всех

заявленных возможностей проекта полностью

Итого

35

212

Общая часть

1.

Назовите систему, используемую в промышленности, которая позволяет

объектам собирать и обмениваться данными в реальном времени, а также

анализировать эти данные с помощью компьютерных систем. Она может

использоваться для повышения эффективности производства, оптимизации

бизнес-процессов и улучшения качества продукции. Его суть заключается в

том, что различные устройства и оборудование, используемые на предприятии,

могут быть оснащены датчиками и соединены в сеть, что позволяет им

собирать разнообразные данные о своей работе. Эти данные передаются в

центральные вычислительные системы, где происходит их анализ. Благодаря

этому, компании получают возможность контролировать производственные

процессы в режиме реального времени, что открывает новые перспективы для

повышения эффективности и точности производственной деятельности.

2.

В аббревиатуре «UX/UI-дизайн» сокращением каких словосочетаний

получили «UX»и «UI»?

3.

Впишите в таблицу бланка ответов названия элементов электрической

цепи.

4.

На чертежах а, б, в изображено движение шара относительно исходной

позиции. В таблице бланка ответов поставьте галочку в ячейке

соответствующей оси (соответствующим осям), по которой (по которым)

осуществляется перемещение шара на чертежах.

2

5.

Организации и ИП, которые отнесены в соответствии с условиями,

установленными Федеральным законом от 24.07.2007 № 209-ФЗ (в последней

редакции), к малым и средним предприятиям, именуются субъектами малого и

среднего предпринимательства. Принято деление таких организаций на малые

и средние предприятия. Среди малых предприятий выделяются

микропредприятия. Укажите предельные (максимальные) значения

среднесписочной численности работников и величины доходов предприятий,

заполнив таблицу в бланке ответов.

6.

Выберите все виды кибератак, от которых полностью или частично

поможет защититься менеджер паролей. Укажите номера выбранных ответов

через запятую.

1. Атака методом подбора паролей

2. Атака перебором по словарю паролей

3. Атака с подменой веб-сайта

4. Методы социальной инженерии, в результате которых

злоумышленник путём обмана и манипуляций пытается узнать

пароли у пользователя

7.

Агроном Петя решил взять в аренду гексакоптер для видеосъемки

колхозных полей общей площадью 3000 га (1 га = 0,01 км2). В магазине

предлагались дроны с разной производительностью и потреблением тока

(Таблица 1), а также отдельно аккумуляторы для них (Таблица 2).

Таблица 1. Гексакоптеры

Таблица 2. Аккумуляторы

№

Потребление

Производительность

№

Емкость

тока, А

съемки, км²/ч

аккумулятора, мАч

A

30

5

1

10000

Б

50

10

2

12000

В

70

15

3

15000

Г

80

20

4

25000

Д

120

25

5

30000

Помогите Пете выбрать такие дрон и аккумулятор наименьшей емкости,

чтобы справиться с работой за один световой день 12 часов. Петя возьмет в

аренду также зарядное устройство типа CC-CV Charger, так что время полной

зарядки любого аккумулятора будет равным 1 ч. В начале работы аккумулятор

полностью заряжен. Временем на подлет к месту съемки и возврат к зарядному

устройству пренебречь. Ответ дайте в формате «буква с цифрой», например:

Е6.

8.

Какая профессия соответствует следующему описанию?

3

«Отвечает за проверку и оценку работы роботов. Выявляет и устраняет

ошибки, а также обеспечивает соответствие роботов установленным

стандартам и требованиям».

а - инженер по системам управления

б - программист робототехники

в - инженер по тестированию и качеству

г - сервисный инженер-робототехник

Специальная часть

9.

Вася делает устройство, содержащее контроллер Arduino Nano и модуль

беспроводной связи ESP8266

12e (рисунок

2).

Соединение модулей

предполагается по интерфейсу UART (Serial). В документации указано, что

пины Arduino Nano работают с напряжением 5В, а модуль ESP8266 и его пины

- с напряжением 3.3В.

Рис. 1. Устройство

Помогите Васе со следующими вопросами.

9.1. Для преобразования сигнала, передающегося от платы Arduino

Nano к модулю ESP8266 используется делитель напряжения (рис. 2). Номинал

резистора R1 = 1.5 кОм. Рассчитайте, какого номинала должен быть резистор

R2 и подберите ближайший больший из стандартного ряда E12 (Таблица 3). В

ответе укажите сопротивление в Омах (если оно получается дробным, то с

точностью до двух знаков после запятой).

Таблица 3. Ряд номиналов резисторов E12

1

1.2

1.5

1.8

2.2

2.7

3.3

3.9

4.7

5.6

6.8

8.2

Число 12 в названии ряда Е12 означает количество значений ряда в диапазоне от 1 до 10.

Значение номиналов получаются умножением числа из ряда на 10 в произвольной степени.

4

Например, числу 1,2 из ряда E12 соответствуют номиналы 1,2 Ом, 12 Ом, 120 Ом, 1,2 кОм и

т.д.

9.2. К какому пину Arduino Nano должна быть подключена точка A и к

какому пину ESP8266 должна быть подключена точка B схемы (рис. 1)? В

ответе укажите через запятую два числа: первое число - номер пина Arduino,

второе число - номер пина ESP8266.

9.3. Для преобразования сигнала, передающегося от модуля ESP8266 к

контроллеру Arduino Nano используется оптопара (рис. 2). Рассчитайте, какого

сопротивления должен быть токоограничивающий резистор в цепи светодиода

оптопары, если он эффективно работает при токе 5 мА или выше, а падение

напряжения на встроенном диоде составляет 1.2В. Выберите ближайший

меньший номинал из стандартного ряда сопротивлений E12 (Таблица 3). В

ответе укажите одно число - сопротивление в Омах (если оно получается

дробным, то с точностью до двух знаков после запятой).

Рис. 2. Оптопара для преобразования уровня сигнала

9.4. Выберите, какая из схем подключения оптопары к пину Arduino

Nano верна? Схемы подключения представлены в Таблице 4.

Таблица 4. Схемы подключения оптопары к Arduino Nano

А

Б

В

Г

5

Д

Е

10.

Аня сделала мощного четырехколесного робота-доставщика (рис.

3).

Некоторые размеры приведены на рисунке в миллиметрах. Корпус робота

представляет собой прямоугольный параллелепипед с основанием 1000×500

мм. и высотой 700 мм. Колеса робота имеют радиус 200 мм и несжимаемы.

Рис. 3. Робот-доставщик

6

10.1. Центр тяжести правильно загруженного робота находится в

геометрическом центре корпуса. Роботу может потребоваться подняться по

наклонной плоскости, расположенной под углом к горизонтали. Помогите

Ане определить максимальную величину

, ограничивающую величину этого

угла:

Ответ дайте в градусах, округлите до целого числа.

Подразумевается, что мощности моторов и величины коэффициента сцепления

достаточно для подъема под любым возможным углом.

10.2. На пути робота могут встречаться «лежачие полицейские»,

представляющие собой в поперечнике сегмент круга, выступающий над

дорогой более, чем на

5 см. Помогите Ане определить число

,

ограничивающее снизу минимальный радиус

кривизны «лежачего

полицейского» (т.е. радиус цилиндра, из которого вырезан сегмент), через

который переедет робот, не зацепив его днищем:

< r. Ответ дайте в

миллиметрах, округлите до целого числа.

11.

Робот оснащён двумя отдельно управляемыми колёсами, радиус

каждого из колёс робота равен 8 см. Левым колесом управляет мотор А,

правым колесом управляет мотор В. Колёса напрямую подсоединены к

моторам. Маркер закреплён посередине между колёс. Ширина колеи робота

равна 40 см. Моторы на роботе установлены так, что если оба вала будут

вращаться в положительном направлении вращения энкодера с одинаковой

скоростью, то робот проедет прямо вперёд.

В начале работы программы энкодеры моторов были обнулены.

Изменение показаний энкодеров показано в таблице №1. Данные, приведённые

в таблице - это показания энкодеров после завершения роботом очередного

движения. Между измерениями моторы могли либо вращаться с постоянной

частотой, либо быть выключенными.

При расчётах примите π≈3,14. Округление стоит производить только при

получении финального ответа.

Таблица 5. Показания энкодеров моторов

№

Энкодер мотора А, °

Энкодер мотора В, °

Время

показания

измерения, с

0

0

0

0

1

-450

450

3

2

2790

3690

21

3

6840

6840

45

4

5940

7740

50

5

7020

8820

56

6

7380

8730

58

7

10620

11970

76

8

10845

11745

77

7

Рис.4. Схема шасси тележки

В datasheet элементов Костя нашел следующую информацию:

1. Преобразователь напряжения, понижающий на оcнове XL4015

a. Входное напряжение 5-32В

b. Выходное напряжение 0.8-30В

c. Ток на выходе до 5А

2. Двигатель 25GA370

a. Номинальное напряжение - 12В

b. Ток под нагрузкой - 0.25А

c. Ток в блокировке - 1.2А

3. Сервопривод

a. Ток в блокировке - 0.5А

b. Напряжение - 5В

4. Датчик оптопара TCRT5000

a. Напряжение питания 3.3-5В

b. Потребляемый ток - 10мА

5. Плата Arduino

a. Рекомендованное напряжение питание - 7-16В

b. Потребляемая мощность, максимум - 1300мВт

6. Аккумулятор LiIon

a. Напряжение (при полном заряде) - 4.2В

b. Выдаваемый ток, максимальный - 10А

Считать КПД для всех устройств - 100%.

12.1. Какой максимальный суммарный ток может потребоваться

потребителям от системы питания при напряжении в системе питания 12,6В?

Если ответ будет дробным, округлите до десятых.

12.2. Костя сделал сборку из аккумуляторов такую, чтобы обеспечить

ток в два раза выше, чем могут одновременно потребовать потребители, и

напряжением

12,6В (при полном заряде). Запишите сборку из LiIon

аккумуляторов, удовлетворяющую параметрам, заданным Костей, и имеющую

наименьшее число элементов.

В обозначении сборки из элементов питания указываются количество

последовательных и параллельных соединений. При этом параллельные линии

из элементов питания состоят из одинакового числа последовательно

соединенных элементов.

Например, сборка 3S2P показана на рис. 5.

9

Рис.5. Пример сборки 3S2P

13.

Марина написала программу синхронизации (поддержания

заданного отношения скоростей) двигателей тележки с дифференциальным

приводом по алгоритму на рис. 6.

Чтобы тележка двигалась вперёд левый мотор (энкодер - encoderL)

должен вращаться со знаком минус, а правый (энкодер - encoderR) со знаком

плюс. Чтобы робот вращался на месте против часовой стрелки необходимо

подать мощности на моторы со знаком плюс, а для вращения по часовой

стрелке - со знаком минус. При не одинаковых по модулю мощностях робот

будет двигаться по дуге. Мощности задаются входными параметрами - motorL

и motorR.

10

Рис.6. Основная часть программы в виде блок-схемы

13.1. Какие переменные (которые есть в алгоритме) должны быть вместо

X, Y и Z чтобы синхронизация работала, и робот двигался согласно заданным

значениям motorL и motorR. Запишите имена переменных через запятую.

13.2. Марина запустила программу синхронизации по алгоритму с

мощностями motorL=-60, motorR=30.

11

Таблица 6. Значения энкодеров двигателей

Итерация

encoderL

encoderR

1

0

0

2

-50

25

3

-60

31

4

-73

36

5

-75

37

Какое значение будет у управляющего воздействия u в третьей итерации

по Таблице 6? Округлить до целого числа.

13.3. Какое значение мощности будет у левого двигателя на пятой

итерации по Таблице 6? Округлить до целого числа.

14.

Для измерения тока используется шунт

- резистор с

сопротивлением

0.5 Ом. К контактам шунта подключен вольтметр с

усилителем (рис. 7).

Рис. 7. Шунт с усилителем и вольтметром

Диапазон измеряемого тока - от 0 до 0.5 А. При этом диапазон измерения

вольтметра - от 0 до 5 В. Для приведенной на рисунке схемы коэффициент

усиления вычисляется по формуле k = R2/R1 (при R2/R1=R4/R3 - это условие

считаем выполненным).

14.1 Вычислите сопротивление R2, обеспечивающее такой коэффициент

усиления, чтобы весь диапазон измеряемого тока соответствовал всему

диапазону вольтметра. В ответе укажите одно число - сопротивление в Омах

(если оно получится дробным, то с точностью до 2 знаков после запятой).

12

По теоретическому туру максимальная оценка результатов участника 11

класса определяется арифметической суммой всех баллов, полученных за

выполнение заданий и не должна превышать 30 баллов.

Каждый ответ оценивается либо как правильный (полностью совпадает с

ключом), либо как неправильный (отличается от ключа или отсутствует).

Каждый правильный ответ имеет свой вес: 0,5 балла, 1 балл, 1,5 балла, 2

балла.

В специальной части участникам предлагается 5 задач с несколькими

заданиями в каждой. Наличие верного решения в явном виде может быть

учтено при незначительных отклонениях в ответе.

Общая часть

1. ОТВЕТ (0,5 балла): Промышленный интернет вещей (IIoT)

2. ОТВЕТ (1 балл):

«UX»-User Experience И/ИЛИ пользовательский опыт (0,5 балла)

«UI» -User Interface И/ИЛИ пользовательский интерфейс (0,5 балла)

Примечание: верно также «опыт пользователя», «интерфейс пользователя»

3. ОТВЕТ (1 балл):

Обозначение

Элемент

G

генератор

S1, S2

выключатели (ключи)

F1, F2

предохранители

R

сопротивление (резистор)

T

трансформатор

P1

амперметр

P2

вольтметр

E1, E2, E3

лампы накаливания

Примечание: по 0,125 б. за каждый правильный ответ

4. ОТВЕТ (1 балл):

OX

OY

OZ

а

+

+

б

+

+

в

+

+

+

5. ОТВЕТ: (1 балл):

Примечание: 0,5 б можно поставить, если указаны два верных значения в

строке ИЛИ в столбце. Совпадения ответа участника с ключом по диагонали

не учитывать

Субъекты

Среднеспис. численность

Предельные значения

работников, чел.

дохода за год, млн.руб.

2

1. Микропредприятия

До __15__

До __120__

2. Малые предприятия

До __100__

До __800__

6. ОТВЕТ (1 балл): 1, 2, 3

7. ОТВЕТ (1,5 балла): Г2

РЕШЕНИЕ:

Площадь колхозных полей составляет 30 км².

На дронах А, Б и В и двух первых аккумуляторах потребуется время

работы и время перезарядок, превышающее 12 часов.

При производительности Г потребуется 30/20=1,5 ч работы.

Требуемая емкость = потребление * время полета = 80 * 1,5 = 120 Ач

При емкости 1 время одного полета составит

Время = Емкость / потребление = 10 / 80 = 0,125 ч = 7,5 мин

Для полета 1,5 ч потребуется 12-1=11 перезарядок: 1,5/0,125=12. Таким

образом, полное время составит 12,5 ч. Аккумулятор не подходит.

При емкости 2 время одного полета составит

Время = Емкость / потребление = 12 / 80 = 0,15 ч = 9 мин

Для полета 1,5 ч потребуется 10-1=9 перезарядок: 1,5/0,15=10. Таким

образом, полное время составит 10,5 ч.

Это соответствует аккумулятору 2.

8. ОТВЕТ(1 балл): в

инженер по тестированию и качеству

Специальная часть

9. Задачаоб устройстве с модулем беспроводной связи.

9.1. ОТВЕТ:3300 (1 балл)

Решение.

Согласно схеме делителя напряжения, сигнал снимается с точки B и

измеряется относительно «земли». То есть, на элементе, ограниченном этими

точками (по схеме - резистор R2) должно быть напряжение UR2=3.3В -

именно с таким напряжением работает модуль ESP8266. А на втором плече

делителя напряжения (по схеме - резисторе R1) должно быть оставшееся

напряжение UR1=1.7 В. Причем через оба резистор должен течь одинаковый

ток Iобщ. Вычислим этот ток для резистора R1 по закону Ома: Iобщ = IR1 = U

/ R1 = 1.7 В / 1 500 Ом = 0.0011(3) А = 1.1(3) мА. Выразим из закона Ома

сопротивление: R = U / I. Для резистора R2 подставим значения и вычислим

сопротивление: R = UR2 / IR1 = UR1 / Iобщ = 3.3 В / 0.0011(3) ≈ 2 911 Ом. По

таблице выбираем ближайшее большее значение (3.3) и приводим его к

соответствующему порядку: 3 300 Ом.

3

10.2. Ответ: 1425 (1,5 балла)

Из прямоугольного треугольника POB:

см.

При таком радиусе кривизны происходит касание днищем лежачего

полицейского. Значит, радиус кривизны должен быть больше 1425 мм.

11.Задача о точных перемещениях.

Решение

Посчитаем, на сколько изменяются показания энкодеров для каждого из

мотора за указанные промежутки времени. Проанализировав изменение

показаний энкодеров обоих моторов и проведя соответствующие вычисления,

мы можем сделать вывод, что:

Период

Изменение

Изменение

Движение робота

времени, с

показаний

показаний

(для точки, расположенной по

энкодера

энкодера

середине между колёс)

мотора А, °

мотора В, °

С 0 по 3

-450

450

танковыйповоротналевона 180°

С 3 по 21

3240

3240

проездпрямовперёд 9 оборотов

С 21 по 45

поворот направо по дуге

4050

3150

радиусом 160 см на 180°

5

С 45 по 50

-900

900

танковыйповоротна 360°

С 50 по 56

1080

1080

проездпрямовперёд 3 оборота

С 56 по 58

поворот направо по дуге

360

-90

радиусом 12 см на 90°

С 58 по 76

3240

3240

проездпрямовперёд 9 оборотов

С 76 по 77

225

-225

танковыйповоротнаправона 90°

11.1. ОТВЕТ:Ж (0,5 балла)

См. выше.

11.2. ОТВЕТ: 3 (0,25 балла)

См. выше.

11.3. ОТВЕТ: 45,50 (0,5балла)

См. выше.

11.4. ОТВЕТ: 452 (1 балл)

Решение

Длина отрезка, который робот начертил при первом проезде прямо:

11.5. ОТВЕТ: 180 (1 балл)

См. выше.

11.6. ОТВЕТ: 1576 (1,25 балла)

Решение

Изобразим кривую, которую нарисует маркером робот:

6

Посчитаем длину линии, которую нарисовал робот:

11.7. ОТВЕТ: 922 (1,5 балла)

Решение

Данная фигура состоит из полукруга радиуса 160 см, четверти круга радиуса

12 см, и двух прямоугольников. Стороны одного из них равны 3 длины

окружности колеса робота на 2*160 см. Стороны другого равны 12 см на

2*160-12 см:

Площадь фигуры равна:

12.Задачао системе питания

12.1. ОТВЕТ:2,9 (0,75 балла)

Решение

Максимальный ток, потребляемый Arduino при напряжении 12.6В

I1 = 1.3 Вт / 12.6 В ≈ 0.103 А

I2 = (2*0.5А + 6*0.01А)/12.6*5 ≈ 0.421 А

Суммарный ток

I = 2 * 1.2 А + 0.421 А + 0.103 А ≈ 2.9 А

12.2. ОТВЕТ:3S1P (1,25 балла)

Решение

Один элемент питания Аккумулятор LiIon при полном заряде выдает

напряжение 4.2В и максимальный ток 10А. Для получения 12,6В необходимо

7

содержание      ..     21      22      23      24     ..