Pravidla robotického sumo (MiniSumo)

Autor: Tonda Seiner <seinert(at)seznam.cz>, Téma: Kroužek Robotiky , Vydáno dne: 20. 09. 2010

---

Pravidla robotického sumo (MiniSumo)

Sumo pravidla

Krátce o Sumo - pro lidi

Zápasy (bašo) sumo se konají v dohyo, vyvýšené ploše o průměru 4,5 metru, která není ohrazena provazy. Zápasník se označuje jako sumotori, jeho hlavním cílem je vyhodit protivníka z ringu. K metodám, které zápasníci používají, patří podrážení, položení soupeře na lopatky, vytlačování a tahání. Přestože samotný zápas netrvá ani minutu, jeho příprava může zabrat i půl hodiny. Starobylé rituály se totiž dodržují do nejmenšího detailu.

Zápasníci bojují prakticky nazí, mají na sobě pouze jakousi bederní zástěrku, jež se nazývá mawaši a připomíná obrovskou dětskou plenku. Jde vlastně o poskládaný pás hedvábí, dlouhý asi deset metrů. Když zápasník vkročí do dohyo, musí nejprve kolem sebe rozsypat sůl, aby ring očistil (rozhazování trvá nejméně čtyři minuty). U každého zápasu je přítomen šintoistický kněz, který dohlíží na správné dodržování rituálů. Proto se důležitější zápasy konají ve svatyních. Před začátkem zápasu musí zápasník zadupat nohama, aby z ringu vyhnal zlé duchy.

Po skončení ceremonií zaujmou oba zápasníci přikrčenou pozici a na signál rozhodčího se do sebe pustí. Srazí se ve středu ringu, zvuk nárazu je slyšet všude kolem. Rozhodčí na sebe bere neobvyklou roli. Jeho slovo platí jako absolutní zákon a žádný ze závodníků nemá právo protestovat.

Tradičním znakem sumotoriho je účes - uzel z dlouhých vlasů. Ovšem aby ho mohl nosit, musí se propracovat do kategorie maku uči. Jedná se o jednu ze dvou vrcholných kategorií. Zápasník si poté vlasy nestříhá, dokud nezanechá aktivního zápasení.

Základními předpoklady sumotoriho jsou síla a stabilita. Váha se pohybuje okolo 160 kg, přičemž je nejvíce soustředěna do dolní části těla. Zápasníci musí přijímat energeticky bohatou stravu. Konečným cílem je mít silné nohy, boky a velké břicho. Tím získávají dobrou rovnováhu.

Nejvyšší titul se nazývá jokozuna neboli velký šampión. Od okamžiku, kdy ho zápasník získá, musí neustále dokazovat svou převahu. Pokud by prohrál více než osm zápasů nebo kol, musí se dobrovolně a navždy vzdát zápasení.

Sumo - pro roboty

Zde uveřejněná pravidla vycházejí z různých pravidel robotických soutěží ve světě. Pravidla nemusejí být definitivní a je možno z nich pouze vycházet a následně je upravovat pro konkrétní soutěže. Veškeré připomínky a náměty posílejte na info-zavináč-robozor.cz. Robotické soutěže SUMO mají své kategorie, které definují především hmotnost a velikost robota a průměr ringu (dohyo).

Robotické sumo ve světě

Pravidla:

Dallas Personal Robotics Group http://www.dprg.org/competitions/minisumo.html

Pravidla celojaponských soutěží sumo za podpory jejich ministerstva školství: http://www.fsi.co.jp/sumo-e/

Northwest Robot Sumo Tournament Rules http://www.nwrst.com/rules.html

Western Canadian Robot Games (MiniSumo rules) http://www.robotgames.net/robotgames/Event_Rules/2002-minisumo.htm

Robotics Society of America http://www.robotics-society.org/mini-sumo.shtml

Robot Room http://www.robotroom.com/SumoRules.html

RoboMaxx Official Sumo Tournament Rules http://www.sorobotics.org/RoboMaxx/sumo-rules.html

PDXBOT Sumo Tournament Rules http://www.portlandrobotics.org/PDXBOT/rules/sumo-rules.html

Official Mini-Sumo Rules - eyeWyre interpretations http://eyewyre.com/eyeons/sumobot/rules.php

Atlanta Hobby Robot Club http://www.botlanta.org/MonthlyContest/sumo/mini-sumo.html

Manitoba Robot Games - Official Japanese Sumo and Mini Sumo Rules http://www.scmb.mb.ca/media/MRG2004SumoRules.pdf

Phoenix Area Robot http://www.parex.org/PAReX_mini_sumo_rules.pdf

Robolympics http://robolympics.net/rules/all-sumo.shtml

atd.

Kategorie:

Pro soutěže v našich krajích jsou zajímavé především kategorie MINI a LEGO. Určuje je především dostupnost materiálu a rozumná velikost robotů a ringu (a tím pádem i ceny).

Kategorie	Max. hmotnost	Šířka	Délka	Výška	Průměr ringu	Výška ringu	Soutěže
Nano	unlimited	2,5 cm	2,5 cm	2,5 cm	19,25 cm	0,625 cm
Micro	100 g	5 cm	5 cm	5 cm	38,5 cm	1,25 sm	SRS, PARTS, RoboMaxx
Mini	500 g	10 cm	10 cm	unlimited	77 cm	2,5 cm	ChiBots, CIRC, Northwest, PARTS, RoboMaxx, SFRSA, SRS, WCRG
Lego	1.0 kg	20 cm	20 cm	unlimited	77 cm	2,5 cm	Kategorie vyhrazená pro roboty ze stavebnice Lego MindStorms
Light Weight	1.5 kg	20 cm	20 cm	unlimited	154 cm
Middle Weight	3 kg	20 cm	20 cm	unlimited	77 cm
Japanese	3 kg	20 cm	20 cm	unlimited	154 cm	5 cm	CIRC, FUJISOFT ABC, Indiana, Northwest, SFRSA, SRS
Minnesota	1.5 kg	15 cm	15 cm	unlimited			TCRG
Illinois	1.5 kg	20 cm	20 cm	unlimited			CIRC
Karui	1 kg	20 cm	20 cm	unlimited			SFRSA, SRS
Ontario	10-35 pounds	1 foot	1 foot	1 foot			Lucknow, OCAD, Ryerson, UT
Utah	15 pounds	18 inches	18 inches	18 inches			BYU
Western	11 pounds	9 inches	9 inches	unlimited			Indiana, Manitoba, Winnipeg
Queensland	3 kg	30 cm	30 cm	30 cm			ACS

Pravidla:

Princip

V ringu soutěží vždy jen dvojice robotů, kteří se položí za startovací čáry. Po startu se snaží vytlačit jeden druhého mimo ring. Pokud se jeden z robotů dotkne jakoukoli svou částí plochy mimo ring, prohrává.To platí i v případě, když z robota odpadne jakákoliv jeho část a ta následně bude vytlačena nebo sama se dotkne plochy mimo ring.

Základní termíny:

Turnaj se skládá ze zápasů. Zápasy se skládají se soubojů.

Robot

Robot v této soutěži musí být zcela autonomní. Nesmí obsahovat žádná dálková ovládání. Veškerá technologie použitá k ovládání robota, musí být instalována na robotu samotném. Není tedy dovoleno například robota ovládat z externího PC pomocí radia a podobně. Po odstartování robota nesmí být robotu poskytnuta žádná externí pomoc.

Robot může být vytvořen z jakéhokoliv materiálu. Může být použita jakákoliv technologie, elektronika, mikročipy, baterie... Může být využíváno i komerčních stavebnic jako Lego Mindstorms, Fischertechnik atd. Podstatné je, aby robot vyhovoval hmotnostním a jiným kritériím pro kategorii v které soutěží.

Hmotnostní limit

V každé kategorii je určen hmotnostní limit. Technologie pro změnu hmotnosti nejsou v této soutěži dovoleny. Nelze například využít pro snížení hmotnosti heliový balón, který bude v průběhu zápasu uvolněn a tak se následně zvýší hmotnost robota.

Lze doporučit využívat maximální povolenou hranici hmotnosti pro danou kategorii například dovážením olověnými broky. Velmi se doporučuje realizovat konstrukci těsně pod hmotnostní kategorii. Kalibrace vaší domácí kuchyňské váhy nemusí odpovídat kalibraci váhy použité v soutěži rozhodčími. Broky, nebo jiným způsobem je pak možno robota operativně dovážit. Pozor také na to, že různé baterie váží jinak. Po výměně baterií se tak může robot dostat nad hmotnostní limit!

Rozměrové limity

Každá kategorie má i své rozměrové limity. Například v kategorii Minisumo jsou to rozměry šířky a délky 10x10 cm. Výška není omezena.

Po startu robot může na rozdíl od hmotnosti, své rozměry a tvar libovolným způsobem měnit. Sám se může libovolně otáčet či převracet. Pokud není například výška stanovena, mnoho konstruktérů toho využívá. Před startem mají různé radlice v pozici nad robotem a po startu je sklopí aby zabrali co nejširší prostor.

Robot se může také rozdělit na několik samostatných částí.

Omezení prostředků

Použité soutěžní prostředky robotů nesmějí být agresivní, destruktivní. Strategie nesmí vést k poškození soupeřova robota a zařízení jako například ringu. Tento základní princip platí i pokud se jedná o neúmyslný záměr tvůrce robota (robot se sám "zblázní" a začne jednat nebezpečně a destruktivně pro sebe nebo své okolí. Nesmí být použity žádné destruktivní prostředky známé například ze soutěží "Robot Wars" (plamenomety, elektrické výboje, různé pily nebo kladiva...)

Dále nesmí robot vypouštět žádné látky jako oleje nebo kyseliny, nesmí vydávat kouř nebo oheň, nesmí znečišťovat ring ani soupeřova robota, nesmí používat různé spreje.

Nesmí nic vrhat nebo střílet. Dále se nesmí používat různá lana nebo sítě pro znemožnění pohybu soupeře. Robot nesmí přelétávat a létat a musí mít neustále styk s ringem. Tato pravidla však umožňují použít létajících částí robota (jako například navigačních prostředků, kamery apod.) Základním principem ale je, že musí být v kterémkoli okamžiku umožněno soupeři vytlačit protihráče. S ringem tedy musí mít v jeden okamžik kontakt vždy alespoň jedna část robota.

Prostředky pro zvýšení adheze (přilnavosti k povrchu ringu)

V této soutěži je zakázáno použít takové prostředky jako jsou například lepidla nebo jiné mechanické způsoby přichycení k ringu. Pro kvalifikaci robota se použije následující standardní pravidlo k posouzení způsobilosti z hlediska adheze. Robot se má za způsobilý, pokud se položí na list papíru a při aktivovaných technologiích ke zvýšení adheze zůstane, po zvednutí robota do výšky, papír ležet na podložce.

Obecně k robotu

Toto jsou jen základní principy. Míru tohoto omezení stanoví rozhodčí při kvalifikační a předstartovní prohlídce robota nebo v průběhu samotného turnaje, jakmile takovéto konání zjistí.

Prohlídky

Rozhodčí připustí do turnaje jen takového robota, u kterého se předpokládá, že nebude významně a nebezpečně poškozovat své okolí. U takového, který není pravděpodobně schopen "přežít" strkání, nárazy, převracení a jiné manipulace v rámci pravidel soutěže, jsou povinni rozhodčí upozornit startující na možná rizika. Startující pak startují na vlastní riziko a případný "rozpad" robota v průběhu souboje není důvodem k diskvalifikaci soupeře.

Kvalifikační prohlídka

Před každou soutěží je provedena základní kvalifikační prohlídka robotů. Robot zde bude rozhodčími podroben základní prohlídce. Zde se zaeviduje kategorie v jaké robot soutěží, jméno robota a přidělí se mu startovní číslo. Rozhodčí také zaevidují jméno a příjmení startující osoby a dvou členů servisního týmu. Poté se robot uloží do depa.

Předstartovní prohlídka

Před každým startem jsou rozhodčí povinni provést prohlídku při které se kontrolují parametry dané kategorie. Tedy hlavně rozměry a hmotnost. Tím se zajistí, že změny provedené mezi jednotlivými zápasy v depu nevedou k porušení základních parametrů soutěže.

Prohlídka se provádí následujícím způsobem. Před každým startem do zápasu se robot zváží, pak jej startující položí na startovní pozici. Od té chvíle po dobu celého měření se ho nesmí nikdo dotýkat, přidržovat a podobně.Rozhodčí kontroluje, zda  v této pozici je možno protáhnout robota profilem s vnitřními rozměry dle kategorie. Tedy v Minisumo například 10x10 cm. Profil se musí dotknout svým celým kolmým řezem ringu. Měření tedy musí probíhat kolmo k ringu. Po změření robota se jeho pozice a tvar může samozřejmě změnit. Pokud robot profilem projde, je možno s ním dále soutěžit. Pokud ne, vyzve rozhodčí startujícího k nápravě. Náprava nesmí trvat déle než 2 minuty. Nápravy mohou být maximálně 2. Poté se má zápas za prohraný.

Kontrola váhy se provádí před každým zápasem. Kontrola umístění a rozměrů se provádí před každým startem v souboji.

Depo

Depo je vyhrazený prostor s omezeným přístupem. Do depa mají přístup jen organizátoři, rozhodčí, startující a členové servisního týmu. Členové servisního týmu mohou být maximálně 2 na 1 robota. Startující může být maximálně 1 na každého robota. V depu je možno provádět základní opravy a přípravu na další souboj.

Jedná se především o výměnu akumulátorů, pneumatik, konfigurace firmware a podobně. Není dovoleno provádět zásadní změny, vyměňovat základní části za jiné úplně jiného druhu, nebo měnit robota za úplně jiného. Vybavenost depa si určují organizátoři soutěže a není povinnost ji předem zveřejňovat.

Soutěž

Soutěž může mít více způsobů průběhu podle počtu přihlášených robotů. Tato pravidla předpokládají realizaci zápasů tzv. každý s každým. Tato metoda nejlépe zajistí, že vítěz bude opravdu nejlepší robot.

Zápas se sestává ze tří soubojů. Každý souboj trvá tři minuty. Vítězný robot dostává 2 body, poražený 0 bodů. V případě, že zápas není ve 3 minutách rozhodnut, je to remíza. Za remízu je přidělen 1 bod.

Na závěr se sečte počet bodů a utvoří se pořadí. Pokud mají někteří soutěžící stejný počet bodů, rozhodují o pořadí mezi nimi vzájemné zápasy. Pokud vzájemné zápasy skončily remízou budou soutěžící sdílet pořadí (vícero robotů na stejném místě).

Diskvalifikace

Robot může být diskvalifikován ze soutěže, ze zápasu nebo ze souboje. Pokud je diskvalifikován z turnaje není bodován vůbec a nahlíží se na něj, jako by se vůbec turnaje neúčastnil. Je-li diskvalifikován ze zápasu, bude soupeři přičteno 6 bodů a diskvalifikovanému 0. Je-li diskvalifikován ze souboje, jsou přiřazeny soupeři 2 body a diskvalifikovanému 0.

Ze soutěže se diskvalifikuje jen za závažné porušení podmínek soutěže jako jsou podvody a podobně.

Ze zápasů se diskvalifikuje v případě pokud se již po ukončeném zápase zjistí porušení podmínek soutěže v daném zápase.

Ze souboje se diskvalifikuje v případě, že se v průběhu souboje nebo ihned po právě ukončeném souboji zjistí porušení podmínek soutěže a souvisí-li porušení pravidel jen s konkrétním soubojem.

Robota může diskvalifikovat jen rozhodčí.

Zápas

K zápasu jsou jednotliví startující vyzváni vhodným způsobem, který je přiměřený podmínkám turnaje. Vyhlašuje se kdo (startující), s jakým robotem (číslo a jméno) a k jakému ringu (číslo ringu pokud je jich v turnaji použito více). Do 1 minuty je startující povinen se dostavit k ringu ve kterém bude soutěžit.

Robot musí být umístěn na své části ringu. Tzn. nesmí žádnou svou částí přesahovat prodlouženou startovní čáru.

V této své části může být libovolně natočen tak, aby vyhověl předstartovní prohlídce. Při prvním souboji v rámci zápasu o prvním startujícím, který umisťuje svého robota rozhodne hod mincí. V dalších soubojích první umisťuje vítěz předchozího souboje. Byla-li remíza rozhodne mince. Umístění již nelze následně měnit.

Dále bude provedena předstartovní prohlídka.

Před zápasem se po skončení předstartovní prohlídky soutěžící vzájemně pokloní na důkaz úcty k soupeři.

Na pokyn časového rozhodčího, který má na starosti měření času souboje, zapnou oba startující svého robota. Robot může být aktivován i jinými prostředky než stisknutím spínače. Pro tento účel je dovoleno použít zvukovou, světelnou, radiovou  nebo jinou signalizaci (tlesknutí, písknutí...). V dalším průběhu souboje již ovladač nesmí být použit.  Robot musí být naprogramován tak, aby spustil svou aktivitu až po uplynutí 5-ti vteřin během kterých se musí všechny osoby vzdálit od ringu za aktivní zónu. Aktivní zóna je vymezený prostor kolem ringu (většinou 1 m od ringu, tedy kruhová zóna s celkovým průměrem činícím průměr ringu ringu + 2m). V této zóně se nesmějí nacházet žádné předměty nebo osoby aby nic nemohlo ovlivňovat senzory robota. Barva plochy mimo ring v aktivní zóně nesmí být bílá. V prvních pěti vteřinách jsou umožněny jen akustické a světelné projevy robotů (bzučáky, odpočítávání...), nikoliv však pohybové aktivity. Je třeba zdůraznit, že výběr způsobu aktivace robota je na vlastní riziko a potlesk nebo fotografování robotů publikem může v těchto případech nechtěně robota aktivovat. Je proto vhodné způsob aktivace důkladně zvážit. Aktivaci je možno provést jen jedním zahajovacím úkonem. Není přípustné v rámci aktivace několika úkony měnit například konfiguraci robota. Je však přípustné mít na robotu více "zahajovacích spínačů", jejichž výběrem se strategie určí. Nicméně je nutno dodržet "jednoúkonový" princip.

Pokud v průběhu odpočítávání startující zjistí, že jeho robot nefunguje, nebo se robot rozjede dříve, může dát znamení rozhodčímu. Ten přeruší odpočítávání. Souboj se ihned opakuje. Pokud se to stane podruhé, je soutěžící ze souboje diskvalifikován a ztrácí body ve prospěch soupeře. Úmyslné naprogramování kratšího intervalu odpočtu než 5 sekund vede až k diskvalifikaci v rámci celého turnaje.

Pokud nedojde k vyřazení jednoho ze soutěžních robotů, je po 3 minutách je zápas ukončen rozhodčím.

Rozhodčí rozhodně o vítězi souboje.

Pro další souboj v rámci stejného zápasu

Jestliže se startující snaží jakkoliv v průběhu souboje nebo při odpočítávání ovlivňovat souboj (vstoupí do aktivní zóny, používá dálkové ovládání apod.) je souboj diskvalifikován.

Za vyřazení soupeře se má, pokud se soupeřův robot jakoukoliv svou částí (i tou která v průběhu zápasu například odpadla)

dotkne plochy mimo ring. Hrana ringu se nepočítá jako plocha mimo ring. Lem ringu se již počítá jako plocha mimo ring.

Mezi jednotlivými zápasy stejného robota musí být alespoň 5 minut přestávka pro možnost servisu v depu (výměny akumulátorů...) Účelem je, aby pořadí zápasů nezvýhodňovalo některé roboty.

Ring

Ring je plochý disk na kterém roboti soutěží. Rozměry ringu jsou dány především soutěžní kategorií.

Základní povrch je matně černý, okraje ringu jsou leskle bílé. Startovní čáry jsou hnědé. Povrch ringu je jednolitý a neobsahuje žádné předěly nebo vyvýšeniny, které mohou ovlivnit pohyby robota.

Ring může být vyroben z jakéhokoliv materiálu. Povrch může být z materiálu jako je linoleum, lamino, folie apod. Nejčastěji se používá dřevotříska s broušeným a barvou nastříkaným povrchem nebo laminovaná dřevotříska (nábytkové lamino). Je také možno použít na povrch vhodné samolepící folie a tapety silnější tloušťky. V případě folií je nutno zajistit aby nebyly různé barvy lepeny "přes sebe" aby bylo dosaženo  podmínky jednolitosti povrchu (robot se nesmí o nic "zasekávat").

Základní rozměry ringu pro kategorii Minisumo a Lego jsou na obrázku:

Základní rozměry ringů

Ring	Průměr	Výška	Šířka bílého okraje	Šířka startovní čáry	Délka startovní čáry	Vzdálenost startovní čáry od středu ringu	Průměr aktivní zóny
Japonské soutěže	154 cm	5 cm	5 cm	2 cm	20 cm	10 cm	354 cm
Mini a Lego	77 cm	2.5 cm	2.5 cm	1 cm	10 cm	5 cm	277 cm
Micro	38.5 cm	1.25 cm	1.25 cm	0.5 cm	5 cm	2.5 cm	238,5 cm

Jak na to

Návod na výrobu ringu můžete najít třeba tady: http://www.robotroom.com/SumoCircleMini.html

Je dobré sázet na vhodný materiál pneumatik. Cílem je zajistit maximální přilnavost k povrchu. Nikdy se vám nestane, že se motory přestanou točit, vždy spíše proklouznou kola.

Dobrá strategie je použití různých radlic a zvedáků. Cílem je snížit adhezi soupeře a přenést hmotnost na "svá kola". Dostat se "pod soupeře" je základní strategií sumo.

Tmavé (černé) konstrukce jsou hůře viditelné pro infračervené senzory a světelné senzory.