Última actualización: 31 de agosto de 2012 (v08.31)
Hace un año, se logró superar el problema de transporte que tenía la empresa minera "José Miguel Carrera", consiguiendo un eficiente traslado de materiales, contribuyendo así con su desarrollo y crecimiento. Pero una minera que está buscando la eficiencia, también debe estar preparada para todo tipo de desastres, sobre todo en caso de derrumbes.
Debido a las ultimas catástrofes ocurridas, la Comisión Nacional de Seguridad Minera ha elevado los estándares de seguridad para todas las empresas mineras. Con todo esto, surge la siguiente situación: la empresa requiere mejorar sus métodos y tecnologías para disponer de un rápido y eficiente rescate del personal que trabaja dentro de la mina.
Para solucionarlo, se ha confiado la tarea de encontrar al mejor desarrollo robótico en el ámbito de rescate, a un concurso organizado por el Centro de Robótica de la Universidad Técnica Federico Santa María, la reconocida Competencia Robótica, que este año cumplirá su Décima versión. En esta nueva edición, todos los robots concursantes serán puestos a prueba en un escenario que simula un derrumbe, en la que se evaluará la destreza y eficiencia del trabajo que debe realizar.
El escenario constituye una recreación de un derrumbe dentro de una mina, donde un robot autónomo debe encontrar al personal atrapado entre los escombros y transportarlos al hospital.
Principalmente, el robot debe ser capaz de tomar decisiones en base a instrucciones determinadas según la disposición de las rocas derrumbadas. Este código orientará al robot, tanto informando del camino que deberá recorrer, como indicando el sector en que no hay mineros.
Para terminar el desafío, el robot deberá haber trasladado a todo el personal hacia la zona segura.
El escenario será una plataforma plana de melamina blanca, sin inclinación respecto al suelo, delimitado en sus bordes con paredes de melamina azul de 200 [mm] de alto y 15 [mm] de grosor (ver Anexo 2 “Tolerancias en medidas”). El área total del escenario será un rectángulo de 1815 [mm] x 2976 [mm], en su parte exterior (incluyendo el grosor de todas las paredes).
La plataforma se dividirá en dos espacios simétricos de largo 1815 [mm] y ancho 1488 [mm], en su parte exterior. La división entre estos 2 espacios será una cinta aislante de color negro de 18 [mm] de ancho (el ancho se incluye en cada espacio).
Para una mejor descripción, cada espacio será seccionado en 3 zonas (ver figura 1): Zona de Inicio, Zona de la Mina Siniestrada y Zona de Hospital. Además, la Zona de la Mina Siniestrada será divida en 4 sectores: Sector Derrumbe, Sector Túnel 1, Sector Refugios y Sector Túnel 2. A su vez, la Zona de Rescate estará separada en Sector Ducto de Ventilación y Sector Hospital.
Cada zona contará con pasillos por los que circulará el robot. El ancho mínimo de cada pasillo será de 340 [mm]. Todas las paredes internas serán de melamina azul de 200 [mm] de alto y 15 [mm] de grosor.
Figura 1. Escenario Preliminar sin medidas.
Figura 2. Ilustración en 3D
Figura 3. Plano Escenario.
En esta zona se ubicará el robot al iniciar una partida. Su área será de 340 [mm] x 340 [mm] y colinda con la Zona de la Mina Siniestrada. En el límite con el Sector Derrumbe existirá una cinta adhesiva de ancho 18 [mm] (el largo está incluido en el ancho del pasillo del Sector Derrumbe).
En esta zona el robot realizará los ejercicios de rescate. Su área corresponde a todos los pasillos, recovecos y refugios. Se definen los siguientes sectores:
Figura 3.1.1 y 3.1.2: Ejemplos de pared para Sector Túnel 1
Figura 3.2.1 y 3.2.2: Ejemplos de pared para Sector Túnel 2
En esta zona el robot transportará y depositará los Cubos de Heridos. Colinda con la sección Zona de la Mina Siniestrada y el espacio dispuesto para la participación del robot contrincante. Se definen los siguientes sectores:
En el Sector Derrumbe, estarán ubicados el Obstáculo 1 y Obstáculo 2. Según el sorteo correspondiente, cada uno de los obstáculos se colocará de forma sobresaliente de uno de los 2 recovecos (derecha o izquierda). Así, dependiendo de la posición de cada obstáculo, se generará un código (Ver Tabla 1), del cual se obtendrá la siguiente información:
| Obstáculo 1 | Obstáculo 2 | Refugio sin Heridos | Pasillo habilitado en Sector Túnel 1 | Pasillo habilitado en Sector Túnel 2 |
|---|---|---|---|---|
| Derecha | Derecha | 1 | Izquierda | Derecha |
| Derecha | Izquierda | 2 | Derecha | Izquierda |
| Izquierda | Derecha | 3 | Derecha | Derecha |
| Izquierda | Izquierda | 4 | Izquierda | Izquierda |
Tabla 1. Codificación obtenible de Los Obstáculos (Ver figura 3.4.1; 3.4.2; 3.4.3 y 3.4.4).
Figura 3.4.1: Sorteo obstáculos: Derecha-Derecha.
Figura 3.4.2: Sorteo obstáculos: Derecha-Izquierda.
Figura 3.4.3: Sorteo obstáculos: Izquierda-Derecha.
Figura 3.4.4: Sorteo obstáculos: Izquierda-Izquierda.
En los refugios se dispondrán de cubos que representarán a heridos y escombros. Estos serán representados por cubos de plumavit de densidad 30 [Kg/m^3], estos tendrán las siguientes medidas:
Además, existen 3 tipos de cubo de Herido, dependiendo de la gravedad de sus lesiones, y se diferenciarán por colores (ver figuras 4 y 5):
Figura 4: Ejemplo de Cubo de Herido
Figura 5: Ejemplo de Cubo Escombro
Todos los bloques de obstáculos serán de 100 [mm] de largo, 90 [mm] de ancho y 100 [mm] de alto, sin color representativo (ver Figura 6). El material del que estarán constituidos será de madera (pino cepillado), por lo que la masa de cada uno de ellos será cercano a 1.000* [gr] (Valor estimado). Además, en las caras laterales paralelas a las paredes de los recovecos, incluirá de forma anexa una guía ajustada con el riel correspondiente, para facilitar el movimiento del bloque.
Figura 6: Ejemplo de Obstáculo
El escenario estará dispuesto en un espacio donde la iluminación variará durante el transcurso del día. Por tal motivo, se aconseja a los equipos que vengan preparados para realizar calibraciones frecuentes en sus robots.
Una vez que se haya dado inicio a una ronda, los equipos jugarán bajo las condiciones generales de iluminación existentes, que serán las mismas para todos. De todas formas, la Organización hará lo posible para desarrollar todas las rondas en un ambiente controlado.
Se definen los siguientes procesos:
Se definen las siguientes restricciones:
Antes de comenzar la ronda, se realizarán 2 sorteos: el primero determinará la ubicación del Obstáculo 1 y Obstáculo 2, y el refugio en el que no existen Heridos; y el segundo la cantidad de Heridos Leves, Heridos Graves, Heridos Críticos y Escombros por cada refugio dentro del Sector Refugios (Ver Sección Sorteos).
Al comenzar la partida, el robot estará ubicado en la Zona de Inicio. Procederá a hacer su ingreso a la Zona de la Mina Siniestrada, abriéndose paso por el Sector Derrumbe. Para lograrlo, deberá desplazar el Obstáculo 1 a la derecha o izquierda; y luego, repetirá la misma tarea con el Obstáculo 2. Luego, deberá ejecutar un análisis en base a la posición inicial de los Obstáculos, para determinar cuál es el pasillo habilitado para cruzar el Sector Túnel 1 y el Sector Túnel 2, y conocer cuál es el refugio en el que no encontrará Heridos.
Una vez hecho esto, el robot deberá cruzar el Sector Túnel 1 por el pasillo correspondiente y poder así llegar al Sector Refugios. En este sector, deberá buscar y encontrar a los Heridos en los refugios que allí se encuentran. Se dará libertad para que el robot realice la búsqueda como le sea más cómodo. De encontrar escombros que le impidan rescatar a los Heridos, el robot deberá quitarlos de su camino, pudiendo optar por transportarlos a un refugio sin Heridos, o bien depositarlos en otra parte del escenario que estime conveniente.
Para el rescate de los Heridos, el robot tendrá que buscar la forma de levantar cada cubo de Herido de la plataforma, transportarla al Sector Hospital y realizar el depósito del Herido en dicho sector, sin que tenga contacto con el piso durante el traslado. Se recuerda que el robot dispone de un tiempo límite para hacer el rescate y transporte de cada una de los Heridos (ver Restricciones).
Se recomienda que el robot rescate primero a el Herido Crítico, transportándolo al Sector Hospital y realizando el depósito de éste. Luego, el robot deberá volver al Sector Refugios y realizar el mismo procedimiento con los Heridos Graves y Heridos Leves, respectivamente. Una vez que todos los Heridos se encuentren correctamente depositados en la Zona de Hospital, el robot deberá permanecer inmóvil al menos 5 segundos en dicha Zona. Así, dará término al desafío.
El robot debe ser un dispositivo móvil autónomo, es decir, debe ser capaz de desplazarse a través del escenario y cumplir los objetivos sin intervención humana.
No tiene restricciones de fabricación en cuanto a materiales o métodos, pudiendo tener una capacidad ilimitada de piezas, sensores, actuadores y procesadores prefabricados o hechos a mano.
El robot deberá transportar los Cubos de Heridos sin que éstos toquen la plataforma. Por tal motivo, deberá contar con un sistema de transporte apropiado para esta tarea. (Ver Anexo C: Tips)
Sus restricciones son:
Los puntajes se obtienen al cumplir objetivos durante el desarrollo del desafío, los que se detallan a continuación:
| Objetivo | Descripción | Puntaje |
|---|---|---|
| Ingresar a la Zona de la Mina Siniestrada | El robot sale completamente de la zona de inicio, despeja el camino y logra pasar completamente el área del primer bloque | 200 pts |
| Desplazar Obstáculo 2 | El robot despeja el camino y logra pasar completamente el área del Obstáculo 2 | 200 pts |
| Depositar cubo de escombro en refugio libre | Por cada escombro depositado correctamente | 50 pts |
| Descubrimiento de Herido | El robot hace contacto con algún cubo de tipo Herido | 100 pts |
| Rescate de Herido Leve vivo | Depósito exitoso de cada Herido Leve en el Sector Hospital. | 250 pts |
| Rescate de Herido Grave vivo | Depósito exitoso de cada Herido Grave en el Sector Hospital. | 350 pts |
| Rescate de Herido Crítico vivo | Depósito exitoso de cada Herido Crítico en el Sector Hospital. | 600 pts |
| Rescate de cuerpo de Víctima (Ver Anexo A: Glosario) | Depósito de cada cuerpo de Herido en el Sector Hospital. | 150 pts |
| Finalizar Desafío | Debe quedarse detenido 5 [seg] dentro de la Zona de Rescate. | 1000 pts |
Penalizaciones: Existen diversos tipos de penalizaciones en el puntaje final por cada partida, los que se detallan a continuación.
| Penalización | Descripción | Puntaje |
|---|---|---|
| Herido no rescatado | Por cada herido no rescatado, al finalizar la partida. | -100 pts |
| Ingresar escombros a lugar incorrecto | Por cada escombro depositado en algún refugió que contenga uno o más heridos | -50 pts |
| Herido hace contacto con plataforma durante transporte | Por cada vez que algún herido, durante el Proceso 4, haga contacto con la plataforma | -50 pts |
El trabajo de las rondas se trabajará de dos formas a lo largo de la Competencia: "Acumulación de Puntajes" y "Eliminación Directa".
Habrán 3 rondas Acumulación de Puntajes, en las que cada equipo participará regularmente sólo una partida por ronda. Luego de cada ronda, los puntajes finales de cada partida se listarán en una tabla, ordenados de mayor a menor.
Al terminar la tercera ronda, se sumarán por equipo los puntajes finales de cada partida el cual dará el cómputo total de las rondas Acumulación de Puntajes. Luego, se ordenarán los equipos de mayor a menor en una tabla general de puntajes, según este cómputo total.
Luego solo los 8 mejores equipos de la tabla general de puntajes pasarán a las rondas de eliminación directa (Cuartos de final), donde se enfrentarán de a 2 equipos y solo el mejor de ambos con respecto al puntaje obtenido, pasará a la siguiente ronda (Semifinales). Luego, los ganadores de cada Semifinal pasarán a la Final, peleando de esta forma el 1° y 2° lugar de la Competencia Robótica 2012; por otro lado los perdedores de cada Semifinal pasarán a la partida por el 3° lugar, disputándose el 3° y 4° lugar de la Competencia Robótica 2012.
Al mejor equipo de la tabla general de puntajes se le asignará el Nombre de "FINALISTA 1", y así sucesivamente con los demás equipos hasta llegar al último clasificado al cual se le asignará el nombre de "FINALISTA 8" donde luego se ubicarán en la representación gráfica siguiente y se avanzará según esta.
Antes de comenzar cada ronda se realizará el correspondiente sorteo. Este sorteo se realizará luego que todos los participantes entreguen al equipo organizador sus robots para revisar que todo esté en regla, depositándolos en el mesón dispuesto para tal efecto.
Este sorteo consta de 2 partes las cuales se detallan a continuación:
La manera de participar en la Competencia Robótica 2012 es formar un grupo de hasta 4 personas (sin incluir al tutor del equipo, si es que lo hay), las cuales deben ser alumnos de cualquier institución educacional de cualquier país. Éstos deberán pre-inscribirse antes del viernes DD de Septiembre de 2012, dejando sus datos por medio del sistema de inscripción Web, sin omitir ningún campo del formulario. De esta forma, estarán estado de postulación.
Posteriormente, deberán enviar un vídeo a los organizadores de la Competencia, donde se muestre al robot efectuando alguna etapa del desafío 2012 en una adaptación total o parcial del escenario antes del DD de Septiembre de 2012. Este vídeo podrá estar contenido en cualquier formato digital. Adicionalmente, deberá adjuntarse un breve informe (1 a 5 páginas, no necesariamente técnico) con la descripción de su solución; una guía para su redacción puede ser encontrada en la página informe.
La Competencia se realizará en la Universidad Técnica Federico Santa María, Casa Central, Valparaíso, Chile. Ésta constará de tres Jornadas planificadas para los días DD, DD y DD de Octubre de 2012.
Según el resultado de la ronda final, se obtendrán las siguientes posiciones.
Premio al Desarrollo: A éste premio postularán todos los equipos excepto el que obtuvo el "1er Lugar". El ganador de este premio lo determinarán los jueces de la competencia en base a la solución teórica del problema tomando en cuenta el informe y la implementación de éste.
Los premios físicos que se entregarán serán publicados próximamente.
La organización será libre de crear nuevos premios antes y durante la competencia.
Su misión será velar por el cumplimiento correcto de estas bases y observar el trabajo de cada robot dentro de las contiendas para luego otorgar su respectivo puntaje. Todo esto con la mayor imparcialidad y seriedad posible.
El equipo de jueces estará compuesto por 4 personas relacionadas con la robótica o áreas afines. Sus nombres serán anunciados en los días de la Competencia.
En caso de una eventual situación extraordinaria con respecto a las reglas o al puntaje, el jurado y los Organizadores de la Competencia podrán realizar excepciones a ellas, según sean las condiciones del caso y se decidirán dentro de la mayor imparcialidad posible.
| Color | Color técnico | Marca | Código de envase | Código hexadecimal | Código Bruto NXT (0 cm) | Código Bruto NXT (1 cm) | Cógido Bruto NXT (2 cm) | Rango % (0-2 cm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Negro | Negro | Artel | N 21 | #000000 | 98 | 221 | 178 | 9-16 % |
| Verde | Verde Claro | N 51 | #009933 | 115 | 276 | 208 | 11-19 % | |
| Rojo | Bermellon | N 83 | #FF0033 | 272 | 598 | 462 | 28-45 % | |
| Café | Siena Tostada | N 64 |