P
pro·school.ru
Каталог школ
🤖 ВсОШ · Региональный этап · 2024/2025

Олимпиада по робототехнике 9 классрегиональный этап ВсОШ 2024/2025: задания и ответы

Официальный комплект регионального этапа Всероссийской олимпиады школьников по робототехнике для 9 класса (2024/2025 учебный год). Задания и решения с критериями оценивания — скачайте PDF или прорешайте онлайн по тексту ниже.

Просмотр PDF: Задания — теор.Открыть в новой вкладке ↗

Задания — текст для прорешивания

Текст извлечён из официального PDF автоматически: формулы, таблицы и рисунки могут отображаться неточно — сверяйтесь с документом выше.

Задания — теор.

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ТЕХНОЛОГИИ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЭТАП ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ТУР

9 класс Профиль «Робототехника» Уважаемый участник олимпиады! Вам предстоит выполнить теоретические и тестовые задания. Время выполнения заданий теоретического тура 2 академических часа (120 минут). Выполнение тестовых заданий целесообразно организовать следующим образом: − не спеша, внимательно прочитайте тестовое задание; − определите, какой из предложенных вариантов ответа наиболее верный и полный; − напишите букву, соответствующую выбранному Вами ответу; − продолжайте, таким образом, работу до завершения выполнения тестовых заданий; − после выполнения всех предложенных заданий еще раз удостоверьтесь в правильности ваших ответов; − если потребуется корректировка выбранного Вами варианта ответа, то неправильный вариант ответа зачеркните крестиком, и рядом напишите новый. Выполнение теоретических (письменных, творческих) заданий целесообразно организовать следующим образом: − не спеша, внимательно прочитайте задание и определите, наиболее верный и полный ответ; − отвечая на теоретический вопрос, обдумайте и сформулируйте конкретный ответ только на поставленный вопрос; − если Вы выполняете задание, связанное с заполнением таблицы или схемы, не старайтесь детализировать информацию, вписывайте только те сведения или данные, которые указаны в вопросе; − особое внимание обратите на задания, в выполнении которых требуется решить задачу или выразить Ваше мнение с учетом анализа ситуации или поставленной проблемы. Внимательно и вдумчиво определите смысл вопроса и логику ответа (последовательность и точность изложения). Отвечая на вопрос, предлагайте свой вариант решения проблемы, при этом ответ должен быть кратким, но содержать необходимую информацию; − после выполнения всех предложенных заданий еще раз удостоверьтесь в правильности выбранных Вами ответов и решений. Предупреждаем Вас, что: − при оценке тестовых заданий, где необходимо определить один правильный ответ, 0 баллов выставляется за неверный ответ и в случае, если участником отмечены несколько ответов (в том числе правильный), или все ответы; − при оценке тестовых заданий, где необходимо определить все правильные ответы, 0 баллов выставляется, если участником отмечены неверные ответы, большее количество ответов, чем предусмотрено в задании (в том числе правильные ответы) или все ответы. Задание теоретического тура считается выполненным, если Вы вовремя сдаете его членам жюри. Максимальная оценка – 30 баллов. 1

Общая часть 1. Что из перечисленного является примером аддитивных технологий (выберите все правильные ответы)? а. – гравирование на лазерно-гравировальном станке б. – лазерная стереолитография в. – токарные работы г. – 3D-печать д. – фрезерование на станке с ЧПУ 2. Установите соответствие между вариантами видов дизайна (в левом столбце) и их назначением, характеристикой, альтернативным названием (в правом столбце): Дизайн Назначение (характеристика, альтернативное название) 1 UI-дизайн А дизайн одежды, обуви и аксессуаров 2 Fullstack-дизайн Б дизайн интерфейсов 3 Fashion-дизайн В анимационный дизайн 4 Моушн-дизайн Г разработка цифровых продуктов и дизайн интерфейсов 3. Распределите следующие химические элементы, применяемые в электротехнике, на проводники, полупроводники и диэлектрики: асбест, алюминий, германий, кремний, латунь, медь, селен, слюда, стекло, фарфор. Впишите название химических элементов в таблицу бланка ответа. 4. Определите габаритные размеры сервопривода MG-995 в сборе, пользуясь изображением.

5. Предприятие «А» произвело товар «Т» общим количеством 1 тыс. единиц. Для товара «Т» общая сумма производственных расходов предприятия «А» составила 70 тыс. руб. Товар «Т» в количестве 1 тыс. единиц был продан индивидуальному предпринимателю «Б» по цене 150 руб. за единицу. При этом затраты предприятия «А» на реализацию товара «Т» составили 10 руб. за единицу. Организационно-правовая форма предприятия «А» – общество с ограниченной ответственностью (ООО). Налоговый режим предприятия «А» – упрощенная система налогообложения (УСН). Известно, что индивидуальный предприниматель «Б» перепродал 1 тыс. единиц товара «Т» по цене 200 руб. за единицу (при этом 650 единиц товара «Т» приобрели физические лица, а 350 единиц товара «Т» приобрели юридические лица). Известно, что индивидуальный предприниматель «Б» на специальном налоговом режиме для самозанятых граждан. Рассчитайте: 1 – какой объект налогообложения для предприятия «А» более выгоден (с точки зрения чистой прибыли)? В бланке ответов следует указать «доходы» или «доходы минус расходы». 2 – какую прибыль получит предприятие «А» от продажи 1 тыс. единиц товара «Т» после уплаты налога по УСН? Ставку для расчета налога по УСН выбрать для наиболее выгодного объекта налогообложения. 3 – какую прибыль получит индивидуальный предприниматель «Б» от перепродажи 1 тыс. единиц товара «Т» после уплаты налога на профессиональный доход (НПД)? В решении не учитывать налоговый вычет, который действует для тех, кто стал самозанятым впервые. Справка: Для упрощённой системы налогообложения налоговые ставки зависят от выбранного организацией объекта налогообложения. При объекте налогообложения «доходы» ставка составляет 6%. Если объектом налогообложения являются «доходы минус расходы», ставка составляет 15%. Налог на профессиональный доход (НПД) – специальный налоговый режим для самозанятых граждан. Физические лица и ИП, которые переходят на НПД, могут платить налог по льготной ставке: 4% от сделок с физическими лицами и 6% от сделок с юридическими лицами. 6. Укажите, какие из приведённых ниже признаков указывают на то, что присланное письмо является фишинговым. Укажите номера всех верных ответов. 1. Необычный адрес отправителя. 2. Срочность и угроза в письме 3. Ссылки на подозрительные сайты. 4. Обращения не с использованием ФИО, а вида «Уважаемый пользователь/клиент…» 5. Запрос личной информации. 6. Позднее время отправки сообщения. 3

7. Костя стал спасателем заблудившихся в лесу и решил купить квадрокоптер, который поможет ему обследовать соседний лес, представляющий из себя прямоугольник 1×1,4 км. При полете на высоте оптимальной видимости коптер позволяет одномоментно обследовать квадратную область леса площадью 1 гектар (1 га = 0,01 км2). В магазине были доступны квадрокоптеры с заданными параметрами потребления тока и скорости полета (таблица 1) без аккумуляторов и отдельно аккумуляторы различной емкости (таблица 2). Таблица 1. Квадрокоптеры № Потребление тока, А A 30 Б 38 В 57 Г 85 Д 112

Таблица 2. Аккумуляторы

Скорость, км/ч 25 30 45 60 90

№ 1 2 3 4 5

Емкость аккумулятора, мАч 10000 12000 15000 25000 30000

Подберите подходящее сочетание квадрокоптера с наименьшим потреблением тока и аккумулятора наименьшей емкости, которое позволит Косте обследовать весь лес за одну зарядку аккумулятора и не дольше 20 мин. Расходом энергии аккумулятора на взлет и посадку пренебречь, скорость полета считать постоянной, старт и финиш из одной точки на опушке леса. Ответ дайте в формате «буква с цифрой», например: Е6. 8. Определите современную профессию в сфере информационной безопасности по данному описанию: специалист, проводящий расследования, поиск и обработку информации в сети. В том числе он может активно искать информацию с помощью официально разрешенных кибератак на подозреваемых. В бланке ответов запишите получившуюся профессию заглавными буквами без пробелов. Б

Специальная часть 9. Рассмотрите кинематическую схему коробки скоростей станка (рис. 1).

Рис. 1. Кинематическая схема

Число зубов соответствующих зубчатых колёс указано в справочной таблице. № Число зубов

Таблица 3. Число зубцов шестерней 1 2 3 4 5 25 20 35 55 60

6 45

7 20

8 50

№ Число зубов

9 40

14 30

15 40

16 60

Вал

Таблица 4. Условные обозначения Подшипник на валу

10 50

11 30

12 40

13 50

Электродвигатель

Конец шпинделя для центровых работ

Зубчатая цилиндрическая передача. Шестерни закреплены на валу

Ремённая передача. Шестерни закреплены на валу

Шестеренка, свободно закреплённая на валу (скользит вдоль вала)

Блок шестерёнок. Цельная конструкция из двух или более шестерёнок, которые вращаются с одинаковой угловой скоростью. Отсутствие «крестика» означает, что данный блок может скользить по валу, z – число зубьев у шестеренки

Определите следующие значения. 9.1. Число зубчатых шестерёнок, закреплённых на осях; 9.2. Минимальное передаточное отношение представленного привода. Ответ дайте с точностью до тысячных; 9.3. Частоту вращения шпинделя при текущем положении колёс, если ось мотора совершает 1440 об/мин. Ответ дайте в оборотах в минуту, приведя результат с точностью до целых; 9.4. Общий коэффициент полезного действия привода, опираясь на приведённые коэффициенты (Таблица 5). Ответ дайте с точностью до тысячных. КПД ремённой передачи 0,97

Таблица 5. КПД механизмов КПД цилиндрической передачи 0,96

КПД пары подшипников 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. Миша 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).

Рис. 2. Устройство

Помогите Мише со следующими вопросами: 10.1. К какому пину Arduino Nano должен быть подключен вывод 5 переходной платы? Укажите номер пина, а не его название. 10.2. Интерфейс модуля ESP8266 работает на скорости 115200 в режиме, при котором пакет данных выглядит следующим образом: старт-бит, 8 бит данных, без бита четности, стоп-бит стандартной длины. Устройство передает информацию о пикселях. Каждый пиксель описывается следующим образом: • Составляющая R – число от 0 до 255, • Составляющая G – число от 0 до 255, • Составляющая B – число от 0 до 255, • Составляющая W – число от 0 до 255. Сколько пакетов данных UART требуется для передачи информации об одном пикселе? Ответ укажите в виде целого числа, при необходимости используйте округление вверх. 10.3. Модуль передает информацию о пикселях в режиме, указанном в предыдущем пункте. Информацию о скольких пикселях успевает передать модуль за секунду? Ответ укажите в виде целого числа. 10.4. Модуль ESP8266 в указанном выше режиме при включении передал следующее сообщение (слева направо, т.е. первый полученный бит находится слева). 7

Таблица 6. Переданное сообщение

Какое число было передано в первом пакете? В ответе укажите одно 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. 11. Робот (рис. 3) 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.

Рис. 3. Дифференциальный робот

Ира запрограммировала робота так, что робот плавно стартует по прямой, разгоняя за 5 секунд скорость моторов до 10 об/с, затем с полученной скоростью едет 10 секунд, после чего мгновенно увеличивает скорость левого колеса на 1 об/с. Проехав еще 5 секунд, робот мгновенно уменьшает скорость левого колеса на 1 об/c и тут же переходит на равнозамедленное движение с ускорением до полной остановки. При вычислениях принять π≈3,14. Определите следующие значения. , 11.1. Среднее ускорение робота за первые 5 секунд. Ответ дайте в округлив до сотых. 11.2. Среднюю скорость робота на участке от старта до начала поворота. Ответ дайте в м/c, округлив до сотых. 11.3. Время движения робота от старта до полной остановки. Ответ дайте в секундах, округлив до десятых. 11.4. Длину линии, начерченной маркером. Ответ дайте в метрах, округлив до сотых. 8

12.Робот оснащён двумя отдельно управляемыми колёсами, радиус каждого из колёс робота равен 9 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 36 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 7. 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. № показания 0 1 2 3 4 5 6 7 8

Таблица 7. Показания энкодеров моторов Энкодер мотора А, ° Энкодер мотора В, ° 0 5760 5520 8400 8160 11760 12000 12720 12900

0 5760 6000 8880 9120 12720 12480 13200 13200

Время измерения, с 0 16 17 25 26 34 35 37 38

Определите следующие значения. 12.1. Тип движения, которое робот совершил последним. Выберите из предложенных вариантов, указав в ответе только букву выбранного вами варианта: А) Проезд прямо вперёд; Б) Проезд прямо назад; В) Поворот вокруг правого колеса вперёд; Г) Поворот вокруг правого колеса назад; Д) Поворот вокруг левого колеса вперёд; Е) Поворот вокруг левого колеса назад; Ж) Танковый поворот направо менее 180°; З) Танковый поворот налево менее 180°; И) Танковый поворот направо более 180°; К) Танковый поворот налево более 180°. 12.2. Количество проездов прямо, которые совершил робот; 9

12.3. Отрезок времени, когда робот совершал второй 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 первом проезде прямо. Ответ дайте в дециметрах с точностью до целых (1 дм = 10 см); 12.5. Градусную меру угла, на который повернулся робот при первом танковом развороте. Ответ дайте в градусах, приведя результат с точностью до целых; 12.6. Длину линии, которую начертит 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. 13. Костя создал шасси тележки по схеме на рис. 4. В шасси использовано: два двигателя, два драйвера двигателя, один сервопривод, шесть датчиков, один преобразователь напряжения.

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 – 0.3А c. Ток в блокировке – 1.5А 3. Сервопривод a. Ток в блокировке – 1.0А b. Напряжение – 5В 4. Датчик оптопара TCRT5000 a. Напряжение питания 3.3-5В b. Потребляемый ток – 10мА 5. Плата Arduino 10

a. Рекомендованное напряжение питания – 7-16В b. Потребляемая мощность, максимум – 1300мВт 6. Аккумулятор NiMH a. Напряжение (номинальное) – 1.2В b. Выдаваемый ток, максимальный – 5А

Считать КПД для всех устройств – 100%. 13.1. Какой максимальный суммарный ток может потребоваться потребителям от системы питания при напряжении в системе питания 12 В? Если ответ будет дробным, округлите до десятых. 13.2. Костя сделал сборку из аккумуляторов такую, чтобы обеспечить ток в два раза выше, чем могут одновременно потребовать потребители, и напряжением 12В (при номинальном 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 линии из элементов питания состоят из одинакового числа последовательно соединенных элементов. Например, сборка 3S2P показана на рис. 5.

Рис.5. Пример сборки 3S2P

14. Для измерения тока используется шунт – резистор с сопротивлением 0.5 Ом. К контактам шунта подключен вольтметр (рис. 6). Диапазон измерения тока – от 0 до 10 А.

Рис. 6. Схема подключения шунта и вольтметра

14.1. Какой мощности должен быть шунт, чтобы он выдержал измеряемый ток? В ответе укажите число – мощность в Ваттах (если оно получится дробным, то с точностью до двух знаков после запятой). 11

Задания — прак.

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 Аналоговый датчик отражения на основе оптопары (датчик линии) Серводвигатель с конструктивными элементами для крепления и построения манипулятора Кусок жесткой медной проволоки сечением 1,5-2,5 мм в изоляции или без, длиной от 30 до 40 см с крепежом на сервопривод Светодиод Тактовая кнопка Резисторы 220Ом, 10 КОм Провода перемычки для макетной платы(в количестве, необходимом для подключения всех датчиков, плюс 50%) Скобы и кронштейны для крепления датчиков Винты М3 Гайки М3 Шайбы 3 мм Шайбы пружинные 3 мм Стойки для плат шестигранные Соединительные провода Кабельные стяжки (пластиковые хомуты) 2,5х150 мм Инструменты и прочее Компьютер с установленной средой разработки ArduinoIDE. В качестве среды разработки допускается использование только Arduino IDЕ версии 1.8.x или 2.х.х без дополнительных установленных библиотек Кабель USB Крестовые отвёртки, подходящие под предоставленный крепёж Плоская отвёртка, подходящая под клеммы модулей Отвёртка с торцевым ключом, подходящим под предоставленный крепёж Маленькие плоскогубцы или утконосы Бокорезы Цифровой мультиметр Распечатанная техническая документация на платы расширения и датчики Зарядное устройство для аккумуляторов типа 18650 или 14500 Лист бумаги формата А3 с напечатанной рамкой чертежа и 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 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

2 2 2 2 3 2 по 3 шт. каждого номинала набор в избыточном кол-ве в избыточном кол-ве в избыточном кол-ве в избыточном кол-ве в избыточном кол-ве в избыточном кол-ве в избыточном кол-ве в избыточном кол-ве 1

1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 на каждые 7 мест

Задание Участнику необходимо собрать робота, составить его электрическую структурную схему Э1, написать и отладить программу, обеспечивающую функционал робота в соответствии с задачами. • • • • • •

• • • • • • • • • • • • •

Задачи для робота Начинать движение в зоне старта. Двигаться по линии с перекрёстками и перемещать зелёный куб между пустыми квадратными зонами. Переместить зелёный куб в зону, закрашенную зелёным цветом, находящуюся на одной горизонтали с изначальным расположением зелёного куба. Синие кубы не должны покидать квадратные зоны. Зелёный куб должен перемещаться от одной до другой белой квадратной зоны, ограниченной красной линией, и не должен оказаться полностью внутри зоны, окрашенной в розовый цвет. Робот не должен оказаться внутри двух жёлтых зон одновременно, переехав колесами из одной в другую. Перемещение из одной желтой зоны в другую возможно только через белую зону в верхней части полигона (рис. 1). Две разные желтые зоны разделены розовой зоной. Доставив зеленый куб в зеленую зону, робот перемещается в зону финиша и останавливается. Примечания Размеры робота на старте не должны превышать 300х300х300 мм, в процессе выполнения задания размеры робота могут увеличиться. Перед стартом робота не допускается ввод в контроллер данных о расположении кубов. Куб считается размещенным в квадратной зоне любого цвета, если любая часть его вертикальной проекции находится над этой зоной. Если зелёный куб оказался внутри зоны, окрашенной в розовый цвет, попытка останавливается. Если робот переехал любым колесом из одной желтой зоны в другую через розовую зону, попытка останавливается. Куб считается расположенным в розовой зоне, если он своей вертикальной проекцией полностью находится над розовой зоной. Робот считается расположенным в жёлтой зоне, если любая часть его вертикальной проекции находится над жёлтой зоной. Чёрные линии, проходящие сквозь жёлтую зону, являются частью жёлтой зоны. Чёрная линия, проходящая сквозь розовую зону, считается частью розовой зоны. Расположение кубов определяется жребием. Робот считается находящимся в зоне старта, если он своей вертикальной проекцией полностью находится внутри зоны, включая провода и все элементы конструкции. Робот считается находящимся в зоне финиша, если он любым колесом соприкасается с зоной финиша. Цветные линии, ограничивающие зоны старта и финиша, являются частью этих зон.

Рис. 1. Пример начального расположения кубов •

Рис. 2. Пример правильного выполнения задания •

Рис. 3. Пример перемещения робота и зелёного куба 4

Требования к полигону 1. Полигоном является литая баннерная ткань с нанесённой типографским методом разметкой. 2. Размер баннера 2400х1200 мм (размер баннера и изображений может отличаться ±5%). 3. Ширина черных линий 30 мм. 4. Зонами старта/финиша являются квадраты 300х300 мм, очерченные желтой/синей линией. 5. На Т-образных перекрёстках расположены квадратные зоны 100х100 мм для установки кубов. 6. Всего на полигоне 7 кубов: один зеленый и 6 синих 1. Зеленый куб расположен в квадрате, очерченном зеленой линией, синие – в квадратах, очерченных красными линиями, по три в столбце. Сторона куба 40±3 мм. 7. Рекомендуемый внешний вид полигона приведен на рисунке 1. Общие требования • Организаторы практического тура предоставляют шасси робота в собранном виде. Все остальные части робота должны находиться в разобранном состоянии (все детали отдельно). При сборке робота нельзя пользоваться никакими инструкциями (в устной, письменном форме, в виде иллюстраций или в электронном виде), за исключением документации на компоненты, выданной организаторами олимпиады. • В конструкции робота допускается использование только тех деталей, которые выданы организаторами. • Все элементы робота, включая контроллер, систему питания, должны находиться на роботе. • Робот должен быть автономным, т.е. не допускается дистанционное управление роботом. • Перед зачетным заездом участник может поправить кубики в стартовых квадратах, после чего член жюри может внести окончательные поправки. • При зачетном старте робот должен быть включен вручную по команде члена жюри, после чего в работу робота нельзя вмешиваться. Если участник прикоснулся к роботу или полигону во время заезда, попытка немедленно останавливается и производится подсчет набранных баллов. • Зачетный заезд длится максимум 180 секунд, после чего, если робот еще не остановился, он должен быть остановлен вручную по команде члена жюри, зафиксировано его местоположение. • В том случае, если робот полностью выехал за пределы полигона, заезд прекращается, производится подсчет баллов. • Если робот съехал с линии (вертикальная проекция робота не над линией), попытка немедленно останавливается и производится подсчет набранных баллов. • Количество пробных стартов не ограничено. • В случае выхода из строя оборудования не по вине участника время подготовки участника приостанавливается до момента замены оборудования на работоспособное. Участник несет ответственность за то, чтобы на момент зачетной попытки батареи были заряжены в достаточной мере для выполнения задания.

Цвета кубов могут быть другими в зависимости от возможностей организаторов, но должны отличаться друг от друга. Всего цветов кубов на полигоне должно быть два.

Порядок проведения Каждому участнику должно быть дано две попытки. Первая попытка – через 120 минут после начала выполнения задания, вторая – через 60 минут после окончания первой попытки. Перед попыткой все участники сдают роботов жюри и забирают обратно только после завершения всех заездов попытки. Участник может отказаться от попытки, но робота сдает в любом случае. После каждой сдачи всех роботов в карантин члены жюри проводят жеребьевку, по которой определяется расположение объектов один раз для всех участников попытки. На второй попытке использованный на первой попытке жребий удаляется. В процессе выполнения попытки участнику разрешен один перезапуск не позднее 30 с после начала выполнения попытки. В этом случае набранные баллы первого запуска данной попытки не учитываются. При перезапуске участник может поправить конструкцию и электрические соединения робота, поменять батарейки, на что дается 1 минута. Использовать компьютер нельзя. Все элементы на поле перед перезапуском расставляются на исходные позиции. В зачет идет результат лучшей попытки, результаты вносятся в протокол сразу. Программы, схемы и роботы сдаются участниками жюри после завершения всех попыток. Оценивание корректности программ, схем и конструкций производится жюри без участников. Каждый час производится перерыв на 10 минут с выходом учащихся и проветриванием помещения. Время перерыва не входит во время подготовки участников.

Карта контроля для 9 классов Номер участника: _________________________

№ п/п 1 2 3 4 5 6

7 8

9 10

Макс. балл

Критерии оценивания

Робот полностью выехал со старта (все точки вертикальной проекции робота покинули стартовую зону) Робот однократно разместил зелёный куб в каждой пустой белой квадратной зоне, ограниченной красной линией Робот однократно разместил зелёный куб в одной из зелёных зон рядом с зоной финиша Зелёная зона, в которой робот разместил куб, находится строго напротив зоны начального размещения зелёного куба Робот полностью переместил синий куб из белой зоны изначального размещения Робот остановился в зоне финиша после успешного выполнения любой части заданий пп. 2–4 (робот любым колесом соприкасается с зоной финиша) Составлена электрическая структурная схема Э1 робота на базе Arduino (в соответствии с ГОСТ 2.702-2011) Код программы оптимизирован (в коде используются циклы, ветвления, регуляторы). Код взаимосвязан с заданием и выполняет осмысленные действия. Программа компилируется без ошибок Читаемость кода (наличие комментариев к основным блокам кода, информативные имена переменных, выделение отступами циклов и т.д.) Отсутствие грубых ошибок в конструкции робота (незакрепленные или плохо закрепленные части, провод касается колеса и пола, шины соприкасаются с деталями шасси и т.д.) Максимальные баллы:

Кол-во баллов, выставленных членами жюри 1 по- 2 по- Лучшая пытка пытка попытка

3 7×2 3 4 -3×6 * 4

2 2

1 2

35

Итого:

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

Ответы и решения — показать

Официальные ответы и критерии оценивания жюри. Сначала решите задания самостоятельно.

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ И КЛЮЧИ ВЫПОЛНЕННЫХ ОЛИМПИАДНЫХ ЗАДАНИЙ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ТУРА регионального этапа всероссийской олимпиады школьников по труду (технологии) 9 класс 2024-2025 учебный год Профиль «Робототехника»

Москва 2025 г. 1

По теоретическому туру максимальная оценка результатов участника 9 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): б, г 2. ОТВЕТ (1 балла): 1 — Б; 2 — Г; 3 — А; 4 — В. Примечание: 0,5 балла можно поставить, если указаны два верных соответствия — в паре «1», «2» или в паре «3», «4». 3. ОТВЕТ (1 балл): 1. Проводники 2. Полупроводники алюминий, германий, латунь, кремний, медь селен

3. Диэлектрики асбест, слюда, стекло, фарфор Примечание: За каждое совпадение по 0,1 балла. 4. ОТВЕТ (0,5 балла): 54 × 20 × 42,8

5. ОТВЕТ и РЕШЕНИЕ: (2 балла): Оценка задания: Примечание: 1 б. можно поставить, если даны верные ответы по пп. 1, 2. 1 б. можно поставить, если дан верный ответ по п. 3. 1 – Более выгодный объект налогообложения для ООО «А» – «доходы» 2 – Прибыль ООО «А» от продажи 1 тыс. ед. товара «Т» после уплаты налогов по наиболее выгодной ставке– 61 тыс. руб. 3 – Прибыль ИП «Б» от перепродажи 1 тыс. ед. товара «Т» после уплаты НПД – 40,6 тыс. руб. РЕШЕНИЕ: 1 – Выручка ООО «А» = 150 × 1000 = 150 тыс. руб. Если объект налогообложения «доход», то налог 6% = = 150 000 × 6 / 100 = 9 тыс. руб. Если объект налогообложения «доход минус расход», то налог 15% = = (150 000 – 80 000) × 15 / 100 = 10,5 тыс. руб. 2

Расход 80 тыс. руб. получили путем сложения производственных расходов и затрат на реализацию (70 000 + 10 × 1000 = 80 000). Т.к. 9 тыс. руб. <10,5 тыс. руб., то объект налогообложения «доход» более выгоден для ООО «А». 2 – Прибыль ООО «А» от продажи 1 тыс.ед. товара «Т» до уплаты налога по УСН = 150 000 – 80 000 = 70 тыс. руб. Расход 80 000 получили путем сложения производственных расходов и затрат на реализацию (70 000 + 10 × 1000 = 80 000). Прибыль ООО «А» от продажи 1 тыс.ед. товара «Т» после уплаты налога по УСН (объект «доход», ставка 6%) = 70 000 – 9 000 = 61 тыс. руб. 3 – Доход от физлиц = 650 × 200 = 130 тыс. руб. НПД от сделок с физлицами = 130 000× 4 / 100 = 5,2 тыс. руб. Доход от юрлиц = 350 × 200 = 70 тыс. руб. НПД от сделок с юрлицами = 70 000× 6 / 100 = 4,2 тыс. руб. Сумма НПД = 5 200 + 4 200 = 9,4 тыс. руб. Прибыль ИП «Б» от перепродажи 1 тыс.ед. товара «Т» до уплаты НПД = 200 000 – 150 000 = 50 тыс. руб. Прибыль ИП «Б» от перепродажи 1 тыс.ед. товара «Т» после уплаты НПД = 50 000 – 9 400 = 40,6 тыс. руб. 6. ОТВЕТ (1 балл): 1, 2, 3, 5 Примечание: За каждое совпадение по 0,25 балла 7. ОТВЕТ (1,5 балла): В4 РЕШЕНИЕ. Представим, что коптер перемещается над квадратами со стороной 100 м.

Путь, который надо пролететь над лесом, составляет примерно (10*13+10+1)*0,1 км=14,1 км. Чтобы пролететь за 20 минут потребуется коптер со скоростью не меньше v = 14,1/(20/60) = 42,3 км/ч. Рассмотрим вариант B. 3

Коптер со скоростью 45 км/ч пролетит за время t = 14,1/45=0,31(3) ч =18,8 мин Время полета = емкость / потребление Емкость = потребление * время полета = 57 * 18,8 / 60 = 17,86 Ач Это соответствует аккумулятору 4. 8. ОТВЕТ(0,5 балла): КИБЕРСЛЕДОВАТЕЛЬ Специальная часть 9. Задача о кинематической схеме 9.1. ОТВЕТ: 8 (0,5 балла) 9.2. ОТВЕТ: 0,823 (1 балл) Решение: Минимальное передаточное отношение будет равно:

9.3. ОТВЕТ: 750 (1 балл) Решение: Частота вращения шпинделя равна:

9.4. ОТВЕТ: 0,824 (1,5 балла) Решение: КПД привода равен:

10.Задача об устройстве с модулем беспроводной связи. 10.1. ОТВЕТ: 1 (1 балл) Решение. По схеме видно, что пин 5 переходной платы передает сигнал с пина 3, то есть соединен с пином RX модуля ESP8266. Интерфейс UART (Serial в терминологии Arduino) подразумевает перекрестное подключение TX-RX (передатчик к приемнику) между модулями, то есть пин 5 переходной платы 4

должен подключаться к пину TX контроллера Arduino Nano, а он расположен на ножке 1. 10.2. ОТВЕТ: 4 (1 балл) Решение. Каждая компонента описывается числом от 0 до 255, для передачи которого требуется 8 бит (2^8 = 256). То есть для передачи одной компоненты требуется 1 пакет, который как раз передает 8 бит данных. Для передачи одного пикселя, то есть 4 компонент, требуется 4 пакета. 10.3. ОТВЕТ: 2880 (1,5 балла) Решение. За один пакет передачи интерфейса UART (Serial в терминологии Arduino) передается 8 бит данных, но сам пакет занимает: 1 старт бит + 8 бит данных + 1 стоп-бит = 10 бит. Для передачи 4 байт данных требуется 4 пакета, то есть 40 бит. Указана скорость передачи данных 115200 бит/с. Разделим скорость на количество бит, необходимых для передачи одного пикселя и получим ответ задачи: n = 115200 / 40 = 2880. 10.4. ОТВЕТ: 107 (1,5 балла) Решение. Первые несколько бит содержат единицы, то есть передача данных не происходит. Посылка начинается с первого встреченного нулевого бита (старт-бита). Затем следует 8 бит данных, а именно: 1 1 0 1 0 1 1 0. Бит четности отсутствует и сразу за битами данных следует стоп-бит и следующая посылка. Биты данных передаются по UART в обратном порядке (от младшего разряда к старшему), то есть передаваемое число в двоичной системе выглядит так: 011010112. Переведем его в десятичную систему: 011010112 = 10710 11.Задача о роботе с разгоном и торможением. 11.1. ОТВЕТ: 0,31 (1 балл) Решение. За 1 оборот колеса при прямолинейном движении робот проезжает Среднее ускорение: . 11.2. ОТВЕТ: 1,31 (1 балл) 5

м.

Решение. От старта до начала поворота робот ехал 15 с. и проехал расстояние м/c.

Значит, средняя скорость 11.3. ОТВЕТ: 35,7 (1 балл) Решение. Время движения робота: 11.4. ОТВЕТ: 40,19 (1 балл) Решение. Длина линии при прямолинейном движении:

Определим длину нарисованной кривой между прямолинейными участками. Обозначим радиус окружности (см), по которой движется левое колесо, а радиус окружности (см), по которой движется правое колесо. Тогда и

Значит, маркер движется по окружности радиуса 2,1 м. и проезжает этой окружности, начертив линию длиной

м.

12.Задача о точных перемещениях. Посчитаем, насколько 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 времени, с С 0 по 16 С 16 по 17

Изменение показаний энкодера мотора А, ° 5760 -240

Изменение показаний энкодера мотора В, ° 5760 240 6

Движение робота

проезд прямо вперёд 16 об. танковый разворот налево на

С 17 по 25 С 25 по 26 С 26 по 34 С 34 по 35 С 35 по 37 С 37 по 38

2880

2880

-240 3600

240 3600

240 720 180

-240 720 0

120° проезд прямо вперёд 8 об танковый разворот налево на 120° проезд прямо вперёд 10 об. танковый разворот направо на 120° проезд прямо вперёд 2 об. 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:

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

Суммарный ток I = 2*1.5А + 0.442А + 0.108А ≈ 3.6А 13.2. ОТВЕТ: 10S2P (1 балл) 1.2. Один элемент питания выдает номинальное напряжение 1.2В и максимальный ток 5А. Для получения 12В необходимо 10 таких элементов последовательно. Чтобы получить ток, не менее 2*3.6=7.2А поставим параллельно две сборки по 10 элементов. Параметры сборки: напряжение 12В, максимальный ток 10А. 14.Задача о шунте 14.1. ОТВЕТ: 50 (1 балл) Решение. Выразим из закона Ома напряжение: U = I * R. При максимальном токе 10 А на шунте имеем напряжение U = 10 A * 0.5 Ом = 5 В. Мощность рассеивания на шунте должна быть равна тепловой мощности, вычисляемой по формуле P = I * U = 10 A * 5 В = 50 Вт.

Региональный этап 2024/2025 — другие классы

Все классы →

Олимпиада по робототехнике 9 класс — другие годы и этапы

Все комплекты →