P
pro·school.ru
Каталог школ
🤖 ВсОШ · Заключительный этап · 2025/2026

Олимпиада по робототехнике 10–11 классызаключительный этап ВсОШ 2025/2026: задания и ответы

Официальный комплект заключительного этапа Всероссийской олимпиады школьников по робототехнике для 10–11 классов (2025/2026 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 ИНФОРМАТИКЕ 2025-26 ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ТУР 10-11 класс Профиль «Робототехника» Уважаемый участник олимпиады! Вам предстоит решить теоретические задачи. Время выполнения заданий теоретического тура 3 часа (180 минут). Вам предлагаются 13 задач, из которых 9 задач с номерами от 10-01 до 10-09 являются общими, а 4 задачи с номерами от 10-10 до 10-13 являются специализированными. Специализированные задачи имеют следующие специализации: Гуманоидная робототехника, Летательная робототехника, Манипуляторы и Колёсная робототехника. Для того, чтобы выполнить полностью задания теоретического тура и набрать максимальный балл, вам необходимо решить все 13 задач. Решения задач вы должны оформить на листах с индивидуальным кодом. Ответы на задачи должны быть внесены в Бланк Ответов с индивидуальным кодом. В Бланк Ответов вносятся только целые числа без указания размерности. Если в решении у вас получилось дробное число в ответе, то его нужно округлить по математическим правилам округления. В бланке ответов не должно быть никаких посторонних надписей или пометок или подписей. Ответы в бланке ответов должны быть без исправлений и подчисток. Если в процессе заполнения бланка ответов произошла ошибка, то вам следует заново заполнить бланк начисто. Бланк с ошибкой должен быть перечёркнут по диагонали и передан сотруднику оргкомитета олимпиады для уничтожения. При заполнении бланка ответов каждая цифра должна быть вписана в отдельное поле. Число ответа, состоящее из одной или нескольких цифр должно быть вписано в поля ответа начиная с самого левого поля. Если вы не смогли решить задачу или не приступали к решению задачи, то поля ответа для этих задач должны оставаться пустыми. Внизу под ответами необходимо вписать контрольную сумму. Контрольная сумма – это целочисленное число, которое является суммой всех ответов. Пример вычисления контрольной суммы: - допустим, что это есть ответы на выполненные задачи: 10, 3, 1000, 45, 13 - вычисление контрольной суммы: 10 + 3 + 1000 + 45 + 13 = 1071 - в поле для контрольной суммы вносим число 1071. Выполнение теоретических задач целесообразно организовать следующим образом: - постарайтесь сначала решить лёгкие задачи, которые оцениваются в 1 балл и только затем приступайте к более сложным.

− после выполнения всех предложенных заданий еще раз удостоверьтесь в правильности выбранных Вами ответов и решений. - Перед заполнением бланка ответов выпишите числа ответов и контрольной суммы в черновике и только затем переносите цифры в бланк ответов. Предупреждаем Вас, что: - оценка за каждую задачу может быть только одна. За правильный ответ выставляется оценка равная числу баллов, указанному в условиях задач. За неправильный ответ выставляется оценка 0. Выставление оценок за частично выполненное решение не предусмотрено. - каждый ответ должен быть подтверждён решением, записанным в бланке решений. - оценка за задачу может быть снижена до нуля, если решение не соответствует ответу или решения в бланке решений нет. Задание теоретического тура считается выполненным, если Вы вовремя сдаете его членам жюри. Решения задач должны быть записаны на бланке решений. Ответ на бланке решений должен совпадать с ответом на бланке ответов. В случае отсутствия решения на бланке решений ваш ответ за задачу может быть аннулирован. Максимальная оценка за тур – 30 баллов. Задача номер 10-01 10-02 10-03 10-04 10-05 10-06 10-07 10-08 10-09 10-10 10-11 10-12 10-13 сумма

баллы 5 1 2 5 3 3 3 3 1 1 1 1 1 30 Общие задачи

Задача 10-01. Навигация. 5 баллов. Условие:

Робот оборудован лидаром и инерциальным измерительным устройством (IMU). Эта комбинация оборудования позволяет ему измерять азимуты на интересующие объекты относительно абсолютного нулевого направления на земле. Абсолютное нулевое направление на земле совпадает с направлением положительной оси X на горизонтальной плоскости в системе координат на земле с точностью 1 градус. Робот измерил азимуты (Yaw) двух маяков. В стандартной декартовой системе координат Yaw измеряется в градусах против часовой стрелки. Координаты и номера маяков роботу известны. По измерениям азимутов на два маяка робот может рассчитать собственную позицию на оси X. Маяк №1: X = 10 м, Y=-0.5 м, Маяк №2: X = 10 м, Y=0.5 м Размер самого маяка 0.05 м. На близком расстоянии от маяка точность измерения азимута снижается, так как размер маяка размывает точность определения азимута. Робот движется вдоль оси X от начала координат по направлению к маякам. Найти координату X, на которой точность определения собственной позиции наивысшая. Ответ округлить до целых метров.

Задача 10-02. Компьютерное зрение. 1 балл. Условие: В популярной библиотеке OpenCV центр координат матрицы изображения принято размещать в левом верхнем углу. При этом положительные значения оси X направлены вправо, а положительные значения оси Y направлены вниз. Параметрическое представление прямой на изображении состоит из двух величин (ρ, θ): θ – theta – [тетта] – выражается в радианах и обозначает угол наклона нормали к линии. Нормаль – это отрезок, который перпендикулярен к линии и один конец которого находится в центре координат, а другой находится на линии. 0 радиан – это вертикальная линия, π/2 радиан – это горизонтальная линия. Углы θ исчисляются от положительной оси X по часовой стрелке. ρ – rho – [ро] – расстояние от начала координат до ближайшей точки на линии или длина нормали. ρ > 0, если нормаль находится справа от оси Y, ρ < 0, если нормаль находится слева от оси Y

Матрица изображения размерами в пикселях (w, h) = (640, 480), где w — это ширина, h – это высота матрицы, состоит из бинарных пикселей. Бинарный пиксель может иметь или яркость 0 (черный цвет) или яркость 1 (белый цвет). На черной бинарной матрице изображения белыми пикселями проведен растровый отрезок, который является частью линии с параметрами (350, π/4). Растровый отрезок – это отрезок толщиной в один пиксель, в котором каждый пиксель соседствует со следующим пикселем или по вертикали, или по горизонтали или по диагонали. Из скольких белых пикселей состоит отрезок?

Задача 10-03. Механика. 2 балла. Условие Ты проектируешь робота, поднимающего детали на конвейере. Робот имеет плечо, на конце которого находится захват. Исходные данные: - Длина плеча: L = 300 мм. - Масса захвата с грузом: m = 0,5 кг. - Максимальное ускорение захвата: a_max = 50 м/с². Привод: - Передаточное число редуктора привода: i = 100. - Момент инерции ротора двигателя: J_рот = 0,0001 кг*м². Вопрос: Оценивая момент инерции нагрузки, приведенный к валу двигателя, считать, что вся масса (m) сосредоточена на конце рычага длиной L. В момент начала движения с максимальным ускорением a_max для подъёма детали, рассчитай динамический момент (момент сил для разгона), который должен развить двигатель на валу для обеспечения ускорения a_max, без учёта сил тяжести и трения. Ответ запиши в Н*см и округли до целых. Задача 10-04. Механика. 5 баллов. Условие: Ты проектируешь автономного колесного робота для механической прополки междурядий на поле с овощными культурами (например, морковью). Робот отличает культурное растение от сорняка и удаляет сорняк, срезая его стебель. Исходные данные - Сорняк: Диаметр стебля сорняка у земли: d_сорн = 0,005 м. - Робот: Рабочий орган: вращающийся бритвенный диск (фреза) диаметром D_фр = 0,12 м. - Механика удаления сорняка:

Для срезания сорняка фрезой требуется усилие резания на один стебель: F_рез = 2 Н. Рассмотри следующий режим срезания сорняка фрезой. 1. Рассчитай окружную скорость v_окр фрезы, необходимую для того, чтобы обеспечить время взаимодействия лопасти со стеблем сорняка t_вз = 0,005 с (для чистого среза). Найди частоту вращения ω. 2. Рассчитай момент сопротивления M_сопр на валу фрезы при одновременном срезании N=3 сорняков, считая, что сила F_рез приложена на радиусе R_фр = D_фр / 2. Оцени мощность на валу фрезы. Ответ запиши в Вт и округли до целых.

Задача 10-05. Алгоритмы. 3 балла. Условие Одномерный бинарный куб состоит из двух вершин - 0 и 1. Двумерный из четырех - 00, 01, 10, 11. Вы находитесь в некоторой вершине десятимерного куба. За один ход вы можете перейти в вершину, кодировка которой отличается от кода текущей в одном бите. За какое минимальное число ходов можно побывать во всех вершинах этого десятимерного куба?

Задача 10-06. Алгоритмы. 3 балла. В этой задаче нумерация в массиве с нуля. В алгоритмах есть понятие префиксной суммы. Для массива a [a1, a2, a3, …, an] это массив p = [0, a1, a1+a2, a1+a2+a3, …, a1 + … + an]. Такой массив позволяет находить суммы элементов с k-го по m-й за одну операцию вычитания: ak + a_{k+1} … + am = p_{m+1} - p_k Обобщите префиксные суммы на двумерные массивы. Предположим, что в практической задаче возникла необходимость искать среднее значение яркости в части изображения. Изображения FullHD (1920x1080), часть изображения, в которой нужно найти среднее, всегда в двадцать раз меньше полного по каждой оси. Есть два варианта, как можно действовать. Первый вариант – просто считать сумму в двойном цикле, а затем разделить на число пикселей. Второй вариант – посчитать массив префиксных сумм, а затем использовать более быстрый вариант нахождения суммы, после чего тоже разделить на число пикселей. Второй вариант имеет смысл использовать, когда нужно многократно находить средние. Найдите минимальное число операций поиска среднего, при котором использование второго подхода приведет к меньшему числу операций работы с массивами.

Операцией с массивом считается запись в ячейку или считывание из ячейки.

Задача 10-07. Теория управления. 3 балла. Условие Рассмотрим следующую механическую систему

Горизонтальная направляющая, обозначенная стрелкой вправо, неподвижна в лабораторной системе отсчета, как и крепление R. Втулки A и B свободно скользят по направляющей. Угол между AR и BR всегда составляет 90 градусов, то есть ARB – это прямоугольный треугольник в каждый момент времени. Пусть моментальная длина RA равна a, моментальная длина RB равна b. На направляющей нанесены сантиметровые отметки, в точке 0 стоит отметка 0, ось направлена вправо, высота h составляет 40 см. Точка A начинает движение вправо из координаты -200 со скоростью 10 см/с и движется в течение 15 секунд. Какой путь преодолеет точка B?

Задача 10-08. Алгоритмы компьютерного зрения. 3 балла. Условие RANSAC (Random Sample Consensus) – итеративный алгоритм оценки параметров математической модели из данных, содержащих значительное количество выбросов. Был предложен в 1981 году Фишлером и Боллесом. Алгоритмом RANSAC можно провести наилучшую прямую через набор точек, среди которых есть точки, появившиеся в результате наложения шума на измерения.

При реализации алгоритма следует набор точек разделить на точки, которые соответствуют критериям выбора (inliers) и на точки, которые не соответствуют критериям выбора (outliers) – как правило это и есть шум. Дан набор измерений из следующих точек в координатной системе (X;Y): 1) (3;1) 2) (4;6) 3) (5;4) 4) (4;2) Нужно проверить соответствие точек прямой, которая выражается формулой: Y = 1.5 * X – 3 Для этого нужно рассчитать отклонение точки от прямой, которое равно кратчайшему расстоянию от точки до прямой. Затем надо отбросить те точки, которые имеют отклонение больше, чем среднеквадратичное отклонение, они относятся к группе outlier. Из оставшихся точек надо рассчитать среднеквадратичное отклонение точек, вошедших в группу inlier. Ответ – это среднеквадратичное отклонение точек из группы inlier от прямой, умноженное на 100 и округлённое.

Задача 10-09. Навигация. 1 балл. Ровер с лидаром едет из точки (0, 0) в точку (50, 50) по кратчайшему пути со скоростью 5 м/с. Лидар фиксирует расстояние и направление положения объектов. Находясь в точке (0,0) лидар, зафиксировал объект на расстоянии 50 √2 по направлению движения ровера, также известно, что начальная скорость зафиксированного объекта была 0 м/с и движется он по вертикальной оси с постоянным ускорением. В точке (25, 25) ровер повторно зафиксировал объект, угол между направлением движения ровера и направления на объект φ, tg(π/4 – φ) = 0.5 Найти ускорение неопознанного летающего объекта, ответ записать в м/с2. Координаты даны в метрах

Задача 10-10. Гуманоидная робототехника. 1 балл.

Пятизвенный плоский шагающий гуманоидный робот – это упрощённая виртуальная модель робота, на которой удобно проверять математические и алгоритмические основы прямохождения. Робот состоит из 5 звеньев одинаковой длины равной единице. Вес робота распределен таким образом, что центр масс находится в точке соединения 3-х звеньев, когда робот выпрямлен в позу «смирно». Для упрощения вычислений следует пренебречь изменением позиции точки центра масс при изменении позы робота. Все процессы происходят в одной плоскости, поэтому ось Y отсутствует. Робот снабжен 4 сочленениями, в которых установлены вращающиеся актуаторы, позиционные углы которых обозначаются α1, α2, α3, α4. Если α1 = α2 = α3 = α4 = 0, то робот выпрямлен в одну прямую линию, в позу «смирно», и выглядит как три последовательно соединённых отрезка. α1 и α2 – это позиция бедра и колена правой ноги, α3 и α4 – это позиция бедра и колена левой ноги. Позиции актуаторов α1, α2, α3, α4 принимают положительные угловые значения, если находятся по направлению движения часовой стрелки от нуля. α1, α3 могут принимать как положительные значения, так и отрицательные значения. α2 и α4 не могут принимать отрицательные значения. У робота есть своя система координат, которая привязана к корпусу таким образом, что пересечение осей Х и Z находится в точке соединения 3-х звеньев, а ось Z параллельна верхнему звену (корпусу). Правая стопа робота должна занять точку с координатами x = 0,7; z = -0,6. Какой угол должен принять α1? Ответ округлить до целых градусов и умножить на -1.

Задача 10-11. Летательная робототехника. 1 балл. Сопротивление у беспилотных летательных аппаратов самолётного типа складывается из двух основных составляющих: сопротивления трения (X0) и индуктивного сопротивления, возникающего из-за подъёмной силы (коэффициент индуктивного сопротивления выражается формулой Сxi = Cy2/(π*λ). Определите на какой скорости должен лететь беспилотник в горизонтальном полёте, чтобы достичь максимального аэродинамического качества, определяемого как отношение подъёмной силы (Y=Cy*(ρv)2/2) к силе сопротивления (X=Cx*(ρv)2/2). Где Cx и Cy безразмерные коэффициенты силы

сопротивления и подъёмной силы. Известно, что самолёт имеет массу 10 кг, плотность воздуха на высоте полёта 1.3 кг⁄м3, крыло имеет площадь 0.03м2, удлинение λ=12, а коэффициент сопротивления трения Cx0 = 0.02 Выразите скорость в м/с и округлить до целых, g принять за 10м/с2, π=3.14

Задача 10-12. Манипуляторы. 1 балл. Условие: Манипулятор, состоящий из двух звеньев длины a = 40 cм и b = 30 cм, вращается в плоскости рисунка с постоянной угловой скоростью ω = 2 рад/с относительно оси, проходящей через точку O. В захвате в точке B находится груз. Масса груза с захватом равна m = 1 кг. На захват с грузом действует центробежная сила. Найти минимальный момент сил в приводе в точке А, необходимый для удержания груза с захватом, если угол OAB равен β = 60 градусов. Ответ вырази в Н*м, округлив до целых.

Задача 10-13. Колёсная робототехника. 1 балл. Условие: Ты – главный инженер проекта по созданию автономного колесного робота для круглосуточного патрулирования промышленной зоны. Робот должен работать в любую погоду, объезжать препятствия и иметь большой запас хода. Исходные данные: Масса шасси с базовой электроникой: m_шасси = 80 кг. Коэффициент трения качения (на асфальте): μ_кач = 0,04. Коэффициент лобового сопротивления: C_x = 0,9; площадь Миделя: A = 1,2 м² Плотность воздуха: ρ = 1,2 кг/м³ Ускорение свободного падения: g ≈ 10 Н/кг. Сила аэродинамического сопротивления воздуха рассчитывается как: F_возд = 0,5 * C_x * ρ * A * v_ср². Средняя скорость патрулирования: v_ср = 6 км/ч ≈ 1,67 м/с. Рассчитай силу сопротивления качению F_кач и силу аэродинамического сопротивления F_возд при скорости патрулирования v_ср, и найди суммарную силу сопротивления. Рассчитай и запиши в ответе минимальную механическую мощность на колесах P_мех, необходимую для движения по асфальту с постоянной скоростью v_ср. Ответ вырази в Вт, округлив до целых.

Задания — прак. подготовка

Всероссийская олимпиада школьников по информатике Робототехника, подготовительная часть Москва, 2026 Задачи подготовительного этапа посвящены знакомству с комплектом робототехнического оборудования, выданного оргкомитетом, конструированию мобильного робота, работе с датчиками и программированию базовых алгоритмов управления роботом. В течение всего времени подготовительного этапа практического тура участник может сдать задачу (т.е. совершить зачётную попытку) членам жюри полигона, заявив жюри о своём желании. Порядок сдачи задач — произвольный. Задачи сдаются по одной, т.е. после зачётной попытки право сдачи переходит к следующему участнику в очереди. Количество зачётных попыток на каждую задачу — не более двух на каждого участника. Перед зачётной попыткой участник обязан сохранить управляющую программу, загруженную в робота, на носитель жюри. При выполнении попытки участнику предоставляется возможность: • в течение не более 30 сек. провести калибровку: участник может поставить робота на полигон, включить питание робота и при необходимости нажать кнопку «калибровка». После окончания калибровки участник может исправить положение робота и заявить о готовности; • перед зачётным заездом участник может поправить элементы полигона в полях согласно жеребьёвке, после чего член жюри может внести окончательные поправки; • по команде жюри участник нажимает на роботе кнопку старт, робот приступает к выполнению задачи, начинается отсчёт времени выполнения; • в течение первых 30 секунд попытки заявить о перезапуске. Перезапуск возможен один раз за попытку, при этом предоставляется возможность повторно провести калибровку и запуск робота. Время попытки при перезапуске считается заново с момента второго запуска. По окончании времени подготовительного этапа все роботы передаются в карантин. Участники могут последовательно сделать по одной зачётной попытке для каждой из задач, в которых не были использованы обе попытки за период отладки. Между задачами участник может переместить робота, поправить механически, а также провести калибровку робота. Запуск выполнения следующей задачи осуществляется после перестановки робота на старт и жеребьёвки путём нажатия кнопки «старт» на роботе. Управляющая программа после передачи робота в карантин не может быть заменена. По окончании зачётных попыток всех участников подводится итог по каждой задаче каждого участника отдельно. Итоговый результат за подготовительный этап практического тура рассчитывается как сумма лучших попыток по каждой задаче. 1

Задачи подготовительного тура выполняются на полигоне. Его вид представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Схема полигона Использованные термины: • Жеребьёвка — случайным образом вытягивается карточка с номером. • Кнопка «калибровка» — смонтированная участником тактовая кнопка, расположенная на макетной плате. До начала зачётной попытки участник должен показать расположение и назначение кнопки. Данная кнопка может быть использована для ввода номера задачи и контроля номера задачи на дисплее. Этап калибровки должен проходить до жеребьёвки. • Кнопка «старт» — смонтированная участником тактовая кнопка, расположенная на макетной плате. До начала зачётной попытки участник должен показать расположение и назначение кнопки «старт». • Стартовать из жёлтой (синей, красной) зоны — до начала движения проекция робота полностью находится внутри периметра квадрата, обозначенного соответствующим цветом. Жюри может проверить соответствие этого требования при помощи линейки или планшета, установленного вертикально на полигон. • Финишировал в жёлтой (синей, красной) зоне — по завершении попытки робот полностью остановился, и его проекция пересекает периметр квадрата, обозначенного соответствующим цветом. Жюри может проверить соответствие этого требования при помощи линейки или планшета, установленного вертикально на полигон. 2

Задание: На выполнение каждой задачи отводится не более 2 минут. Баллы за задачи (всего 10): по 1 баллу за задачу. Задача 1 Робот при нажатии кнопки «старт» должен стартовать из жёлтой зоны с грузом. Робот должен поставить груз на полигон так, чтобы проекция груза пересекала черту с обозначением 50. Задача 2 Робот при нажатии кнопки «старт» должен стартовать из жёлтой зоны, переехать полностью за черту с обозначением 70, развернуться на 180 градусов и финишировать в жёлтую зону. Задача 3 После установки робота на стартовую позицию и заявления участника о готовности выполнить попытку проводится жеребьёвка — случайным образом вытягивается карточка с номером от 1 до 3. По результату жребия груз выставляется на полигон так, чтобы его проекция пересекала черту, соответствующую жребию, умноженному на 10, и не пересекала другие подписанные цифрами черты. Робот при нажатии кнопки «старт» должен стартовать из жёлтой зоны, взять и привезти груз в жёлтую зону (проекция груза находится целиком внутри жёлтого квадрата). Задача 4 После установки робота на стартовую позицию и заявления участника о готовности выполнить попытку проводится жеребьёвка — случайным образом вытягивается карточка с номером от 1 до 3. По результату жребия груз выставляется на полигон так, чтобы его проекция пересекала черту, соответствующую жребию, умноженному на 10, и не пересекала другие подписанные цифрами черты. Робот при нажатии кнопки «старт» должен стартовать со вторым грузом из жёлтой зоны и положить его сверху на груз, установленный согласно жребию. Задача 5 Робот при нажатии кнопки «старт» должен стартовать из синей зоны, полностью пересечь прямую, соединяющую зелёные поля №1 и №8, и финишировать в красной зоне. Задача 6 После установки робота на стартовую позицию и заявления участника о готовности выполнить попытку проводится жеребьёвка — случайным образом вытягивается карточка с номером от 1 до 8. По результату жребия груз выставляется на зелёное поле, соответствующее номеру жребия. Робот при нажатии кнопки «старт» должен стартовать из произвольной точки полигона. Когда робот финиширует (возможно финишировать в произвольной точке полигона), на дисплее в первой строке должна быть отображена одна цифра, соответствующая жребию (и положению груза при старте робота).

Задача 7 После установки робота на стартовую позицию и заявления участника о готовности выполнить попытку проводится жеребьёвка — случайным образом вытягивается карточка с номером от 1 до 8. По результату жребия груз выставляется на зелёное поле, соответствующее номеру жребия. Робот при нажатии кнопки «старт» должен стартовать из произвольной точки полигона, найти и перенести груз в зелёное поле, находящуюся напротив первоначальной. Например, из поля №1 груз переносится в поле №8, из поля №2 — в поле №7, из поля №6 — в поле №3. Задача 8 В поле №1 ставятся два груза, один на другой. Робот при нажатии кнопки «старт» должен стартовать из произвольной точки полигона, перенести один из грузов в поле №2, а второй — в поле №8. Задача 9 В поле №2 и поле №8 находятся два груза. Робот при нажатии кнопки «старт» должен стартовать из произвольной точки полигона, перенести оба груза в поле №1, сложив их один на другой. Задача 10 После установки робота на стартовую позицию и заявления участника о готовности выполнить попытку проводится жеребьёвка — случайным образом последовательно вытягиваются 4 карточки с номером от 1 до 8. По результату жребия грузы выставляются на зелёные поля в соответствии с номерами 4-х вытянутых карточек. Робот при нажатии кнопки старт должен стартовать из красной зоны и финишировать в синей зоне. На дисплее в первой строке через запятую должны быть отображены номера полей, в которых находятся грузы.

Памятка о проведении практического тура Практический тур Всероссийской олимпиады школьников по информатике (далее — ВсОШ) в направлении «Робототехника» включает в себя два этапа: подготовительный и основной, проводящиеся в разные дни. Организаторы практического тура предоставляют участнику короб, в котором находится шасси робота в собранном виде. Остальные части робота находятся в органайзере в разобранном состоянии. По окончании подготовительного этапа участник самостоятельно упаковывает робота в короб и передаёт его на хранение организаторам. Во время основного практического тура, если не было заявлено претензий о технической неисправности, участник получает того же робота, что был на подготовительном этапе. Питание робота осуществляется от комплекта алкалиновых батареек типоразмера AA (LR6) в количестве 8 штук. За оба тура олимпиады участник может запросить у организаторов запасной набор батареек не более чем 2 раза. При сборке робота нельзя пользоваться никакими инструкциями (в устной, письменной форме, в виде иллюстраций или в электронном виде), за исключением документации на компоненты и примеров кода, выданных организаторами олимпиады на бумажном носителе или размещённых на компьютере участника в электронном виде. После подготовительного этапа участник может составить заготовку программного кода, которую он вместе с компьютером передаёт организаторам. Данную заготовку организаторы передают участнику во время основного тура. В конструкции робота допускается использование только тех деталей, которые выданы организаторами. Все элементы робота, необходимые для выполнения задания (включая контроллер и систему питания), должны находиться на роботе. Робот должен быть автономным, то есть дистанционное управление роботом не допускается. При зачётном старте робот должен быть включён вручную по команде члена жюри, после чего в работу робота нельзя вмешиваться. Если участник прикоснулся к роботу или полигону во время заезда без явного указания жюри, по решению жюри результат попытки может быть аннулирован. Попытка считается завершённой, если истекло время, отведённое на выполнение попытки, либо участник заявил о досрочном завершении выполнения попытки. В случае если робот полностью выехал за пределы полигона, заезд прекращается, производится подсчёт баллов. Зачётный заезд длится не более времени, отведённого на выполнение данной задачи, после чего, если робот ещё не остановился, он должен быть остановлен вручную по команде члена жюри, фиксируются его местоположение и состояние полигона, производится подсчёт баллов. Количество пробных стартов во время, отведённое для подготовки, не ограничено. В случае выхода из строя оборудования не по вине участника время подготовки приостанавливается до момента замены оборудования на работоспособное.

Всероссийская олимпиада школьников по информатике Краткое описание компонентов Москва, 2026. Робототехническая платформа в сборе

Состав: 1. Мотор-редуктор постоянного тока коллекторный JGA25-370B, 12V, 105RPM, с магнитным энкодером на эффекте Холла и колесами - 2 шт Подключение: Синий: Питание энкодера (+3.3...5 В). Чёрный: Питание энкодера (GND). Зелёный: Сигнал 1 (датчик Холла A). Жёлтый: Сигнал 2 (датчик Холла B). Красный и Белый - Питание двигателя, скоммутировано на шилд мотора 2. Батарейный отсек на 8 элементов питания типоразмера AA (LR6) с выключателем питания, разъемом и кнопкой экстренной остановки - 1 комплект 3. Преобразователь питания понижающий регулируемый - 1 шт 4. Серводвигатель MG996R - 1 шт 5. Плата Iskra Uno на микроконтроллере ATmega328P - 1шт 6. Motor Shield плата расширения для Arduino на базе драйвера L298P - 1шт 7. Плата расширения Troyka Shield - 1 шт

Подключение Motor Shield на базе драйвера L298P выполняется путем его установки сверху на контроллер Arduino. Основные элементы подключения: На плате расположены два двухконтактных клеммных блока для подключения коллекторных моторов: M1 — для первого мотора. M2 — для второго мотора. Питание - клеммный блок PWR) Для работы моторов необходимо внешнее питание Vin — плюс внешнего источника (7–24 В). GND — минус внешнего источника. Джампер позволяет объединить питание Arduino и моторов. Если он снят, контроллер и моторы питаются раздельно. Используемые пины управления: Шилд по умолчанию занимает 4 цифровых пина Arduino для управления драйвером: D4: Направление вращения мотора M1 (DIR1). D5: Скорость (ШИМ) мотора M1 (PWM1). D6: Скорость (ШИМ) мотора M2 (PWM2). D7: Направление вращения мотора M2 (DIR2). Troya Shield —плата расширения для Arduino (и других контроллеров), разработанная для максимально быстрого и удобного подключения датчиков и модулей. На Troyka Shield распределение питания между линиями V1 и V2 позволяет разделять нагрузку.: 

Линия V1: К ней подключены все аналоговые пины (A0– A5) и цифровые пины с 0 по 7. Питание подключено к 5В от Arduino.

Линия V2: К ней подключены цифровые пины с 8 по 13. Питание задается переключателем, в роботе может быть коммутировано на внешний источник питания. 2

Аналоговый датчик отраженного света основе оптопары TCRT5000

Подключение: 

GND (Земля) — Соедините с пином GND микроконтроллера.

VCC (Питание) микроконтроллера.

OUT (Сигнальный) — Выход аналогового сигнала датчика.

Соедините

рабочим

напряжением

Инфракрасный сенсор расстояний Sharp GP2Y0A21

Подключение: 

Черный (Земля) — Соедините с пином GND микроконтроллера.

Красный (Питание) микроконтроллера.

Желтый (Сигнальный) — Выход аналогового сигнала датчика.

— Соедините с рабочим напряжением

Ультразвуковой сенсор расстояний HC-SR04

Подключение:  VCC: Питание модуля ( +5В).  TRIG (Trigger): Входной пин. При подаче на него короткого импульса (10 мкс) датчик отправляет ультразвуковую волну.  ECHO: Выходной пин. Генерирует импульс, длительность которого равна времени полета звука до объекта и обратно.  GND: Общий контакт («земля»).

Дисплей i2C ssd1306

Подключение:    

VCC - 3.3 - 5В GND - GND (0 В) SCL - SCL (A5 Arduino UNO) SDA - SDA (A4 Arduino UNO)

Стандартный адрес I2C для SSD1306 0x3C 4

BNO055 9-осевой датчик абсолютной ориентации

    

VCC: Питание модуля. 3.3 - 5В. GND: «Земля» (общий вывод питания). SCL (Serial Clock): Линия тактирования для интерфейса I2C. SDA (Serial Data): Линия данных для интерфейса I2C. RST (Reset): Вывод аппаратного сброса. При подаче логического нуля микросхема перезагружается. INT (Interrupt): Вывод прерывания. Может быть настроен на срабатывание при определенных событиях (например, обнаружение движения). ADR (Address Select): Выбор I2C-адреса устройства. Позволяет подключить два таких датчика к одной шине I2C, меняя логический уровень на этом контакте

Задания — прак. основной

Всероссийская олимпиада школьников по информатике Робототехника, основной этап Москва, 2026 Использованные термины задания: • Жеребьёвка — случайным образом вытягивается карточка с номером от 1 до 9. • Стартовать из Колмогоровграда — до начала движения проекция робота полностью находится внутри круга, обозначенного красным цветом. Жюри может проверить соответствие этого требования при помощи линейки или планшета, установленного вертикально на полигоне. • Финишировать в Колмогоровграде — по завершении попытки робот полностью остановился, и его проекция пересекает круг, обозначенный красным цветом, и не пересекает ни один из кругов, обозначенных жёлтым цветом. Жюри может проверить соответствие этого требования при помощи линейки или планшета, установленного вертикально на полигоне. • «Гипотеза» — обозначается груз с серой гранью. • «Открытие» — обозначается груз с белой гранью. • Груз находится в городе — груз своей проекцией должен полностью находиться внутри соответствующего круга, обозначенного жёлтым цветом, и при этом полностью закрывать прямоугольник, обозначенный зелёным цветом. • Калибровка — участник должен поставить робота на полигон (в пределах красного круга), включить питание робота и при необходимости однократно нажать кнопку «калибровка». После окончания калибровки участник может исправить положение робота и заявить о готовности; • Кнопка «старт» — смонтированная участником тактовая кнопка, расположенная на макетной плате. До начала зачётной попытки участник должен показать расположение и назначение кнопки «старт».

Описание задания: В стране Робототехники 10 городов. Столица «Колмогоровград» — круг, обозначенный красным цветом — расположена в центре и связана с остальными «городами» дорогами.

Рис. 1. Схема полигона В каждом из 9 «городов» — кругов, обозначенных жёлтым цветом — могут возникать «гипотезы», и некоторые гипотезы могут иметь «открытия». «Открытие» при изначальной расстановке находится под грузом «гипотеза». Вам нужно адаптировать и запрограммировать робота, а также составить его принципиальную электрическую схему (Э3), который сможет: • Стартовать из Колмогоровграда, первоначально находясь проекцией полностью внутри круга, обозначенного красным цветом; • Запомнить изначальную расстановку: в каких «городах» (кроме столицы) были только «гипотезы», а в каких — «гипотезы» и «открытия»; • Перенести все «открытия» в столицу; • Перенести «гипотезы» в те «города», где в изначальной расстановке отсутствовали «гипотезы»; • Финишировать в столице.

Изначальную расстановку определяет жеребьёвка после передачи роботов в «карантин». Для жеребьёвки используются карточки с цифрами от 1 до 9. Первоначально случайным образом определяют 3 «города», в которых должны быть только «гипотезы», затем ещё 3 «города», в которых должны быть «гипотезы» и «открытия». Проведение попытки: При выполнении попытки во время запуска робота участнику в соответствии с регламентом проведения тура даётся возможность: • Поправить расположение «гипотез» и «открытий» в соответствии с жеребьёвкой (убедиться, что все грузы находятся в городах). • Провести калибровку (в течение не более одной минуты). • По команде жюри участник нажимает на роботе кнопку «старт», и робот приступает к выполнению задания; • В течение первых 30 секунд попытки заявить о перезапуске. Перезапуск возможен один раз за попытку, при этом предоставляется возможность повторно провести калибровку и запуск робота. Время попытки при перезапуске считается заново, с момента второго запуска. • Максимальное время выполнения попытки — 3 минуты. Попытка считается завершённой, если закончилось время, отведённое на выполнение попытки, либо участник заявил о досрочном завершении.

Порядок проведения основного тура Задание основного этапа практического тура участник выполняет на том же оборудовании и компьютере, который был закреплён за ним на подготовительном этапе, если не было заявлено претензий о технической неисправности. Каждому участнику предоставляются две попытки. Первая попытка начинается через 120 минут после начала выполнения задания без учёта времени проветривания помещения, вторая — через 120 минут после окончания первой попытки всеми участниками. Перед попыткой все участники сдают роботов жюри и забирают их обратно только после завершения всех заездов попытки. Участник может отказаться от попытки, но робота сдаёт в любом случае. После каждой сдачи всех роботов в карантин жюри один раз вытягивает жребий с расположением объектов для всех участников попытки.

В зачёт идёт результат лучшей попытки. Результаты вносятся в протокол сразу и сообщаются участнику. Программы, схемы и роботы сдаются участниками жюри после завершения всех попыток. Оценивание корректности программ, схем и конструкций производится жюри без участников. По завершении попыток участник предоставляет робота для фотографирования, передаёт программный код и выполненную принципиальную электрическую схему.

Задания — проект

Единое техническое задание Версия от 09.02.26 Участникам всероссийской олимпиады школьников по информатике, профиль Робототехника, для проектного тура необходимо самостоятельно разработать и изготовить инженерный проект по Единому техническому заданию (далее ЕТЗ). От участников потребуется уметь модифицировать свое устройство, выполненное в соответствии с ЕТЗ, в пределах требований и продемонстрировать его работоспособность в ходе проведения испытаний непосредственно на проектном туре.

ЗАДАНИЕ Необходимо разработать робототехническое устройство для нанесения изображений на плоскую поверхность со следующими характеристиками: - устройство работает на специальном полигоне (см. описание полигона); - устройство перемещается по оси Х (на региональном этапе), на заключительном этапе устройство должно обеспечить возможность нанесения изображения в плоскости осей X и Y; - рабочая область устройства для регионального и заключительного этапа - 297 мм по оси Х. Рабочая область расположена за пределами зоны начала работы устройства. Перемещение рабочего инструмента по оси Y не требуется для регионального этапа. Для заключительного этапа требуется перемещение по оси Y в интервале до 170 мм. Данная рабочая зона располагается по центру листа контроля, и начинается от черной линии (пример возможного рабочего листа в файле ruler_zakl); - нанесение изображения производится на лист контроля маркером, выданным организатором.

Технические требования к устройству: - устройство должно перемещаться по одной или двум зубчатым рейкам вдоль оси Х (в зависимости от класса участия); - устройство может быть выполнено из любых компонентов, не представляющих опасность для человека, устройства и не повреждающих испытательные полигоны; - размеры устройства не должны превышать 300х300х300 мм при начале и окончании работы; - при испытаниях устройство должно быть способно развивать скорость не менее 100 мм/с. Скорость замеряться не будет, однако задание будет рассчитано таким образом, что данной скорости будет достаточно для выполнения всего задания в отведенное время; - вес устройства не регламентирован; - устройство должно работать автономно, не иметь проводных или беспроводных подключений внешних элементов, не прописанных в задании;

- запрещается использовать беспроводные протоколы связи между модулями устройства или для взаимодействия с участником; - обязательно наличие кнопки или тумблера отключения, разрывающего питание устройства от аккумуляторов, расположенного на корпусе в доступном месте; - номинальное напряжение питания, и других сигналов используемых в устройстве, должно быть не более 16 В; - в устройстве не допускается наличие незакрепленных свободно висящих проводов и оголенных контактов. Исключение могут составлять провода-перемычки, необходимые для коммутации выданных организаторами компонентов; - устройство должно иметь крепление для рабочего инструмента - маркера диаметром 8-18 мм и длиной 120-180 мм с возможностью быстрого монтажа/демонтажа. Толщина линии письма маркера под прямым углом к поверхности 0.3-2 мм; - закрепленный в устройстве маркер считается его частью; - устройство должно иметь возможность опускать маркер на рабочую поверхность и поднимать его на высоту не менее 5 мм; - расположение маркера для регионального этапа - не ближе 100 мм и не далее 200 мм от зубчатой рейки, по которой перемещается устройство (рекомендуется размещение по центру рабочей области по оси Y); - погрешность позиционирования рабочего инструмента - не более 3 мм; - устройство должно иметь датчик, позволяющий определять наличие черной полосы на рабочей поверхности, также устройство может иметь иные сенсоры, необходимые для работы; - для заключительного этапа устройство должно иметь перемещающийся по оси Y датчик линии, например, вместе с маркером. Датчик должен определять наличие черной разметки на рабочей поверхности, минимальный размер обнаруживаемого объекта – черный круг диаметром 10 мм. Также устройство может иметь иные сенсоры, необходимые для работы; - в устройстве необходимо предусмотреть наличие штыревых разъемов с шагом контактов 2,54 мм (см. рис. 1): ●​ Разъем А - аналоговый вход (АЦП разрядностью не менее 8 БИТ, опорное напряжение 3.3 В либо 5 В), питание (3,3-5В), земля. Для подключения аналогового сенсора, который может быть выдан в день испытания; ●​ Разъем Б – цифровой вход/выход, толерантный к уровню 5В, питание (3,3-5В), земля. Для цифрового сенсора, который может быть выдан в день испытания; ●​ Разъем В – UART: TX, RX, питание (+5 В), земля (0 В). Для подключения внешнего устройства, которое может быть выдано в день испытания.​ Данное устройство будет передавать и принимать данные со скоростью 9600 бит/с, иметь на выходе логический уровень 3.3 В, вход толерантен к 5 В, напряжение выше 2.0 В трактуется как логическая 1. Формат кадра 8-N-1 (1 стартовый бит (логический 0), 8 бит данных (младший бит LSB передается первым), 1 стоповый бит (логический 1). Бит четности отсутствует. Для питания устройства необходимо обеспечение напряжения 5 В ±5% и ток не менее 200мА;

Рис 1. Возможный вид разъемов, расположенных на устройстве

- рядом с разъемами необходимо разместить беспаечную макетную плату не менее 170 точек для регионального этапа и не менее 400 точек для заключительного этапа, для коммутации модулей или компонентов, выданных участнику. Макетная плата должна быть надежно закреплена в прямой доступности на поверхности устройства. Расположение платы может быть вертикальным или горизонтальным; - светодиод, расположенный на корпусе – индикатор выполнения задачи устройством. В процессе выполнения задачи светодиод должен работать в режиме индикации (постоянное свечение); - зеленый светодиод - индикатор наличия питания; - интерфейс управления, который дает возможность выбора режима работы устройства при демонстрации работоспособности. На региональном этапе интерфейс должен позволять выбрать один из шести режимов работы устройства (для заключительного этапа - из десяти режимов работы устройства). Например: дисплей, нумерованные кнопки, потенциометр, энкодер и т.п.; - устройство предполагает самостоятельную разработку системы управления на базе микроконтроллерных плат общего назначения (например, на базе ATmega, STM32, ESP32 и др.) или одноплатного компьютера. Не допускается использование специализированных решений, предназначенных для управления 3D-принтерами, фрезерными и другими ЧПУ-станками (например, контроллеров RAMPS, GRBL-совместимых плат, Mach3, прошивок Marlin и аналогов). Участник может использовать один или несколько микроконтроллеров/компьютеров. У всех контроллеров и компьютеров должны быть отключены модули беспроводной связи (их отключение участник должен быть способен продемонстрировать в любой момент по требованию организаторов); - программа управления устройством реализуется участником самостоятельно.

Испытания устройства на проектом туре 1. Технический допуск 1.1. Проверка устройства на соответствие техническому заданию проводится по следующим параметрам: - размер не более 300 х 300 х 300 мм, - номинальное напряжение источника питания не более 16В, - наличие тумблера, разрывающего питание от батареи, - отсутствие оголенных проводов, - безопасность для полигона, - наличие светодиода индикации выполнения задачи (может быть включен или выключен по логике задачи), - наличие светодиода индикации питания, - отсутствие беспроводных интерфейсов (в момент допуска участник демонстрирует отключение модулей беспроводной связи и антенн на устройстве и отключение беспроводной связи на ноутбуке участника). 1.2 Тестовое испытание работоспособности устройства заключается в демонстрации выполнения следующей задачи: - устройство устанавливается в зону старта и программа запускается, - после нажатия на кнопку, устройство наносит изображение прямого угла (два отрезка, длиной 150 мм каждый, расположенных под углом 90 градусов друг к другу; отрезки имеют общую точку на одном из их концов) и возвращается в зону старта, - во время выполнения рисунка должен светится индикаторный светодиод, после перемещения в зону старта / финиша светодиод гаснет. 1.3 Техническое интервью Техническое интервью проводится не менее чем двумя членами жюри и направлено на выявление самостоятельности разработки устройства, а также для выставления баллов за электронную часть устройства, разработку деталей и укладку проводов. Вопросы на интервью могут касаться любой части устройства, включая программную. При проведении интервью члены жюри будут использовать исходные файлы проекта, присланные участником. Интервью продолжается не более 10 минут. В случае невыполнения одного из пунктов технического допуска (1.1, 1.2, 1.3) жюри может принять решение о невозможности допуска участника к основному этапу проектного тура. Устройство может быть не допущено до выполнения задания в случае несоответствия техническому заданию или невозможности выполнить тестовое испытание, или в случае выявления несамостоятельной разработки и изготовления устройства участником. 2. Испытания для демонстрации работоспособности инженерного проекта После прохождения технического допуска участнику выдается задание проектного тура и маркер, который он использует на протяжении всего тура. Одновременно с заданием или в начале отладки соответствующей задачи участник может получить модуль для подключения к разъемам А, Б и/или В. Для заключительного этапа это будет набор дискретных компонентов, датчик или устройство, передающее данные по UART.

Подключение выданного компонента может осуществляться напрямую через контакты разъема или через макетную плату при помощи проводов-перемычек, которые участник приносит самостоятельно. В задании участник получает получает избыточное количество задач. Каждая задача оценивается в определенное количество баллов по критериям. Участник может выбрать любое количество задач для демонстрации работоспособности. Итоговый балл участника за тур - сумма баллов за сданные задачи, но не превышает максимально возможный балл за тур. Участнику предоставляется не менее 240 минут для подготовки и демонстрации задач членам жюри, время потраченное для сдачи задач входит в общее время тура. Для выполнения каждой задачи возможно 2 раздельных попытки. Первая попытка должна быть выполнена не позднее, чем за 60 минут до окончания тура, по истечении указанного времени за несданную попытку выставляется 0. Задачи демонстрируются по мере выполнения. Очередность демонстрации не важна. По готовности одной из задач участник заявляет членам жюри, что готов сдать задачу. После жеребьевки члены жюри выдают участнику соответствующий контрольный лист. На установку устройства на полигон организаторов перед попыткой и наклейку контрольного листа участнику отводится не более 2-х минут. За один раз участник демонстрирует только одну задачу, после чего результат сразу фиксируется. Начало и окончание выполнения задачи может быть зафиксировано только, если устройство начало и закончило работу зоне старта. Оценивается только изображение полученное на контрольном листе. Во время подготовки участник может тестировать собственное устройство только на полигоне, предоставленном организаторами. Участник не может крепить на испытательный полигон свои компоненты. Для программирования устройства используется компьютер участника, принесенный с собой, работающий в автономном режиме без доступа к внешним сервисам и сети интернет. Для подготовки устройства к испытанию участник может использовать собственный ручной инструмент. Весь инструмент, средства индивидуальной защиты, средства защиты рабочей поверхности (коврики), запасные части и компоненты должны быть принесены в одном ящике размером не более 350х350х600 мм. Производить пайку и слесарно-столярные работы необходимо в специальной технической зоне, предоставленной организатором. 3. Оценка прохождения испытаний проектного тура Оценка складывается из двух составляющих: оценка устройства – 10% (3 балла) и оценка работы устройства – 90% (27 баллов). 3.1 Оценка устройства Не позднее чем за 7 дней до начала заключительного этапа (15.03.2026, включительно) участнику необходимо отправить организатору исходные файлы инженерного проекта: не менее трех фотографий устройства с разных сторон, электрическую структурную схему (Э1) в формате PDF, электрическую принципиальную схему (Э3) в формате PDF, 3D-модели в формате STEP (сборка или все отдельные детали, спроектированные участником) или чертежи деталей, если они выполнены ручным инструментом,

программный код для выполнения тестового испытания работоспособности. ​ Сбор файлов осуществляется по почте или иным способом. В случае отсутствия файлов, или нарушения сроков отправки, участник не может претендовать на баллы за оценку устройства – по критериям за механическую часть и электронику устройства будет выставлен 0 (ноль) баллов. В случае наличия одинаковых файлов у нескольких участников, жюри может принять решение об аннулировании баллов за работу устройства. Оценка устройства происходит в процессе технического допуска. В случае, если участник затрудняется ответить на вопросы жюри по любой части проекта, может быть принято решение об аннулировании баллов за работу устройства. Критерии оценки устройства: 3.1.1 Электронная часть устройства (максимально 1,5 балла, баллы суммируются): 1 балл – участник использует электронную плату (или несколько плат) собственной разработки для коммутации электронных компонентов, технология изготовления плат не имеет значения, или 1 балл – если плата изготовлена путем пайки перемычек на макетной плате и участник предоставил схему Э3 (выполнена в соответствии с ГОСТ, не содержит грубых ошибок); 0,5 балла – монтаж и укладка проводов выполнены аккуратно: провода обжаты в разъемные соединения или припаяны, выполнена изоляция соединений и предоставлена схема электрическая структурная Э1 (выполнена в соответствии с ГОСТ, не содержит грубых ошибок). 3.1.2 Механическая часть устройства (максимально 1,5 балла) 1 балл – устройство полностью выполнено из деталей, спроектированных участником, и предоставлены файлы с 3D-моделями этих деталей. Это означает, что компоновка и изготовление узлов выполнены участником самостоятельно из промышленных комплектующих (подшипники, моторы, муфты, валы); +0,5 баллов – предоставлена общая 3D-сборка всего устройства или устройство имеет механизм/конструктивный узел/инженерное решение обеспечивающий эффективность работы устройства; 0 баллов – устройство собрано из конструктора или не предоставлены файлы с 3D-моделями. 3.2 Оценка работы устройства осуществляется согласно критериям, описанным в карте контроля, приложенной к заданию. Итоговый балл участника за прохождение испытания проектного тура является суммой баллов за лучшую попытку выполнения каждой из задач, но не более максимального балла оценки работы устройства – 27 баллов. Решения задач должны быть результатом самостоятельной работы участника. Запрещается использовать сгенерированный искусственным интеллектом или автоматическими системами код, использовать автоматизированные интеллектуальные агенты, языковые модели (нейросети) локальные или встроенные в среду разработки. Использование таких моделей будет приравнено к списыванию и баллы за весь проектный тур будут аннулированы.

Испытательные полигоны Все полигоны изготавливаются из ЛДСП, фанеры, дерева и пластиковых зубчатых реек. Фактический размер деталей, и точность сборки полигона должны соответствовать требованиям, максимальный допуск для деревянных конструкций 3 мм, для печати на 3Д принтере 0.2 мм. Полигон состоит из зоны начала и окончания работы, рабочей зоны и технической зоны. Модуль зубчатой рейки составляет М 2 (выполняется согласно ГОСТ 13755— 2015). Модель для печати реек доступна по ссылке. Полигон 9 класса Робот наносит изображение на горизонтальную поверхность (см. рисунок 2). В рабочей области закрепляется бланк, распечатанный на листе бумаги А4 плотностью не менее 80 г/м2. Бланк имеет черную полосу шириной 20 мм и закреплен между рейками. Крепление бланка осуществляется бумажным скотчем вдоль короткой стороны по всей длине. Горизонтальная поверхность - лист светлого ЛДСП, фанеры или ламинированного МДФ. Расстояние между рейками фиксировано - 210 мм. Зубчатые рейки закреплены на деревянных брусках или ЛДСП шириной 16-20 мм и высотой 40 мм (см. рисунок 3). Ширина зубчатой рейки равна 16 мм независимо от ширины бруска. Рейки выровнены по внутренним краям брусков. Минимальная длина поверхности по оси Х – 700 мм. Ось Х расположена вдоль реек. Робот при перемещении может опираться только на зубчатые рейки и внутреннюю поверхность деревянных брусков. Робот не может опираться на рабочую область во время работы. При монтаже рейки торцами прижаты к зоне старта, но следует учесть возможную погрешность монтажа.

Рисунок 2. Общий вид полигона 9 класс

Рисунок 3. Полигон 9 класс. Вид сбоку

Рисунок 4. Полигон 9 класс. Вид сверху

Полигон 10 класс Робот наносит изображение на вертикальную поверхность. Изображение наносится на бланк , распечатанный на листе бумаги А4. Бланк имеет черную полосу шириной 20 мм и закреплен на расстоянии 30 мм от кромки на которой закреплена рейка на бумажный скотч по коротким сторонам бланка по всей длине. Вертикальная поверхность - лист светлого ЛДСП толщиной 16 мм и высотой не менее 300 мм, установленный вертикально. На верхней кромке листа ЛДСП закреплена зубчатая рейка (см. рисунок 5). . Минимальная длина поверхности по оси Х – 700 мм. Ось X расположена вдоль зубчатой рейки. Крепление вертикальной поверхности осуществляется таким образом, что на лицевой части не располагается никаких крепежных элементов. В качестве опорных элементов снизу могут выступать

деревянные рейки или лист ЛДСП. На задней части могут располагаться элементы жесткости - уголки или распорки. Крепежные элементы не могут располагаться ближе 50 мм к верхней кромке листа ЛДСП. Пример полигона в сборе в приложении. Зона старта находится слева от рабочей области.

Рисунок 5. Полигон 10 класс

Полигон 11 класс Робот наносит изображение на вертикальную поверхность. Изображение наносится на бланк, распечатанный на листе бумаги А4 и обрезанный до 200 мм плотностью не менее 80 г/м2. Бланк имеет черную полосу шириной 20 мм и закреплен на бумажный скотч по коротким сторонам бланка по всей длине. Вертикальная поверхность - лист ЛДСП тощиной 16 мм и шириной 200мм, установленный вертикально. На боковых кромках листа ЛДСП закреплены зубчатые рейки (см. рисунок 6). Минимальная высота поверхности 700 мм. Робот стартует из нижней части вертикальной плоскости. Крепление вертикальной поверхности осуществляется таким образом, что на лицевой части не располагается никаких крепежных элементов. В качестве опорных элементов снизу могут выступать деревянные рейки или лист ЛДСП. На задней части могут располагаться элементы жесткости - уголки или распорки. Крепежные элементы не могут располагаться ближе 30 мм к боковым кромкам листа ЛДСП. Пример полигона в сборе в приложении. Ось X расположена вдоль зубчатых реек.

Рисунок 6. Полигон 11 класс

Приложение 1 Пример бланка ответа для регионального этапа

Пример бланка для заключительного этапа

Приложение 2. Примеры монтажа полигонов Пример монтажа 9 класс

Пример монтажа 10 класс

Пример монтажа 11класс

Всероссийская олимпиада школьников по информатике Робототехника, проектный тур, основной этап Москва, 2026 Участникам Всероссийской олимпиады школьников по информатике (профиль «Робототехника») для проектного тура необходимо самостоятельно разработать и изготовить инженерный проект по Единому техническому заданию (далее — ЕТЗ). От участников требуется уметь модифицировать своё устройство, выполненное в соответствии с ЕТЗ, в пределах предъявляемых требований и продемонстрировать его работоспособность в ходе испытаний непосредственно на проектном туре. Организаторами предоставляются следующие компоненты: • Резистор подстроечный 10 кОм — 1 шт.; • Резисторы 10 кОм, 4.7 кОм, 220 Ом — по 3 шт.; Основной этап проектного тура включает избыточный набор задач, позволяющий проявить адаптивность разработанного устройства к различным условиям. Участник самостоятельно выбирает задачи для зачётной попытки. Количество зачётных попыток для каждой задачи — не более двух. Через 240 минут после начала этапа устройство передается в карантин. Участник может использовать неиспользованные права на вторые попытки по задачам. При этом допускается выбор номера программы в устройстве через интерфейс управления (согласно ЕТЗ), не допускается дополнительный ввод параметров (если иное не оговорено условием задачи). Устройство начинает попытку находясь в зоне старта. Попытка считается завершенной, когда устройство вернулось в зону сарта. Участник запускает программу по команде члена жюри и на протяжении всей попытки не вмешивается в работу устройства.

Задача 1 Устройству необходимо последовательно нанести на выданный участнику бланк следующие геометрические фигуры: • квадрат со стороной 120 мм; • окружность диаметром 120 мм, вписанную в ранее построенный квадрат; • равносторонний треугольник, вписанный в ранее построенную окружность, вершины которого лежат на окружности. Все указанные фигуры должны быть построены роботом за одну попытку, последовательно. Ограничения на количество отрывов маркера от бланка отсутствуют. Если по завершении попытки построены не все фигуры, баллы начисляются только за те фигуры, которые были построены. Баллы за фигуры, не полностью размещённые в пределах рабочего поля бланка, не начисляются. Оценивание За построенные фигуры начисляются следующие баллы: • квадрат — 1 балл; • окружность — 2 балла. В центре окружности должна быть нанесена точка. Если точка не нанесена — 1 балл. Если расстояние от центра окружности до различных точек её линии отличается более чем на 3 мм, за окружность начисляется 1 балл; • равносторонний треугольник — 1 балл. Дополнительные баллы за точность • максимальное расстояние между линией вписанной окружности и сторонами квадрата не превышает 5 мм — 2 балла; • максимальное расстояние между вершинами треугольника и линией окружности не превышает 5 мм — 3 балла. (9 баллов)

Задача 2 На бланке в случайном месте нарисован черный круг диаметром 40 мм. Вокруг него нарисована тонкая окружность диаметром 100 мм с тем же центром, что и у круга. 2

Рис. 1. Исходное изображение на бланке (слева) и ожидаемый результат работы устройства (справа). Устройству необходимо нарисовать окружность на белом кольце вокруг черного круга и крест из вертикального и горизонтального отрезков, пересекающихся внутри черного круга как можно ближе к центру нарисованной окружности. Для определения качества нарисованной окружности жюри может использовать линейку и транспортир. Линейкой будет измерено минимальное и максимальное расстояние от точки пересечения отрезков до линии нарисованной окружности. Если точки пересечения нет, жюри определит эту точку самостоятельно как можно ближе к центру нарисованной окружности. Транспортиром будет измерена суммарная градусная мера нарисованных дуг в случае наличия разрывов, а также наклон отрезков. Оценивание За нарисованные фигуры участник получает следующие баллы. С помощью линейки определяется минимальное и максимальное расстояние от точки пересечения отрезков до линии построенной окружности. Если точка пересечения отсутствует, она определяется жюри как точка, максимально близкая к центру построенной окружности. С помощью транспортира определяется суммарная градусная мера построенных дуг (при наличии разрывов), а также отклонение отрезков от вертикального и горизонтального направлений. За построенные фигуры участнику начисляются баллы в соответствии с критериями: Критерии оценивания • Горизонтальный отрезок проходит по хорде (диаметру) чёрного круга, при этом оба его конца находятся за пределами круга (наклон не более ±15◦ ) — 1 балл. • Вертикальный отрезок проходит по хорде (диаметру) чёрного круга, при этом оба его конца находятся за пределами круга (наклон не более ±15◦ ) — 1 балл. • Точка пересечения горизонтального и вертикального отрезков расположена внутри чёрного круга — 2 балла.

• Кривая линия (окружность) построена в области белого кольца вокруг чёрного круга: – линия не пересекает внешнюю окружность — 1 балл; – линия не пересекает чёрный круг — 1 балл. • В окружности допускаются разрывы. Баллы начисляются в зависимости от суммарной градусной меры дуги, построенной в пределах белого кольца: – не менее 180◦ — 1 балл; – не менее 270◦ — 2 балла; – 360◦ — 3 балл. (9 баллов)

Задача 3 Перед началом попытки проводится жеребьёвка – случайным образом вытягивается бланк. На бланке изображены две параллельные чёрные линии, расположенные вдоль оси Y. Устройству необходимо построить отрезок длиной 10 см, параллельный оси Y, и расположенный на равном расстоянии от указанных линий. Критерии оценивания: • Нарисованная линия не имеет разрывов — 1 балл. • У начала и конца нарисованной линии расстояние до обеих линий, изображённых на бланке, отличается не более чем на 5 мм. Измерение производится линейкой — 2 балла. • Все точки нарисованной линии отклоняются от прямой, соединяющей начало и конец линии, не более чем на 5 мм. Прямая проводится линейкой через начало и конец линии, после чего оценивается её кривизна — 3 балла. • Расстояние между началом и концом нарисованной линии находится в диапазоне от 95 до 105 мм. Измерение производится линейкой — 3 балла. (9 баллов)

Задача 4 Условие С использованием порта А участнику необходимо определить сопротивление выданного резистора или резисторов и внести полученные значения в бланк ответов. Непосредственно перед началом попытки участнику выдается один или два резистора (количество выбирается участником). Резисторы выбираются из ряда E24 в диапазоне от 500 Ом до 47 кОм. Подключение резисторов осуществляется участником с использованием макетной платы устройства. Номинал резистора запрещается вводить или передавать устройству любым способом, кроме измерения. В случае выдачи двух резисторов их подключение допускается только к одному порту с АЦП (порт А). При этом допускается использование порта Б. Формат записи ответа Для каждого резистора необходимо указать его номинал в чекбоксах. Отдельно для разрядов единиц, десятков и множитель (10 в степени множителя). Пример номинала 4.7 кОм на чекбоксе

Чекбокс считается заполненным, если в нём присутствует символ (X, O, V, + или иной), нанесённый внутри рамки размером 10×10 мм. Размер символа должен находиться в диапазоне от 3 до 9 мм. Оценивание Если участнику выдан один резистор, оценивание производится в соответствии с таблицей зависимости баллов от относительной ошибки. Если участнику выданы два резистора, оценивание проводится для каждого резистора отдельно. Итоговый балл определяется как сумма баллов за каждый резистор. 5

Очередность указания резисторов в бланке не регламентируется. Резистор Относительная ошибка Балл > 0,3 0 ≤ 0,3 1 Первый ≤ 0,2 3 ≤ 0,1 5 > 0,3 0 ≤ 0,3 1 Второй ≤ 0,2 3 ≤ 0,1 5 (10 баллов)

Задача 5 На бланке ответов изображена сетка размером 4×4 клетки. Размер клетки — 20×20 мм. Нижний левый угол сетки расположен на расстоянии 25 мм от нижней стартовой линии и 25 мм от левой ограничительной линии. На поле случайным образом размещаются 4 стенки; стенка представляет собой закрашенный квадрат.

Задача участника — найти и нанести маркером путь (одну непрерывную линию) от входа в лабиринт (клетка A1) до выхода из лабиринта (клетка D4). Движение допускается только вверх, вниз, вправо и влево (движение по диагонали запрещено). Клетка может быть «пустой» или «стеной». Гарантируется, что клетки A1 и D4 являются пустыми. Также гарантируется существование кратчайшего пути из A1 в D4 длиной 7 клеток (с учётом начальной и конечной клеток). Расстановка стен определяется жеребьёвкой. При успешном достижении выхода из лабиринта участник получает 14 баллов (по 2 балла за каждую клетку). 6

Если непрерывная линия от клетки А1 пересекает стенку или выходит за границы сетки, линия считается завершённой. В этом случае рассчитывается кратчайший путь длины N от финиша D4 до ближайшей клетки, расположенной на нарисованном пути. В результате участник получает 14 − N * 2 баллов. (14 баллов)

Ответы и решения — показать

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

Решения — теор.

ВСЕРОССИЙСКАЯ ОЛИМПИАДА ШКОЛЬНИКОВ ПО ИНФОРМАТИКЕ 2025-26 ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ ТУР 10-11 класс Профиль «Робототехника» Ответы, Решения, ключи и методика оценивания. По теоретическому туру максимальная оценка результатов участника 10 и 11 класса определяется арифметической суммой всех баллов, полученных за выполнение заданий и не должна превышать 40 баллов. Задачи для 10 и 11 классов одинаковые. Каждый ответ оценивается либо как правильный (полностью совпадает с ключом - ответом), либо как неправильный (отличается от ключа или отсутствует). Каждый правильный ответ имеет свой вес: 2 балла, 4 балла, 7 баллов. В общей части даны следующие задачи: Задача 10-01 10-02 10-03 10-04 10-05 10-06 10-07 10-08 10-09 10-10 10-11 10-12 10-13

Ответ - ключ 7 480 174 6 1023 401 24 39 0 112 12 0 56

Оценка 5 1 2 5 3 3 3 3 1 1 1 1 1

Участник должен внести ответы в бланк ответов и должен внести решения задач в странички, маркированные кодом работы. Каждая решенная задача должна иметь как ответ, так и решение. При наличии правильного ответа в бланке ответов, но отсутствия решения или если в странице с решением ответ отличается от ответа в бланке ответов, оценка за задачу может быть аннулирована.

Общие задачи Задача 10-01. Навигация. 5 баллов. Условие:

Робот оборудован лидаром и инерциальным измерительным устройством (IMU). Эта комбинация оборудования позволяет ему измерять азимуты на интересующие объекты относительно абсолютного нулевого направления на земле. Абсолютное нулевое направление на земле совпадает с направлением положительной оси X на горизонтальной плоскости в системе координат на земле с точностью 1 градус. Робот измерил азимуты (Yaw) двух маяков. В стандартной декартовой системе координат Yaw измеряется в градусах против часовой стрелки. Координаты и номера маяков роботу известны. По измерениям азимутов на два маяка робот может рассчитать собственную позицию на оси X. Маяк №1: X = 10 м, Y=-0.5 м, Маяк №2: X = 10 м, Y=0.5 м Размер самого маяка 0.05 м. На близком расстоянии от маяка точность измерения азимута снижается, так как размер маяка размывает точность определения азимута. Робот движется вдоль оси X от начала координат по направлению к маякам. Найти координату X, на которой точность определения собственной позиции наивысшая. Ответ округлить до целых метров. Решение:

1 градус = 0,017 радиан При движении робота от начала координат точность определения собственной координаты X растёт, так как абсолютная величина азимута растёт. Если L – расстояние до маяка, а α – азимут, то L * sin α = 0,5 L = 0,5 / sin α

ΔL = 0,5 * (1/ sin(α) – 1/ sin(α + 0,017)) = 0,5 * (2 * sin(0,017/2) * cos(α + 0,017/2)/(sin(α) * sin(α + 0,017))) ~ K * cos(α) / sin2(α) Таким образом погрешность измерения расстояния до маяка уменьшается по мере роста величины sin α. Однако при приближении к маякам растёт угловой размер маяка ~ 0,05 / L, а также погрешность, связанная с размытием азимута. Наивысшая точность получается в точке, где угловой размер маяка становится равен погрешности измерения азимута. 0,05 / L = 0,017 L = 0,05 / 0,017 = 2,94 м L – гипотенуза треугольника, в которой один из катетов равен 0,5 м Второй катет треугольника равен �𝐿𝐿2 − 0,52 = 2,9 м Координата X в этой точке равна 10 – 2,9 = 7,1 м Ответ: 7 Задача 10-02. Компьютерное зрение. 1 балл. Условие: В популярной библиотеке OpenCV центр координат матрицы изображения принято размещать в левом верхнем углу. При этом положительные значения оси X направлены вправо, а положительные значения оси Y направлены вниз. Параметрическое представление прямой на изображении состоит из двух величин (ρ, θ): θ – theta – [тетта] – выражается в радианах и обозначает угол наклона нормали к линии. Нормаль – это отрезок, который перпендикулярен к линии и один конец которого находится в центре координат, а другой находится на линии. 0 радиан – это вертикальная линия, π/2 радиан – это горизонтальная линия. Углы θ исчисляются от положительной оси X по часовой стрелке. ρ – rho – [ро] – расстояние от начала координат до ближайшей точки на линии или длина нормали. ρ > 0, если нормаль находится справа от оси Y, ρ < 0, если нормаль находится слева от оси Y Матрица изображения размерами в пикселях (w, h) = (640, 480), где w – это ширина, h – это высота матрицы, состоит из бинарных пикселей. Бинарный пиксель может иметь или яркость 0 (черный цвет) или яркость 1 (белый цвет). На черной бинарной матрице изображения белыми пикселями проведен растровый отрезок, который является частью линии с параметрами (350, π/4). Растровый отрезок – это отрезок толщиной в один пиксель, в котором каждый пиксель

соседствует со следующим пикселем или по вертикали, или по горизонтали или по диагонали. Из скольких белых пикселей состоит отрезок? Решение: Линия пересекает ось X в точке, где x = 350 * √2= 495 Линия пересекает ось Y в точке, где y = 350 * √2= 495. Поскольку 495 > 480, то общая высота отрезка равна 480, так же, как и ширина. То есть отрезок состоит из пикселей, которые соединены друг с другом по диагонали. Число пикселей равно максимуму между шириной и высотой. Итого 480. Ответ: 480

Задача 10-03. Механика. 2 балла. Условие Ты проектируешь робота, поднимающего детали на конвейере. Робот имеет плечо, на конце которого находится захват. Исходные данные: - Длина плеча: L = 300 мм. - Масса захвата с грузом: m = 0,5 кг. - Максимальное ускорение захвата: a_max = 50 м/с². Привод: - Передаточное число редуктора привода: i = 100. - Момент инерции ротора двигателя: J_рот = 0,0001 кг*м². Вопрос: Оценивая момент инерции нагрузки, приведенный к валу двигателя, считать, что вся масса (m) сосредоточена на конце рычага длиной L. В момент начала движения с максимальным ускорением a_max для подъёма детали, рассчитай динамический момент (момент сил для разгона), который должен развить двигатель на валу для обеспечения ускорения a_max, без учёта сил тяжести и трения. Ответ запиши в Н*см и округли до целых. Ответ: 174 Решение Дано: m = 0,5 кг a_max = 50 м/с² L = 0,3 м i = 100 J_рот = 0,0001 кг*м² - Момент инерции нагрузки, приведённый к валу двигателя:

Считаем, что масса m закреплена на конце рычага длиной L. Момент инерции этой массы относительно оси привода (оси "плеча"): J_нагр = m * L² = 0,5 кг * (0,3 м)² = 0,5 * 0,09 = 0,045 кг*м². Этот момент инерции приведён к оси вращения рычага. Чтобы привести его к валу двигателя, который вращается в i раз быстрее, нужно разделить на квадрат передаточного числа: J_прив = J_нагр / i² = 0,045 кг*м² / (100²) = 0,045 / 10000 = 0,0000045 кг*м². - Динамический момент на валу двигателя: Угловое ускорение вала двигателя ε_дв связано с линейным ускорением a_max и длиной рычага L: a_max = ε_рыч * L, где ε_рыч — угловое ускорение рычага. ε_рыч = a_max / L = 50 / 0,3 ≈ 166,7 рад/с². Угловое ускорение вала двигателя в i раз больше: ε_дв = ε_рыч * i = 166,7 * 100 = 16670 рад/с². Полный момент инерции на валу двигателя: J_полн = J_рот + J_прив = 0,0001 + 0,0000045 ≈ 0,0001045 кг*м². Динамический момент (момент для разгона инерции): M_дин = J_полн * ε_дв = 0,0001045 кг*м² * 16670 рад/с² ≈ 1,74 Н*м. Если выразить в Н*см, то получим ≈174 Н*см. Задача 10-04. Механика. 5 баллов. Условие: Ты проектируешь автономного колесного робота для механической прополки междурядий на поле с овощными культурами (например, морковью). Робот отличает культурное растение от сорняка и удаляет сорняк, срезая его стебель. Исходные данные - Сорняк: Диаметр стебля сорняка у земли: d_сорн = 0,005 м. - Робот: Рабочий орган: вращающийся бритвенный диск (фреза) диаметром D_фр = 0,12 м. - Механика удаления сорняка: Для срезания сорняка фрезой требуется усилие резания на один стебель: F_рез = 2 Н. Рассмотри следующий режим срезания сорняка фрезой. 1. Рассчитай окружную скорость v_окр фрезы, необходимую для того, чтобы обеспечить время взаимодействия лопасти со стеблем сорняка t_вз = 0,005 с (для чистого среза). Найди частоту вращения ω. 2. Рассчитай момент сопротивления M_сопр на валу фрезы при одновременном срезании N=3 сорняков, считая, что сила F_рез приложена на радиусе R_фр = D_фр / 2.

Оцени мощность на валу фрезы. Ответ запиши в Вт и округли до целых. Ответ: 6 Решение: Дано: D_фр = 0,12 м -> R_фр = 0,06 м t_вз = 0,005 с F_рез = 2 Н N=3 d_сорн = 0,005 м Окружная скорость и частота вращения: Чтобы лопасть прошла путь, равный толщине стебля d_сорн, за время t_вз, нужна скорость: v_окр = d_сорн / t_вз = 0,005 м / 0,005 с = 1 м/с. v_окр = ω * R_фр Частота вращения: ω = v_окр / R_фр = 1 / 0,06 ≈ 16,67 рад/с. Момент сопротивления: Момент от срезания одного сорняка: M_1 = F_рез * R_фр = 2 Н * 0,06 м = 0,12 Н·м. При одновременной работе с 3 сорняками: M_сопр = N * M_1 = 3 * 0,12 = 0,36 Н·м. Мощность: Механическая мощность на фрезе: P_фр = M_сопр * ω = 0,36 Н·м * 16,67 рад/с ≈ 6 Вт. Задача 10-05. Алгоритмы. 3 балла. Условие Одномерный бинарный куб состоит из двух вершин - 0 и 1. Двумерный из четырех - 00, 01, 10, 11. Вы находитесь в некоторой вершине десятимерного куба. За один ход вы можете перейти в вершину, кодировка которой отличается от кода текущей в одном бите. За какое минимальное число ходов можно побывать во всех вершинах этого десятимерного куба? Решение Куб размерности d = 1 (одномерный) обходится за 21 − 1 = 1 ход.

Куб размерности k+1 обходится следующим образом. Обходим его подкуб размерности k, у всех вершин которого в кодировке первым символом стоит 0, потом за один ход переходим в другой подкуб (кодировка всех вершин которого начинается с 1) и делаем обход в обратную сторону. Если для обхода куба размерности k нужно A ходов, для обхода куба размерности k+1 нужно 2 D + 1 действий. Поскольку для одномерного нужно 1 действие, для k-мерного нужно 2𝑘𝑘 − 1. Таким образом, ответ задачи 210 − 1 = 1023.

Ответ: 1023 Задача 10-06. Алгоритмы. 3 балла. В этой задаче нумерация в массиве с нуля. В алгоритмах есть понятие префиксной суммы. Для массива a [a1, a2, a3, …, an] это массив p = [0, a1, a1+a2, a1+a2+a3, …, a1 + … + an]. Такой массив позволяет находить суммы элементов с k-го по m-й за одну операцию вычитания: ak + a_{k+1} … + am = p_{m+1} - p_k Обобщите префиксные суммы на двумерные массивы. Предположим, что в практической задаче возникла необходимость искать среднее значение яркости в части изображения. Изображения FullHD (1920x1080), часть изображения, в которой нужно найти среднее, всегда в двадцать раз меньше полного по каждой оси. Есть два варианта, как можно действовать. Первый вариант – просто считать сумму в двойном цикле, а затем разделить на число пикселей. Второй вариант – посчитать массив префиксных сумм, а затем использовать более быстрый вариант нахождения суммы, после чего тоже разделить на число пикселей. Второй вариант имеет смысл использовать, когда нужно многократно находить средние. Найдите минимальное число операций поиска среднего, при котором использование второго подхода приведет к меньшему числу операций работы с массивами.

Операцией с массивом считается запись в ячейку или считывание из ячейки. Решение: n – число запросов. Первый вариант = n * 96 * 54 Второй вариант = 1921*1081 + n * 4 Нужно найти минимальное такое n, что n * 96 * 54 > 1921*1081 + n * 4 Это 401 Ответ: 401 Задача 10-07. Теория управления. 3 балла. Условие Рассмотрим следующую механическую систему

Горизонтальная направляющая, обозначенная стрелкой вправо, неподвижна в лабораторной системе отсчета, как и крепление R. Втулки A и B свободно скользят по направляющей. Угол между AR и BR всегда составляет 90 градусов, то есть ARB – это прямоугольный треугольник в каждый момент времени. Пусть моментальная длина RA равна a, моментальная длина RB равна b. На направляющей нанесены сантиметровые отметки, в точке 0 стоит отметка 0, ось направлена вправо, высота h составляет 40 см. Точка A начинает движение вправо из координаты -200 со скоростью 10 см/с и движется в течение 15 секунд. Какой путь преодолеет точка B?

Решение 𝐶𝐶

Покажем, что эта система реализует обращение числа, то есть 𝑥𝑥 = 𝑦𝑦 для некоторой

константы C. Обозначим RA как a, RB как b.

a. по теореме Пифагора x - y = √𝑎𝑎2 − 𝑏𝑏 2 b. по теореме Пифагора b2 = h2 + x2 c. Из подобия треугольников BAR и BR0 √𝑎𝑎2 − 𝑏𝑏 2 𝑏𝑏 = ℎ 𝑎𝑎 𝑎𝑎𝑏𝑏 2 2 и как следствие √𝑎𝑎 − 𝑏𝑏 = ℎ

d. Из подобия треугольников BR0 и RA0 𝑏𝑏 𝑥𝑥

𝑎𝑎

=ℎ

𝑏𝑏ℎ

и как следствие a = 𝑥𝑥

Выразим y через x.

y = x – √𝑎𝑎2 − 𝑏𝑏 2 = x Следовательно, x = -

𝑎𝑎𝑏𝑏

ℎ𝑏𝑏 2

𝑏𝑏 2

= x – ℎ𝑥𝑥 = x – 𝑥𝑥 = x ℎ

ℎ2

ℎ2 + 𝑥𝑥 2 𝑥𝑥

ℎ2

ℎ2

= x – 𝑥𝑥 - x = - 𝑥𝑥

𝑥𝑥

Начальное значение x равно - 1600 / (-200) = 8 Конечное значение y равно -200 + 10 * 15 = -50 Конечное значение x равно -1600 / (-50) = 32 Путь, пройденный B, равен 32 - 8 = 24 см Ответ: 24

Задача 10-08. Алгоритмы компьютерного зрения. 3 балла. Условие RANSAC (Random Sample Consensus) – итеративный алгоритм оценки параметров математической модели из данных, содержащих значительное количество выбросов. Был предложен в 1981 году Фишлером и Боллесом. Алгоритмом RANSAC можно провести наилучшую прямую через набор точек, среди которых есть точки, появившиеся в результате наложения шума на измерения. При реализации алгоритма следует набор точек разделить на точки, которые соответствуют критериям выбора (inliers) и на точки, которые не соответствуют критериям выбора (outliers) – как правило это и есть шум.

Дан набор измерений из следующих точек в координатной системе (X;Y): 1) (3;1) 2) (4;6) 3) (5;4) 4) (4;2) Нужно проверить соответствие точек прямой, которая выражается формулой: Y = 1.5 * X – 3 Для этого нужно рассчитать отклонение точки от прямой, которое равно кратчайшему расстоянию от точки до прямой. Затем надо отбросить те точки, которые имеют отклонение больше, чем среднеквадратичное отклонение, они относятся к группе outlier. Из оставшихся точек надо рассчитать среднеквадратичное отклонение точек, вошедших в группу inlier. Ответ – это среднеквадратичное отклонение точек из группы inlier от прямой, умноженное на 100 и округлённое. Решение Формула расчета кратчайшего расстояния от точки (x,y) до прямой y = ax +b: |ax −y +b|

d=

√𝑎𝑎2 +1

итого имеем для точек: d1 =

|1.5∗3 −1−3|

~ 0.5 / 1.8 ~ 0.278

d2 =

|1.5∗4 −6−3|

~ 3 / 1.8 ~ 1.667

d3 =

|1.5∗5 −4−3|

~ 0.5 / 1.8 ~ 0.278

d4 =

|1.5∗4 −2−3|

√1.52 +1 √1.52 +1 √1.52 +1 √1.52 +1

~ 1 / 1.8 ~ 0.556

среднеквадратичное отклонение (𝑑𝑑12 + 𝑑𝑑22 + 𝑑𝑑32 + 𝑑𝑑42 )

D0 =�

~ 0.9

Видно, что вторая точка попала в outliers, остальные в группе inliers. Считаем среднеквадратичное отклонение inliers: (𝑑𝑑12 + 𝑑𝑑32 + 𝑑𝑑42 )

D0 =�

~ 0.393

Ответ: 39

Задача 10-09. Навигация. 1 балл.

Ровер с лидаром едет из точки (0, 0) в точку (50, 50) по кратчайшему пути со скоростью 5 м/с. Лидар фиксирует расстояние и направление положения объектов. Находясь в точке (0,0) лидар, зафиксировал объект на расстоянии 50 √2 по направлению движения ровера, также известно, что начальная скорость зафиксированного объекта была 0 м/с и движется он по вертикальной оси с постоянным ускорением. В точке (25, 25) ровер повторно зафиксировал объект, угол между направлением движения ровера и направления на объект φ, tg(π/4 – φ) = 0.5 Найти ускорение неопознанного летающего объекта, ответ записать в м/с2. Координаты даны в метрах

Решение: 1) Для того, чтобы найти ускорение летающего объекта необходимо найти пройденное время и расстояние, чтобы воспользоваться формулой S = at2/2 между первой и второй фиксацией лидаром. 2) Время будет равняться t = 5√2 т.к. была пройдена половина расстояния до конечной точки в противоположной вершине квадрата. tg(π/4 – φ) = 0.5 φ = π/4 - arctg(0.5) 3) Вычисляем S. Нам известен тангенс в прямоугольном треугольнике с катетом 25√2, необходимо найти второй катет. S = (25√2 ) * tg(π/4 - arctg(0.5)) = 25√2 * 0,333 = 11,79 Получаем катет, равный 11,79 метров. 4) a = 2S / t2 = 2 * 11,79/ 50 = 0,4716 м/с2 Ответ: 0

Задача 10-10. Гуманоидная робототехника. 1 балл.

Пятизвенный плоский шагающий гуманоидный робот – это упрощённая виртуальная модель робота, на которой удобно проверять математические и алгоритмические основы прямохождения. Робот состоит из 5 звеньев одинаковой длины равной единице. Вес робота распределен таким образом, что центр масс находится в точке соединения 3-х звеньев, когда робот выпрямлен в позу «смирно». Для упрощения вычислений следует пренебречь изменением позиции точки центра масс при изменении позы робота. Все процессы происходят в одной плоскости, поэтому ось Y отсутствует. Робот снабжен 4 сочленениями, в которых установлены вращающиеся актуаторы, позиционные углы которых обозначаются α1, α2, α3, α4. Если α1 = α2 = α3 = α4 = 0, то робот выпрямлен в одну прямую линию, в позу «смирно», и выглядит как три последовательно соединённых отрезка. α1 и α2 – это позиция бедра и колена правой ноги, α3 и α4 – это позиция бедра и колена левой ноги. Позиции актуаторов α1, α2, α3, α4 принимают положительные угловые значения, если находятся по направлению движения часовой стрелки от нуля. α1, α3 могут принимать как положительные значения, так и отрицательные значения. α2 и α4 не могут принимать отрицательные значения. У робота есть своя система координат, которая привязана к корпусу таким образом, что пересечение осей Х и Z находится в точке соединения 3-х звеньев, а ось Z параллельна верхнему звену (корпусу). Правая стопа робота должна занять точку с координатами x = 0,7; z = -0,6. Какой угол должен принять α1? Ответ округлить до целых градусов и умножить на -1. Ответ: 112 Решение. Проведем линию, соединяющую тазобедренный сустав со стопой. Это основание равнобедренного треугольника. Расстояние от [0;0] до [0,7; -0,6] равно 0.922, поэтому α2 = 125°. α1 = arctg(0,7 / 0,6) + α2 / 2 = 49.4 + 62.5 = -112°.

Задача 10-11. Летательная робототехника. 1 балл. Сопротивление у беспилотных летательных аппаратов самолётного типа складывается из двух основных составляющих: сопротивления трения (X0) и индуктивного сопротивления, возникающего из-за подъёмной силы (коэффициент индуктивного сопротивления выражается формулой Сxi = Cy2/(π*λ). Определите на какой скорости должен лететь беспилотник в горизонтальном полёте, чтобы достичь максимального аэродинамического качества, определяемого как отношение подъёмной силы (Y=Cy*(ρv)2/2) к силе сопротивления (X=Cx*(ρv)2/2). Где Cx и Cy безразмерные коэффициенты силы сопротивления и подъёмной силы. Известно, что самолёт имеет массу 10 кг, плотность воздуха на высоте полёта 1.3 кг⁄м3, крыло имеет площадь 0.03м2, удлинение λ=12, а коэффициент сопротивления трения Cx0 = 0.02 Выразите скорость в м/с и округлить до целых, g принять за 10м/с2, π=3.14 Решение Выражаем формулу аэродинамического качества через коэффициенты сопротивления K = Y/X = Cy/Cx = Cy/(Cx0+ Cxi) = Cy/(Cx0+ Cy2/(π*λ)) Берём производную по Cy с целью определения экстремума. K’= (Cy/(Cx0+ Cy2/( π*λ)))’ = (Cx0+ Cy2/( π*λ) -2Cy2/( π*λ ))/(Cx0+ Cy2/( π*λ))2= (Cx0 – Cy2/( π*λ))/(Cx0+ Cy2/( π*λ)) 2 = 0 Получаем Cy = √Cx0 πλ По второму закону Ньютона Y = mg = Cy(ρv)2/2 = √Cx0 πλ (ρv)2/2

Скорость равна v= �(

2mg √Cx0 πλ ρ

) = 11,56 м/с = 12 м/с

Ответ: 12

Задача 10-12. Манипуляторы. 1 балл. Условие: Манипулятор, состоящий из двух звеньев длины a = 40 cм и b = 30 cм, вращается в плоскости рисунка с постоянной угловой скоростью ω = 2 рад/с относительно оси, проходящей через точку O. В захвате в точке B находится груз. Масса груза с захватом равна m = 1 кг. На захват с грузом действует центробежная сила. Найти минимальный момент сил в приводе в точке А, необходимый для удержания груза с захватом, если угол OAB равен β = 60 градусов. Ответ вырази в Н*м, округлив до целых.

Ответ: 42 Решение: Формула для центробежной силы: F = m * ω² * R. Найдем R = OB из теоремы косинусов для треугольника: R² = a² + b² - 2*a*b*cosβ = 40² + 30² - 2*40*30*cos60 = 1300 см². R = sqrt(1300) ≈ 36,05 см ≈ 0,36 м. Центробежная сила: F = m * ω² * R ≈ 1 * 2² * 0,36 ≈ 1,44 Н. Найдем плечо h силы F относительно точки A. Для площади треугольника OAB справедливо: S = 0.5*a*b*sinβ = 0.5*40*30*sin60 ≈ 519,61 см². C другой стороны площадь треугольника равна S = 0.5*R*h, откуда: h = 2*S / R ≈ 2*519,61 / 36,05 ≈ 28,82 см ≈ 0,29 м. Момент силы центробежной силы относительно точки A равен: М = F*h ≈ 1,44*0,29 ≈ 0,4182 Н*м. После округления до целых, получим: M ≈ 0 Н*м. Задача 10-13. Колёсная робототехника. 1 балл.

Условие: Ты – главный инженер проекта по созданию автономного колесного робота для круглосуточного патрулирования промышленной зоны. Робот должен работать в любую погоду, объезжать препятствия и иметь большой запас хода. Исходные данные: Масса шасси с базовой электроникой: m_шасси = 80 кг. Коэффициент трения качения (на асфальте): μ_кач = 0,04. Коэффициент лобового сопротивления: C_x = 0,9; площадь Миделя: A = 1,2 м² Плотность воздуха: ρ = 1,2 кг/м³ Ускорение свободного падения: g ≈ 10 Н/кг. Сила аэродинамического сопротивления воздуха рассчитывается как: F_возд = 0,5 * C_x * ρ * A * v_ср². Средняя скорость патрулирования: v_ср = 6 км/ч ≈ 1,67 м/с. Рассчитай силу сопротивления качению F_кач и силу аэродинамического сопротивления F_возд при скорости патрулирования v_ср, и найди суммарную силу сопротивления. Рассчитай и запиши в ответе минимальную механическую мощность на колесах P_мех, необходимую для движения по асфальту с постоянной скоростью v_ср. Ответ вырази в Вт, округлив до целых. Ответ: 56 Решение: Дано: m_шасси = 80 кг v_ср = 1,67 м/с μ_кач = 0,04 C_x = 0,9, A = 1,2 м², ρ = 1,2 кг/м³ g ≈ 10 Н/кг Силы сопротивления: F_кач = μ_кач * m * g = 0,04 * 80 кг * 10 Н/кг = 32 Н. F_возд = 0,5 * C_x * ρ * A * v_ср² = 0,5 * 0,9 * 1,2 * 1,2 * (1,67)² ≈ 0,5 * 0,9 * 1,2 * 1,2 * 2,79 ≈ 1,81 Н. Суммарная сила сопротивления (на асфальте): F_сум = 32 + 1,81 ≈ 33,8 Н. Механическая мощность на колесах: P_мех = F_сум * v_ср = 33,8 Н * 1,67 м/с ≈ 56,4 Вт. После округления до целых: P_мех ≈ 56 Вт.

Решения — прак. подготовка

Критерий выполнения задания Робот стартовал из жёлтой зоны и установил груз так, что его проекция 1 пересекает линию 50. Робот остановился в произвольной точке полигона, и никакая часть робота не касается груза. Таймлимит не нарушен. Робот стартовал из жёлтой зоны, проекция робота пересекла линию 70, 2 проекция робота целиком находилась за линией 70, робот развернулся на 180 градусов и финишировал в жёлтой зоне. Таймлимит не нарушен. Робот стартовал из жёлтой зоны. Робот взял установленный по жребию груз и переместил его в жёлтую зону (вся проекция груза находится 3 внутри жёлтого квадрата). Робот остановился в произвольной точке полигона, и никакая часть робота не касается груза. Таймлимит не нарушен. Робот стартовал из жёлтой зоны с перевозимым грузом. Робот остановился в произвольной точке полигона, и никакая часть робота не 4 касается груза. Таймлимит не нарушен. Робот установил перевозимый груз на груз по жребию: грузы касаются друг друга, и никакая точка перевозимого груза не касается полигона. Робот стартовал из синей зоны, проекция робота находилась за прямой, 5 соединяющей зелёные поля №1 и №8. Робот финишировал в красной зоне. Таймлимит не нарушен. Робот остановился в произвольной точке полигона. После заявления 6 участника о завершении попытки робот корректно отображает номер поля (по жребию) на дисплее. Таймлимит не нарушен. Робот остановился в произвольной точке полигона. После заявления участника о завершении попытки проекция груза пересекает зелёное 7 поле, находящуюся напротив поля по жребию. Никакая часть робота не касается груза. Таймлимит не нарушен. Робот остановился в произвольной точке полигона. После заявления участника о завершении попытки проекции грузов пересекают зелёные 8 поля №2 и №8. Никакая часть робота не касается груза. Таймлимит не нарушен. Робот остановился в произвольной точке полигона. После заявления участника о завершении попытки проекция нижнего груза пересекает 9 зелёное поле №1. Два груза касаются друг друга, и существует груз, ни одна точка которого не касается полигона. Таймлимит не нарушен. Робот стартовал из красной зоны и финишировал в синей зоне. Робот 10 корректно отображает номера полей (по жребию) через запятую на дисплее. Таймлимит не нарушен.

Решения — прак. основной

Оценивание задания: По окончании движения робота «гипотезы» находятся по одной в городах, где изначально не было «открытий» или не было «гипотез». Груз считается принадлежащим городу, если его проекция полностью или частично находится внутри круга, обозначенного жёлтым цветом, и при этом не пересекает границы других кругов, обозначенных жёлтым или красным цветом. (по 1 балла за «гипотезу») По окончании движения все «открытия» находятся в «Колмогоровграде» — их проекция находится внутри круга, обозначенный красным цветом. (по 3 балла за «открытие») Робот финишировал в «Колмогоровграде» — его проекция пересекает круг, обозначенный красным цветом, и не пересекает круги, обозначенные жёлтым цветом. По окончании движения все «открытия» находятся в «Колмогоровграде» — их проекция находится внутри круга, обозначенный красным цветом и сложенны друг на друга (полигона касается только один из грузов) По окончании движения на дисплее робота выведена индикация изначального расположения объектов на полигоне:

• 1 строка — номера городов, в которых были и «гипотезы», и «открытия»; • 3 строка — номера городов, в которых были только «гипотезы»; • 5 строка — контрольная сумма расстановки, рассчитанная как десятичное представление 9-разрядного числа в троичной системе. Город 1 — младший разряд, город 9 — старший. Если в городе изначально есть и «гипотезы», и «открытие», то записывается 2; если только «гипотеза» — 1; если «гипотезы» нет — 0. Полнота принципиальной электрической схемы, соответствие обозначений ГОСТ. Наличие в программе управляющих алгоритмов, автоматически поддерживающих заданные параметры. Наличие в комментариях пояснения логики работы управляющей программы. Максимальная сумма баллов

2 2 30

Заключительный этап 2025/2026 — другие классы

Все классы →

Олимпиада по робототехнике 10 класс — другие годы и этапы

Все комплекты →