602 Elektroniikka ja robotiikka / Finaali
Finalistit
Aaro Ahonen
Omnia
Anttu Höysniemi
Omnia
Artur Truve
Omnia
Ville Vepsäläinen
Omnia
Samu Yrjönen
Kouvolan Ammattiopisto Eduko
Kilpailupaikka
Tapiolan urheilupuisto, Honkahalli
Aikataulu
9.5. klo 9-17
10.5. klo 8-16.30
11.5. klo 8-12
Materiaalit ja laitteet
Kilpailussa käytetään seuraavia materiaaleja ja laitteita, jotka ovat saatavilla lajialueella kilpailupäivinä:
- Arduino Uno Rev3 + USB-johdin
- Arduino Micro + USB-johdin
- Robottialusta + teholähde
- Arduino Uno protoshield TSX00083*
- Ultraääni anturi, HC-SR04*
- Viivanseuranta-anturi, Grove Line Finder v1.10*
- YwRobot Easy Module Shield, ARS03218S
- Servomoottori, Crowtail SERVO 9G 180ast*
- Jatkuvan kierron servo, FT90R*
- DC moottori vaihteistolla, FM90*
- Servo-ohjain DC-moottorille, Feetech FT-SMC-4CH*
- Grove Arduino Base Shield V2 (103030000)*
- Grove sininen LED levy (104030010)*
- Grove protolevy (101020035)*
- Grove kaksoispainike levy (111020103)*
- Grove kiertokulma-anturi (101020048)*
- Grove kiihtyvyysanturi (101020054)*
- Erikokoisia ruuveja ja muttereita (2M, 3M ja 4M)
- 3D tulostettuja osia
- Elektroniikan peruskomponentteja kuten esimerkiksi painonappi, erilaiset LEDit, LDR, trimmeri, erilaisia vastuksia ja kondensaattoreita, koekytkentälevy sekä erilaisia hyppylankoja ja piikkirimoja.
*) Tähdellä merkityt osat toimitetaan kilpailijoille maaliskuun aikana tutustumista varten.
Kilpailija tuo itse mukanaan kilpailupaikalle seuraavat tarvikkeet ja työvälineet:
- Kannettavan tietokoneen (Windows), johon on asennettuna Arduino IDE 2.0 kehitysympäristö. Tietokoneessa on oltava mahdollisuus liittyä lähiverkkoon sekä wifin että RJ45 liittimen kautta.
- Juotinasema yhdellä juotoskynällä ja mahdolliset vaihtokärjet
- Lyijytön juotostina
- Halutessaan kilpailija saa käyttää piirilevyn asennuskehikkoa, palamatonta alustaa, juoksutetta (fluxia), tinaimulankaa, piirilevyjen puhdistusaineita ja välineitä
- Henkilökohtaiset käsityökalut: sivuleikkurit, kärkipihdit, ruuvitaltat, pinsetit yms.
- Yleismittari + mittajohdot
- Oskilloskooppi (10MHz, 2 kanavainen) + mittajohdot
- Tarvittaessa suurennuslasi/valaisin pintaliitostyöskentelyä varten
- Henkilökohtaiset suojaimet
- Muistiinpanovälineet
Yleiskuvaus kilpailutehtävästä ja arvioinnin kokonaisuus
Kilpailijoiden tehtävänä on rakentaa robotti ja toteuttaa sen avulla erilaisia sovelluksia. Robottia ohjataan Arduino mikro-ohjainkortilla ja robotin kyvykkyyttä laajennetaan kytkemällä siihen erilaisia antureita. Tehtävistä suoriutuminen edellyttää hyvää elektroniikan rakentamistaitoa, ohjelmointiosaamista ja ymmärrystä elektroniikasta. Tehtävät ovat luonteeltaan prototyyppien rakentamista ja niissä saa hyödyntää vapaasti resursseja Internetistä.
Kilpailussa käytetään mikro-ohjaimina Arduino Uno Rev3 ja Arduino Micro sulautettuja kortteja. Kilpailijoille toimitetaan ennen finaalia robottiin liitettäviä antureita, moottoreita ja muita osia tutustumista varten (katso kappale materiaalit ja laitteet).
Lajin kilpailutehtävät perustuvat tieto- ja viestintätekniikan perustutkinnon elektroniikka-asentajan osaamisalan tutkinnon perusteisiin. Arviointi perustuu tutkinnon osien elektroniikka-asennukset ja sulautetun järjestelmän toteuttaminen kiitettävän (K5) tason vaatimuksiin.
Tuomarit
- Petri Koskinen, Päätuomari, Kouvolan ammattiopisto EduKo
- Jari Koskinen, Kouvolan ammattiopisto EduKo
- Keijo Salonen, Jyväskylän koulutuskuntayhtymä Gradia
- Tommi Siren, Tampereen seudun ammattiopisto Tredu
- Jukka Jokinen, Jyväskylän koulutuskuntayhtymä Gradia
- Paulus Kivelä, Maajoukkue
Tehtävän moduulit ja arviointikriteerit
Finaalitehtävän alustava moduulirakenne (muutokset mahdollisia):
Moduuli 1/Elektroniikan rakentaminen
Tehtävä
Kilpailija rakentaa elektroniikkakortin annetulle piirilevylle. Levyllä on erilaisia pintaliitos- ja läpijuotattavia komponentteja. Kilpailija valitsee osaluettelon mukaiset komponentit tarjolla olevien komponenttien joukosta. Kilpailija testaa rakennetun piirilevyn toimivuuden valmiilla testiohjelmalla. Esimerkkejä mahdollisista kotelotyypeistä: 1206, 0805, 0603, SOT-23, SO16.
Kiellettyjä välineitä ja tarvikkeita ovat:
- Juotospasta
- Puhallinjuotin
- Liimat, teipit, sinitarra
- LCR-testeri
Arvioinninperusteet:
- Osaluettelon mukaiset komponentit valittu oikein ja sijoiteltu omille paikoilleen
- Komponenttien asemointi ja juotokset IPC-A-610 mukaisesti
- Piirin toimivuus
- Työturvallisuus
Käytettävissä oleva aika: 2 h 30 min
Pisteet: 25 p.
Moduuli 2/Robotin kasaaminen
Tehtävä
Moduulissa kasataan toimiva robotti käyttäen robottialustaa, Arduino korttia sekä erilaisia antureita. Lopuksi robotin ja anturien toimivuus testataan.
Arvioinninperusteet:
- Robotti koottu annettujen ohjeiden mukaisesti
- Robotin suoriutuminen testeistä
- Aika
Käytettävissä oleva aika: 3 h 30 min
Pisteet: 25 p.
Moduuli 3/Robotin hyödyntäminen
Tehtävä
Moduulissa kehitetään ja ohjelmoidaan aikaisemmin kasattua robottia selviämään itsenäisesti neljästä erilaisesta tehtävästä erilaisia antureita käyttämällä. Kaksi ensimmäistä tehtävää arvioidaan aamunpäivän aikana ja kaksi jälkimmäistä tehtävää arvioidaan iltapäivällä.
Arvioinninperusteet:
- Robotin suoriutuminen tehtävien vaatimuksista.
- Arviointi perusteet ovat erilaiset jokaiselle tehtävälle. Esimerkiksi annetun tehtävän vaatimusten suoristusprosentti ja/tai tehtävän suoritusaika
Käytettävissä oleva aika: 6 h 30 min
Pisteet: 25 p.
Moduuli 4/Mittaaminen
Tehtävä
Moduulissa mitataan ja tulkitaan annettujen elektroniikkapiirien tuottamia erilaisia jännitteitä ja signaaleja. Lisäksi mitataan ja tulkitaan erilaisten kytkentöjen toimintaa. Mittauksissa käytetään sekä yleismittaria että oskilloskooppia.
Arvioinninperusteet:
- Mittaustulosten oikeellisuus
Käytettävissä oleva aika: 2 h
Pisteet: 25 p.
Tehtäväpankki 
