OMEGA - Automatización del tiempo de eventos deportivos.

Hola a todos, mi nombre es Sergey.

Soy el jefe del proyecto educativo " SERVODROID ". Mi proyecto está desarrollando robots fáciles de repetir para niños y adultos. Yo mismo enseño robótica en San Petersburgo. Pero también soy un atleta, y una de mis áreas deportivas favoritas son los deportes de invierno: slalom, que se discutirá más adelante.



En las vastas extensiones de nuestro país, hay muchos lugares maravillosos que la gente común ni siquiera sospecha que existen. Pero como soy de esos lugares, me gustaría hablar sobre él en este proyecto. En el norte de Rusia, en la región de Murmansk, hay una ciudad discreta pero muy unida, o más bien, un asentamiento llamado Nickel , llamado así por el elemento de la tabla periódica que se extrae en esta ciudad. La población de la ciudad es de aproximadamente 10,000 personas. ¿Y quién hubiera pensado que en una ciudad tan escasamente poblada podría haber una verdadera estación de esquí, como la llaman en las grandes ciudades? Para una población de 10 km, esta es una verdadera estación de esquí donde se organizan secciones deportivas, niños y adultos entrenan y estudian, tienen su propio telesilla, ¡puedes esquiar e incluso practicar snowboard freeride!

Breve historia
En la década de 1950, el entusiasta de Nikelsky Alexei Korovin y sus amigos comenzaron a cortar un claro en la colina Lysaya, entonces densamente cubierta. En 1966, desarrolló la misma cuerda de remolque diseñada y reclutó al primer grupo de escolares para las clases. De este conjunto, Nikolai Saltykov y Valery Zabara ahora están patinando.

En 70-80 años, el equipo asistió a competiciones regionales, donde con confianza ocupó un lugar entre los tres primeros de 15 equipos. El alumno del maestro de deportes de la sección de esquí de Nickel, Oleg Zuev, fue un repetido campeón del Festival del Norte, ganador y ganador del campeonato de la Unión Soviética. Posteriormente, trabajó como entrenador en Kirovsk. Su hija es campeona de Rusia en slalom, su hijo Stepan es miembro del equipo nacional ruso, campeón de Rusia, ganador de muchas competiciones del Campeonato de Europa. El entrenador de Novokuznetsk A. Novikov trajo a la campeona rusa Elena Prosteva. También es alumno del esquí de Nickel.

Presente

¡Ahora el esquí continúa trabajando en el entrenamiento de nuevos campeones de Rusia! Para una ciudad, incluso una tan pequeña como la nuestra, cualquier victoria de los atletas en esta montaña, como una victoria para todo el país, alentamos tanto a nuestros atletas.

A continuación puede ver el video: cómo se llevan a cabo las competiciones en la montaña y quién monta en ella:

La esencia de este proyecto.

Como soy un atleta y, en combinación, soy un maestro, entiendo lo importante que es para las generaciones más jóvenes tener la oportunidad de desarrollarse y demostrar sus conocimientos y habilidades, y, después de todo, ¡las competiciones deportivas son un gran motivador para esto!

En nuestra pista de esquí no hay sistemas modernos que le permitan registrar cuánto tiempo recorre la distancia un participante y, básicamente, las mediciones se realizan a la antigua usanza, anunciando el inicio y el final de un participante en el walkie-talkie utilizando un cronómetro de árbitro. Sí, el método está probado, es estable, pero hace tiempo que quería agregar novedad y conveniencia a los jueces y a los propios participantes, para que puedan llevar a cabo su capacitación de manera más eficiente y realizar un seguimiento independiente de sus resultados. Para esto, se me ocurrió un proyecto en el que quiero crear una opción simple y confiable, no tengo miedo de decir, un análogo doméstico del registrador.

OMEGA - Sistema de grabadora de acabado automático

Como saben por los deportes, la tarea del participante es llegar del punto "A" al punto "B" en el menor tiempo posible. Y para tener en cuenta este tiempo, es necesario automatizar el proceso en el que el temporizador comienza exactamente desde la intersección de la bandera de inicio y se detiene cuando se cruza la línea de meta. En 2016, tuve la idea de ensamblar dicho dispositivo. Cabe señalar que la idea fue apoyada y un mes después probé un dispositivo de demostración en la montaña. El dispositivo estaba completamente cableado: se desplegó un cable a lo largo de la montaña a una distancia de 300 metros, a lo largo del cual se enviaron señales a la computadora del juez. Puedes ver cómo se veía aquí . El sistema funcionaba, pero el uso de cables conduciría a su colapso permanente (fracturas durante el plegado y desenrollado en la bahía) y la congelación de la computadora del juez, que tendría que estar afuera.

El siguiente video muestra la versión funcional de la nueva versión del sistema que funciona de forma inalámbrica, lo que permite al juez estar en condiciones cómodas y el proceso de implementación y puesta en funcionamiento del sistema en cuestión de minutos:


Video: OMEGA - Prueba de práctica 4:28

Lo que ha cambiado y lo que queda por hacer

En 2019, decidí rediseñar el hardware y reemplazar los cables con módulos de radio. Después de estudiar las opciones existentes para módulos de radio en el mercado, me decidí por módulos de comunicación por radio NRF24 bastante prometedores. ¡Estos módulos de comunicación le permitirán transferir datos a una distancia de hasta 1000 km, y en mi caso, todos los 2000 km!

En qué consiste el sistema

1. El módulo de la plataforma de lanzamiento es un dispositivo que incorpora una mini computadora integrada Arduino, módulos de comunicación NRF24L01, así como sensores especiales que registran el inicio del movimiento de un participante. Además de los sensores, el módulo está equipado con indicadores especiales de sonido y luz que dejan claro al participante que el inicio está permitido o prohibido. Esto le permite descargar el trabajo de los jueces y controladores, lo que les permite centrarse en la calidad del inicio del participante y su viaje en la carretera.


(En la foto: el módulo de la tabla de "inicio" con la bandera de inicio instalada y el soporte para la instalación en los soportes excavados en la nieve)

2. El módulo de la mesa de acabado es un dispositivo que incorpora el mismo conjunto de componentes que el módulo anterior, pero hay algunas diferencias: se utiliza un potente rayo láser para registrar la intersección del segmento de acabado, que puede brillar a distancias bastante remotas, lo que le permite usar sistema no solo en condiciones de esquí. El módulo tiene una antena, mecanismos de fijación, con los que se puede fijar en cualquier objeto redondo, ¡incluso en una pala enraizada en la nieve!


(En la foto: el módulo de la mesa de acabado con el módulo láser instalado y un cable de 10 metros para medir el rayo láser - fotodetector)

3. Módulos de comunicación por radio : estas cajas pequeñas son capaces de recibir y enviar señales a distancias de hasta 1000-2000 metros (una gran distancia debido a dos modelos idénticos con una antena remota y un amplificador), lo que significa que el juez puede sentirse cómodo en el poder judicial. casa, y con calma, al calor y con una taza de café para registrar las carreras de cada uno de los participantes. En el caso de un sistema con cable, fue una gran molestia, lo sé por mí mismo ya que estaba sentado controlando el trabajo al final =) Los módulos se conectan a la computadora a través de un cable USB y funcionan con una computadora portátil. Una solución razonablemente simple y efectiva para la movilidad del juez y la facilidad de implementación del sistema.


(En la imagen: módulos receptores que se conectan a la computadora en la que se ejecutará el software del temporizador)

4. El software es la parte más importante del sistema.
El software está desarrollado en C # y C / C ++. La tarea principal del programa es atar el hierro y proporcionar al juez una interfaz de trabajo conveniente y clara (simple). El programa puede funcionar tanto en modo manual como automático, iniciar el temporizador de forma independiente al comienzo del participante y detener el temporizador de forma independiente al cruzar la línea de meta, con el tiempo ingresado en la tabla. Conocer la experiencia de la competencia: a menudo sucede que los participantes no tienen tiempo para cumplir con su orden y, en este sentido, el programa ya ofrece esa opción. El programa también asegura que el juez cierre o cierre accidentalmente el programa con los resultados, guardando a la fuerza los datos y mostrándolos en Excel.


(En la foto: la interfaz del programa en el que trabaja el juez registra el tiempo y controla el trabajo de hierro)

En qué consiste este sistema

Como el cálculo inicial se basó en la fácil disponibilidad de los componentes de radio usados ​​en una ciudad pequeña, como mi pueblo, intenté elegir los componentes más populares y de fácil acceso.

• Módulo de radio NRF24L01 + PA + LNA 1100m - 4 piezas.
• Hoja de madera contrachapada de 4 mm - para cortar cajas y elementos necesarios
• Arduino UNO Board - 4 piezas
• Adaptador para NRF24L01: sin él, estos módulos de comunicación se comportan de manera inapropiada
• Diseño de cajas y sistemas de madera contrachapada (corte todo en una máquina láser)
• Desarrollo de software con posibilidad de actualización (actualización principalmente para Arduino y el programa de árbitros en C # que complementa y mejora la funcionalidad)
• Cable de 10 metros que conecta los detalles de la mesa de acabado
• Un módulo láser es esencialmente cualquier puntero láser. Elegí este, ya que es muy popular en tiendas con todo tipo de baratijas entretenidas, y en todo caso, puede reemplazarlo rápidamente comprando uno nuevo
• Baterías recargables para módulos portátiles.
• Consumibles, pegamento, cables, indicadores, botones, conectores.

Por el momento, ya estoy probando y depurando el hardware y el software del sistema; el otro día fui a esquiar y probé allí directamente en la montaña.

Recopilo este proyecto para mí mismo, para que mis cerebros no se relajen y obtengan información nueva, y por supuesto quiero agradecer a mi esquí, que me ayudó a aprender snowboard, hizo posible bombear mi habilidad para participar en competiciones locales y regionales =) Bueno y por supuesto quiero estar de servicio!

Si también está interesado en los deportes y está interesado en la automatización o, de hecho, en los deportes, entonces estaré contento con su apoyo, más sobre esto aquí (:

Puede seguir el desarrollo y el progreso del desarrollo y la implementación en la práctica en mi grupo en VKontakte .