Estrategia de Diseño#
Un recurso útil es la presentación en la conferencia del campeonato de Karthik Kanagasabapathy, antiguo mentor principal (y actual asesor) del equipo del Salón de la Fama FRC® 1114, Simbotics, sobre estrategias eficaces de diseño y competición: Estrategias eficaces de FIRST. <https://www.youtube.com/watch?v=5fifL47TvzE> Véase también el slideshow de la presentación.
Consejos y Errores Generales de Diseño#
He aquí algunos buenos consejos para que los equipos tomen decisiones en las fases de diseño de alto nivel y planificación estratégica.
Problema |
Solución |
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Hazlo todo a la vez
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Perfecciona primero un objetivo
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Sobrecomplicar
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Simplificar
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Diseño de anotar primero
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Diseño para la consistencia
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Construir al azar
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Construir para la fiabilidad
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Preocúpate por el diseño
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Centrarse en la ejecución
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Haciendo todo a la vez → Perfeccionando primero un objetivo#
La consistencia es el rey.
Importante
Una trampa común para los equipos de primer año es intentar cumplir todos los objetivos del juego a la vez, especialmente en la teleoperación y el final del juego.
Esto está totalmente desaconsejado porque a menudo los nuevos equipos no tienen la experiencia necesaria para hacerlo. No es un logro menor tener un robot consistente que complete todos los objetivos en competición, incluso en los niveles más altos.
Con demasiada frecuencia, vemos que los equipos traen robots a medio hacer que intentan hacer de todo en una partida, pero no destacan en nada. Incluso si lo consiguen, suele ser por escaso margen y no pueden repetirse. Este robot podría tener mucho más éxito si el equipo dedicara su tiempo a perfeccionar primero un mecanismo.
Los equipos deben recordar siempre el principio de que un robot que puede completar una cosa de forma consistente será probablemente más competitivo que el robot que lo hace todo de forma inconsistente. Recomendamos a los equipos que se centren en un objetivo durante la teleoperación o el juego final y lo perfeccionen.
Truco
Normalmente, los equipos que tienen un juego autónomo sólido y un final consistente pueden ser competitivos en el nivel de clasificación. Este es un objetivo recomendado para los equipos nuevos.
Hipercomplejo → Simple#
Importante
Otra trampa común en la que caen los equipos es complicarse innecesariamente. Simplificar el robot evita posibles dolores de cabeza posteriores.
Aunque algunos robots son muy complicados, hay que tener en cuenta que esos equipos suelen tener experiencia, algún tipo de capacidad de mecanizado y diseñan completamente su robot en CAD. Sin embargo, muchos equipos de talla mundial suelen construir diseños ingeniosos pero ridículamente sencillos.
Algunas ventajas de la simplicidad son que el robot tiene menos puntos de fallo, dado que tiene menos piezas móviles. Además, lleva mucho menos tiempo iterar y perfeccionar un mecanismo sencillo que uno complicado. El razonamiento es que un sistema complicado tiene muchas más variables que hay que ajustar o que podrían causar problemas.
Simplificar las cosas puede conseguirse prácticamente de dos maneras.
Limite los grados de movimiento en los que funciona el mecanismo. Por ejemplo, un riel lineal entra y sale en línea recta, a diferencia de un brazo, que gira a lo largo de un eje. De este modo se eliminan fuerzas que, de otro modo, podrían afectar negativamente al mecanismo.
Otra forma de simplificar es construir para recorrer la distancia más corta. Obviamente, la distancia más corta de A a B es en línea recta, por lo que los equipos deben esforzarse por mantener los elementos del juego aproximadamente dentro de una línea razonablemente recta. Esto puede ayudar a resolver posibles problemas si los elementos del juego tienen que cambiar de dirección demasiadas veces.
Diseño de anotar primero → Diseño para la consistencia#
Importante
Los equipos deben priorizar la regularidad sobre la capacidad de puntuación.
La tortuga vence al conejo. Es una parábola sobre utilizada, pero encierra algo de verdad. ¿Por qué? Porque la tortuga, que avanzaba con constancia, venció al conejo, que tenía rachas frías y calientes.
Un rasgo distintivo de cualquier equipo de éxito es la constancia y la fiabilidad a lo largo de la temporada de competición e incluso entre temporadas. Las dinastías deportivas lo son porque compiten a un alto nivel no durante un par de partidos, sino durante varias temporadas. Sin el poder de la consistencia, será casi imposible ganar partidos, por no hablar de un torneo.
Demasiados equipos caen en el pozo de priorizar la capacidad de puntuación por encima de cualquier otra cosa, lo cual es un grave error. De acuerdo con el primer consejo, perfeccionar primero un objetivo, esta práctica servirá para aumentar la regularidad.
Importante
Aunque la capacidad de puntuar debe ser una prioridad y un objetivo a la hora de diseñar mecanismos, no lo es todo en este juego. Aconsejamos ser coherente en los niveles de puntuación bajos y medios que hacerlo de forma incoherente en un nivel alto.
Concéntrate en ser capaz de hacer esa única cosa cada vez a lo largo de tus partidas, y empezarás a ver lo importante que es la consistencia. Este consejo es igual de importante a la hora de elegir alianzas. Los mejores equipos darán prioridad a los equipos que sean constantes mucho más que a los que sean capaces de anotar. No tienen miedo de fijarse en equipos que no puedan anotar mucho, pero que puedan contribuir siempre a la puntuación de la alianza, en lugar de seleccionar una selección de auge o fracaso.
Construyendo al azar → Construyendo para la confiabilidad#
Importante
Construya para el peor de los casos, no para el mejor. A la hora de construir, los equipos suelen pasar por alto un principio clave: construir para la fiabilidad. Con demasiada frecuencia, los equipos escatiman en la calidad de la construcción, así como en los materiales, lo que conduce a una de las razones más comunes del fracaso de los torneos: el fallo de las piezas.
Los equipos tampoco tienen en cuenta los rigores de la competición y construyen como si el robot no fuera a encontrarse con robots rivales. Si los conductores practican lo suficiente, podrán simular mejor las condiciones del juego y poner a prueba la fiabilidad del robot. Para remediar este problema, consulte la Guía de materiales para comprender mejor qué materiales se recomienda utilizar.
Si es posible, los equipos deben construir pensando en la redundancia. Por ejemplo, si un juego de rieles lineales falla porque se rompe un cable, tener un segundo juego permitirá que el robot funcione en lugar de quedarse parado en el agua. En la práctica, duplicar los mecanismos, motores y servos es un método común de construcción redundante.
Además, los equipos a menudo olvidan tener en cuenta las fuerzas de torsión o compresión que pueden producirse sobre el mecanismo.
Aunque no podemos dar recomendaciones específicas, ten en cuenta qué fuerzas debe soportar la estructura de soporte de su mecanismo a lo largo de todo el rango de movimiento, y tenga en cuenta lo que ocurre cuando puede chocar con otro robot/pared de campo/campo. Construir de forma más robusta siempre vale la pena. Sin embargo, es bueno pensar en el peso extra resultante.
Además, una causa común de desconexión del robot son los problemas de cableado. Consulta la sección Cableado para obtener más información; en resumen, asegúrate de planificar con antelación y dejar espacio para los cables, y utiliza alivio de tensión siempre que sea posible.
Todos estos consejos combinados ayudarán a que su robot sea más fiable, una característica clave de todos los robots de nivel mundial.
Preocupándose por el diseño → Enfocándose en la ejecución#
Truco
Una buena ejecución de un mal diseño vencerá a una mala ejecución de un buen diseño.
Importante
En FTC todo gira en torno a lo bien que se ejecuta, tanto en el aspecto mecánico como en el del conductor. Si tu objetivo es ganar, no importa lo bonito que sea tu robot desde el punto de vista mecánico. Tu objetivo no es tanto impresionar a los jueces como rendir al máximo en el campo de juego.
Es muy posible tomar un mal diseño, ejecutarlo bien y seguir siendo competitivo a alto nivel. Aunque no muchos equipos lo consiguen, esto demuestra que el método de ejecución es muy importante. En la medida de lo posible, no te obsesiones con los pequeños detalles.
Es importante discutir los diferentes diseños y debatir los pros y los contras, pero una vez elegido un diseño, hay que quedarse con él a menos que haya fallos importantes que se pasaron por alto en un principio. Cambiar de diseño tirará por la borda el tiempo invertido en el diseño original, cuando los equipos podrían haber seguido mejorándolo o haber practicado más. Es posible reconstruir el robot a mitad de temporada, y muchos de los mejores equipos lo han hecho con gran éxito.
Sin embargo, esto no es recomendable para equipos novatos y nuevos debido a la falta general de experiencia. Siendo realistas, hay que calcular entre 50–100+ horas para reconstruir un robot desde cero. Concéntrate en cómo puedes iterar tu diseño actual para que sea lo más eficaz, eficiente y refinado posible.
Consejos y Errores en la Competencia#
He aquí algunos buenos consejos para que los equipos tomen decisiones en la fase de ejecución.
Problema |
Solución |
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Descuidar la práctica de los conductores
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Formación constante de los conductores
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Sin estrategia de juego
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Conducción estratégica
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Totalmente controlado por el conductor
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Tareas parcialmente automatizadas
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Descuido de la práctica del conductor → Entrenamiento constante del conductor#
Importante
Un problema persistente con los nuevos equipos es descuidar las prácticas de conducción. Las prácticas de conducción deben realizarse a lo largo de la temporada, no la semana anterior a la competición.
No importa lo bueno que sea tu robot, el robot es sólo el 50% de la ecuación. Los conductores son el otro 50% que determina el éxito del equipo en su conjunto. Aunque su robot sea el mejor del mundo, es más que probable que un robot inferior con un equipo de conductores competente venza a su robot con un equipo de conductores deficiente. Para los campeonatos mundiales de abril, la mayoría de los mejores equipos han realizado cientos de partidos de entrenamiento.
Esto aporta algunas ventajas evidentes en comparación con un equipo con menos práctica.
El conductor o conductores están totalmente familiarizados con el manejo del robot en cualquier situación.
El robot ha demostrado ser lo suficientemente fiable como para sobrevivir horas de funcionamiento.
Los inmensos datos que los equipos recopilan en las pruebas se utilizan para optimizar todos los elementos del robot.
Las prácticas de conducción no sólo sirven para que los conductores se familiaricen con el robot y comprueben su fiabilidad, sino que también simulan las condiciones del juego. **De este modo, los conductores se sentirán más cómodos conduciendo bajo estrés y presión. Los equipos con prácticas intensas de conducción harán las cosas más difíciles a propósito (como colocar un robot inutilizado en medio del campo o desconectar un motor de la transmisión).
Aunque esto pueda parecer extremo, en realidad no es más que una forma de preparación. Si su conductor no sabe cómo reaccionar, entonces necesita más práctica al volante.
No estrategia de juego → Conducción estratégica#
Al igual que ocurre con la práctica de la conducción, esto es algo que muchos equipos inexpertos ignoran. Un ejemplo deportivo es práctico: incluso con los jugadores de más talento, un equipo no llegará lejos sin una buena estrategia de juego.
Importante
Un equipo menos capaz, pero con una mejor ejecución de la estrategia, a menudo puede dar la sorpresa. Planificar una estrategia garantiza que cada segundo del tiempo de juego de 2:30 se utilice con la máxima eficacia, lo que se traduce en un máximo de puntos.
Por ejemplo, los conductores deben saber exactamente dónde debe colocarse el robot tras el cambio de autónomo a teleoperado. Practicar este cambio ahorrará un par de segundos cuando los conductores tengan que pensar «¿qué hago ahora?». En partidos muy competitivos, estos pocos segundos pueden hacer ganar a tu equipo un ciclo extra. Saber cuándo pasar de una teleoperación a un juego final es igualmente importante (pista: perfeccionar uno primero) y ahorrará un tiempo valioso. La estrategia debe utilizarse siempre para maximizar los puntos, ya sea una estrategia de posicionamiento para acceder a los elementos del juego o una estrategia defensiva para impedir que la otra alianza marque.
Truco
En la mayoría de las temporadas, negar 10 puntos a la otra alianza tiene el mismo valor que anotar 10 puntos en cada partido.
Sin embargo, no es aconsejable que los equipos novatos jueguen a la defensiva debido a las reglas específicas que rodean a esta estrategia. Si un equipo desea ejecutar una estrategia defensiva, asegúrese de leer todas las reglas, ya que la defensa puede incurrir fácilmente en penalizaciones/tarjetas si se hace de forma incorrecta.
Término
- Defensa#
La defensa es una estrategia empleada con el objetivo de impedir que la alianza contraria anote puntos, o al menos desacelerar significativamente la anotación del contrario.
Esta estrategia puede ser contraproducente si los conductores juegan ilegalmente a la defensiva e incurren en penalizaciones y/o tarjetas para su alianza. La defensa suele consistir en obstaculizar a la alianza contraria, ya sea colocando estratégicamente el robot para obstruir el acceso o empujando al robot de otro equipo a una posición desventajosa.
Conducción totalmente controlada por el conductor → Tareas parcialmente automatizadas#
Importante
La autonomía no debe limitarse únicamente al modo autónomo. Automatizar tareas sencillas puede suponer un auténtico ahorro de tiempo y un aumento de la eficiencia para los equipos.
La automatización de tareas puede ahorrar tiempo y reducir la necesidad de que el conductor realice varias tareas a la vez. Los conductores deben controlar siempre el robot pulsando el menor número de botones posible. Por ejemplo, detener automáticamente el mecanismo de admisión cuando se han recogido los elementos del juego ahorra pulsar un botón.
El funcionamiento autónomo de algunos mecanismos tiene la ventaja de eliminar los errores del conductor y alivia el estrés. Por ejemplo, si un ascensor tiene que extenderse exactamente 30 pulgadas, un motor con un encoder puede completarlo con una precisión del 100% a toda velocidad, comparado al pequeño error de un conductor humano.
Nota
Las funciones autónomas deben poder anularse mediante una entrada manual en caso de que algo vaya mal (por ejemplo, se desconecta el codificador, se rompe una pieza, etc.) para evitar daños al robot y cumplir las reglas del juego.