Stratégie de conception¶
Une ressource utile est la présentation de Karthik Kanagasabapathy, ancien mentor principal (et conseiller actuel) de l’équipe du Panthéon FRC® 1114, Simbotics, sur les stratégies efficaces de conception et de compétition : Stratégies efficaces pour FIRST. Voir aussi le slideshow de la présentation.
Conseils généraux et erreurs de conception¶
Voici quelques bons conseils pour aider les équipes à prendre des décisions aux stades de la conception de haut niveau et de la planification stratégique.
Problème |
Solution |
|---|---|
Faire tout en même temps
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Percetionner d’abord un objectif
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Trop compliqué
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Simplifier
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Conception axée sur le score
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Conception pour la cohérence
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Construire au hasard
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Construire pour la fiabilité
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Se soucier du design
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Se concentrer sur l’exécution
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Tout Faire En Même Temps → Perfectionner d’Abord Un Objectif¶
La consistance est la clé.
Important
Un écueil fréquent pour les équipes de première année est d’essayer d’atteindre tous les objectifs du jeu en même temps, en particulier en télé-opération et en fin de partie.
Ceci est fortement déconseillé car souvent les nouvelles équipes n’ont pas l’expérience nécessaire pour le faire. Ce n’est pas une mince affaire que d’avoir un robot cohérent qui remplit tous les objectifs de la compétition, même aux niveaux les plus élevés.
Trop souvent, nous voyons des équipes apporter des robots à moitié construits qui tenteront de tout faire dans un match, mais qui n’excelleront en rien. Même s’ils réussissent, c’est souvent par une marge infime et ils ne peuvent pas répéter l’expérience. Ce robot pourrait avoir beaucoup plus de succès si l’équipe avait consacré son temps à perfectionner d’abord un seul mécanisme.
Les équipes doivent toujours garder à l’esprit le principe selon lequel un robot capable de réaliser une seule chose de manière cohérente sera probablement plus compétitif qu’un robot qui fait tout de manière incohérente. Nous recommandons aux équipes de se concentrer sur un seul objectif pendant la télé-opération/fin de partie et de le perfectionner.
Astuce
En général, les équipes qui ont une autonomie solide et une fin de partie cohérente peuvent être compétitives au niveau des qualifications. Il s’agit d’un objectif recommandé pour les nouvelles équipes.
Rendre complexe ce qui est simple →¶
Important
Un autre piège dans lequel tombent souvent les équipes consiste à compliquer inutilement les choses. En simplifiant votre robot, vous vous épargnez d’éventuels maux de tête ultérieurs.
Si certains robots sont très compliqués, il ne faut pas oublier que ces équipes sont généralement expérimentées, qu’elles disposent d’une certaine capacité d’usinage et qu’elles conçoivent entièrement leur robot à l’aide de la CAO. Toutefois, de nombreuses équipes de niveau international conçoivent souvent des robots ingénieux mais ridiculement simples.
Parmi les avantages de la simplicité, on peut citer le fait que le robot a moins de points de défaillance, étant donné qu’il comporte moins de pièces mobiles. En outre, il faut beaucoup moins de temps pour répéter et perfectionner un mécanisme simple qu’un mécanisme compliqué. Le raisonnement est le suivant : un système compliqué comporte beaucoup plus de variables qui doivent être ajustées ou qui peuvent causer des problèmes.
Il existe plusieurs façons de simplifier les choses.
Limiter les degrés de mouvement du mécanisme. Par exemple, une glissière linéaire entre et sort en ligne droite, contrairement à un bras qui tourne le long d’un axe. Cela permet d’éliminer les forces qui pourraient autrement affecter le mécanisme.
Une autre façon de simplifier est de construire en fonction de la distance la plus courte. Il est évident que la distance la plus courte entre A et B est une ligne droite. Les équipes doivent donc s’efforcer de maintenir les éléments du jeu dans une ligne raisonnablement droite. Cela peut aider à résoudre d’éventuels problèmes si les éléments du jeu doivent changer de direction trop souvent.
Conception basée sur le score d’abord → Conception basée sur la cohérence¶
Important
Les équipes doivent privilégier la régularité plutôt que la capacité à marquer des points.
La tortue bat le lapin. C’est une parabole galvaudée, mais elle contient toujours une part de vérité. Pourquoi ? Parce que la tortue, qui avance régulièrement, bat le lapin, qui a des hauts et des bas.
Une équipe performante se caractérise par sa cohérence et sa fiabilité tout au long de la saison de compétition et même d’une saison à l’autre. Les dynasties sportives sont des dynasties parce qu’elles se battent à un haut niveau non pas pendant quelques matchs, mais pendant plusieurs saisons. Sans le pouvoir de la constance, il est pratiquement impossible de gagner des matchs, sans parler d’un tournoi.
Trop d’équipes tombent dans le piège qui consiste à donner la priorité à la capacité de marquer des points avant toute autre chose, ce qui est une grave erreur. Conformément au premier conseil, à savoir perfectionner d’abord un objectif, cette pratique permettra d’accroître la cohérence.
Important
Si la capacité à marquer des points doit être une priorité et un objectif lors de la conception des mécanismes, ce n’est pas tout dans ce jeu. Nous conseillons d’être cohérent à des niveaux de score faibles et moyens plutôt que d’être incohérent à un niveau élevé.
Concentrez-vous sur cette seule chose à chaque fois que vous jouez, et vous commencerez à voir à quel point la cohérence est importante. Ce conseil est tout aussi important lors de la sélection des alliances. Les meilleures équipes donneront la priorité aux équipes qui sont constantes bien plus qu’à celles qui marquent des points. Elles n’ont pas peur d’examiner les équipes qui ne peuvent pas marquer beaucoup de points, mais qui peuvent contribuer à chaque fois au score de l’alliance, plutôt que de sélectionner une équipe qui ne peut pas faire que des miracles.
Construire au hasard → Construire pour la fiabilité¶
Important
Construire en fonction du pire scénario, et non du meilleur. Lors de la construction, les équipes négligent souvent un principe essentiel : la fiabilité. Trop souvent, les équipes lésinent sur la qualité de la construction et des matériaux, ce qui conduit à l’une des raisons les plus courantes de l’échec des tournois : la défaillance d’une pièce.
Les équipes ne prennent pas non plus en compte les rigueurs de la compétition et construisent leur robot comme s’il n’allait pas rencontrer de robots adverses. Une pratique suffisante des pilotes permettra de mieux simuler les conditions du jeu et de tester la fiabilité du robot. Pour remédier à ce problème, consultez le Guide des matériaux pour mieux comprendre les matériaux qu’il est recommandé d’utiliser.
Dans la mesure du possible, les équipes doivent construire en pensant à la redondance. Par exemple, si un jeu de glissières linéaires tombe en panne à cause de la rupture d’un fil, un deuxième jeu permettra au robot de fonctionner au lieu de rester inerte. En pratique, doubler les mécanismes, les moteurs et les servomoteurs est une méthode courante de construction pour assurer la redondance.
En outre, les équipes oublient souvent de prendre en compte les forces de torsion ou de compression qui peuvent s’exercer sur le mécanisme.
Bien que nous ne puissions pas donner de recommandations spécifiques, gardez à l’esprit les forces que la structure de support de votre mécanisme doit supporter sur toute l’amplitude du mouvement, et tenez compte de ce qui se passe lorsqu’il est susceptible de heurter un autre robot/mur/terrain. Il vaut toujours la peine de consacrer du temps à la construction d’un mécanisme plus robuste. Cependant, il est bon de penser au poids supplémentaire qui en résulte.
En outre, les problèmes de câblage sont une cause fréquente de déconnexion des robots. Reportez-vous à la Section Câblage pour plus d’informations ; en bref, assurez-vous de planifier à l’avance et de laisser de l’espace pour les câbles, et utilisez une décharge de traction chaque fois que cela est possible.
Tous ces conseils combinés aideront votre robot à devenir plus fiable, une caractéristique clé de tous les robots de niveau mondial.
Se Préoccuper de la Conception → Se Concentrer sur l’Exécution¶
Astuce
Une bonne exécution d’une mauvaise conception l’emporte sur une mauvaise exécution d’une bonne conception.
Important
FTC® est une question de qualité d’exécution, tant sur le plan mécanique que sur le plan de la conduite. Si votre objectif est de gagner, la beauté mécanique de votre robot n’a pas d’importance. Votre objectif est moins d’impressionner les juges que de donner le meilleur de vous-même sur le terrain.
Il est tout à fait possible de prendre une mauvaise conception, de bien l’exécuter et de rester compétitif à un haut niveau. Même si peu d’équipes y parviennent, cela prouve que la méthode de mise en œuvre est très importante. Lors du brainstorming, essayez de ne pas vous attarder sur les petits détails, dans la mesure du possible.
Il est important de discuter des différentes conceptions et de débattre des avantages et des inconvénients, mais une fois qu’une conception a été choisie, il faut s’y tenir, à moins qu’elle ne présente des défauts majeurs qui avaient été négligés à l’origine. Changer de conception revient à perdre le temps passé sur la conception originale, alors que les équipes auraient pu continuer à l’améliorer ou à s’entraîner davantage. Il est possible de reconstruire son robot en cours de saison, et de nombreuses équipes de haut niveau l’ont fait avec succès.
Toutefois, cette méthode n’est pas recommandée pour les équipes débutantes ou nouvelles en raison du manque général d’expérience. De manière réaliste, attendez-vous à passer entre 50-100+ heures pour reconstruire un robot à partir de zéro. Concentrez-vous sur la façon dont vous pouvez itérer votre conception actuelle pour la rendre aussi efficace, efficiente et raffinée que possible.
Conseils et erreurs en matière de concurrence¶
Voici quelques bons conseils pour aider les équipes à prendre des décisions au cours de la phase d’exécution.
Problème |
Solution |
|---|---|
**Négliger la pratique des pilotes **
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Formation continue des pilotes
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Aucune stratégie de jeu
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Conduite stratégique
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Tout est contrôlé par le pilote
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Tâches partiellement automatisées
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Négliger la pratique de la conduite → Formation constante des pilotes¶
Important
Un problème persistant chez les nouvelles équipes est la négligence de l’entraînement des pilotes. L’entraînement des pilotes doit se faire tout au long de la saison, pas la semaine précédant la compétition.
Quelle que soit la qualité de votre robot, celui-ci ne représente que 50 % de l’équation. Les pilote(s) représentent les 50 % restants et déterminent le succès de l’équipe dans son ensemble. Même si votre robot est le meilleur au monde, un robot inférieur doté d’une équipe de pilotes compétents battra plus que probablement votre robot doté d’une équipe de pilotes médiocre. Avant les championnats du monde d’avril, la plupart des meilleures équipes ont organisé des centaines de matchs d’entraînement.
Cela présente des avantages évidents par rapport à une équipe moins expérimentée.
Le(s) conducteur(s) est (sont) parfaitement familiarisé(s) avec le maniement du robot dans toutes les situations.
Le robot s’est avéré suffisamment fiable pour survivre à des heures de fonctionnement.
Les immenses données que les équipes recueillent lors des essais sont utilisées pour optimiser chaque élément du robot.
L’entraînement des pilotes permet non seulement de les familiariser avec le robot et de tester sa fiabilité, mais aussi de simuler les conditions du jeu. **Apprendre à repousser les limites de son robot doit se faire lors de l’entraînement, et non lors d’une compétition. Les équipes qui s’entraînent intensivement rendront les choses plus difficiles (par exemple en plaçant un robot hors d’usage au milieu du terrain ou en débranchant un moteur de la chaîne cinématique).
Bien que cela puisse sembler extrême, il s’agit en fait d’une forme de préparation. Si votre conducteur ne sait pas comment réagir, il faut qu’il s’exerce davantage à la conduite.
Pas de stratégie de jeu → Conduite stratégique¶
Comme pour l’entraînement à la conduite, il s’agit d’un aspect que de nombreuses équipes inexpérimentées ignorent. Un exemple sportif est pratique : même avec les joueurs les plus talentueux, une équipe n’ira pas loin sans une bonne stratégie de jeu.
Important
Une équipe moins performante, mais dont la stratégie est mieux exécutée, peut souvent créer la surprise. La planification d’une stratégie permet d’utiliser au mieux chaque seconde des 2:30 de jeu, ce qui permet d’obtenir un maximum de points.
Par exemple, les pilotes doivent savoir exactement où le robot doit être positionné après le passage de l’autonomie à la télé-opération. En pratiquant ce changement, les pilotes gagneront quelques secondes lorsqu’ils devront se demander « que dois-je faire maintenant ? ». Dans les matchs très compétitifs, ces quelques secondes peuvent permettre à votre équipe de gagner un cycle supplémentaire. Savoir quand passer d’une télé-opération à un objectif de fin de partie est tout aussi important (indice : perfectionnez-en un d’abord) et vous fera gagner un temps précieux. La stratégie doit toujours être utilisée pour maximiser les points - qu’il s’agisse d’une stratégie de positionnement pour accéder aux éléments du jeu ou d’une stratégie défensive pour empêcher l’autre alliance de marquer des points.
Astuce
Dans la plupart des saisons, refuser 10 points à l’autre alliance a la même valeur que marquer 10 points à chaque match.
Cependant, il n’est pas conseillé aux équipes débutantes de jouer en défense en raison des règles spécifiques qui entourent cette stratégie. Si une équipe souhaite exécuter une stratégie défensive, assurez-vous de lire toutes les règles, car la défense peut facilement entraîner des pénalités/cartes si elle n’est pas effectuée correctement.
Définition
- Défense¶
La défense est une stratégie employée dans le but d’empêcher l’alliance adverse de marquer des points, ou au moins de ralentir considérablement le score de l’opposition.
Cette stratégie peut se retourner contre les pilotes s’ils jouent illégalement la défense et encourent des pénalités et/ou des cartes pour leur alliance. La défense consiste généralement à gêner l’alliance adverse, soit en positionnant stratégiquement le robot pour en bloquer l’accès, soit en poussant le robot d’une autre équipe dans une position désavantageuse.
Conduite entièrement contrôlée par le pilote → Tâches partiellement automatisées¶
Important
L’autonomie ne doit pas se limiter au seul mode autonome. L’automatisation de tâches simples peut être un véritable gain de temps et d’efficacité pour les équipes.
L’automatisation des tâches permet de gagner du temps et de réduire la nécessité pour le conducteur d’effectuer plusieurs tâches à la fois. Les conducteurs doivent toujours contrôler le robot en appuyant sur le moins de boutons possible. Par exemple, l’arrêt automatique du mécanisme d’admission lorsque les éléments de jeu ont été collectés permet d’économiser une pression sur un bouton.
Le fonctionnement autonome de certains mécanismes présente l’avantage d’éliminer les erreurs du conducteur et de réduire le stress. Par exemple, si un élévateur doit s’étendre exactement sur 30 pouces, un moteur équipé d’un encoder peut le faire avec une précision de 100 % à pleine vitesse, alors qu’un conducteur humain ne commettrait qu’une erreur mineure.
Note
Les fonctions autonomes doivent pouvoir être annulées par une intervention manuelle en cas de problème (par exemple, si le codeur est débranché, si une pièce est cassée, etc).