机器人灭火比赛课件

上海广茂达伙伴机器人有限公司 机器人灭火比赛 详细规则见全国中小学电脑制作活动指南比赛规则 1 灭火规则 08规则之不同 怎样围绕规则做策略2 灭火机器人及32位机器人在比赛项目中的优势3 MF灭火机器人结构机硬件分析4 灭火比赛参考策略分析 比赛场地 规则解读 场地 长250cm 宽250cm 高33cm图中四个房间 每个房间内红色为火焰 蓝色为家具 黄色为搜救对象所在位置 抽中房间后蜡烛 家具和搜救对象位置如图中所示 小学组和初中组的场地没有搜救标识 每个房间都将保留标识火源的白线 竞赛方式 1 在小学组竞赛中 蜡烛将随机放在四个房间中 不采用回家模式 2 在初中组竞赛中 蜡烛将随机放在四个房间中 必须采用回家模式 3 在高中组竞赛中 蜡烛将随机放在四个房间中 完成灭火任务之后 须完成搜救模式和回家模式机器人对机器人的尺寸30 30 30cm 出发前和任务完成后 可以运用一些软条搜房的方式 对机器人的重量 制作材料 产品型号等不作限制 所有参赛机器人输入电压不限 模拟家具是一个不大于12cm直径的涂了半光泽黄色的圆柱 柱高30cm 重大于3公斤 机器人可以接触模拟家具 规则解读 关于声音启动如该机器人因检测到干扰的噪声而被错误启动 可重新启动机器人 裁判员发出一次声音信号后 机器人在5秒钟之内未启动 视为该轮比赛结束 比赛中的发声器由参赛队员自备 规则解读 关于灭火机器人在开始灭火动作时 必须完全进入蜡烛所在房间 即 机器人在地面的垂直投影全部越过房间门口地面的白线 而不是在线外或者踩在线上 并且机器人必须有部分或全部到达距离火焰30cm的圈以内 蜡烛在燃烧时不允许被撞倒 关于回家不进入其他房间 停止于出发点方块 大小符合要求 关于搜救 高中 搜救成功的标准 机器人在进入白圈后 必须做出搜救动作 拾起胶卷盒 完全离开地面 并离开房间才算作有效搜救 在 回家 途中如果搜救对象没有被携带或中途丢失 则判回家模式失败 机器人在开始搜救前 将搜救对象撞出或带出搜救区域 搜救模式失败 本轮比赛结束 规则解读 关于灭火前的 搜房 和回家时的 进入房间 这两个概念的区别与理解 搜房 机器人一部分越过门框白线进入房间内就视作机器人搜索了该房间 重复搜索同一个房间 房间系数不被重复计算 进入房间 进入房间的判断标准是机器人全部越过白线进入房间 规则解读 关于30X30X30CM 对机器人的尺寸30 30 30cm 出发前和任务完成后 可以运用一些软条搜房的方式 如果任务都已经完成 但机器人尺寸还未恢复到规定的尺寸 30cm 30cm 30cm 则计时继续进行 直到尺寸符合规定要求 规则解读 相关名词解释 规则解读 机器人运行自主熄灭蜡烛安全方式 完全熄灭 进入该房及30cm白线时间限制 m 小学 3初中 3 4高中 3 3 4停表超过规定最大时间 队员请求终止搜房系数 1 搜索1个房间 房间系数为1 0 2 搜索2个房间 房间系数为0 75 3 搜索3个房间 房间系数为0 50 4 搜索4个房间 房间系数为0 30可靠性系数0 9系数 规则解读 得分 1 每轮得分 实际时间 启动模式系数 1 0 9 房间系数 1 0 75 0 5 0 3 搜救系数 高中组1 0 6 回家系数 初中 高中组 1 0 8 2 在本次竞赛中 每个参赛选手有三轮比赛机会 最终成绩取三次得分中两次好的得分相加后乘以可靠性系数 1 0 9 最终以得分最低的机器人为胜出 该机器人制作者为优胜者 机器人灭火比赛流程 候场 清场 检录 准备 试跑 比赛 签字确认 资料提交 抽签 选择启动方式 摆放机器人 规则解读 策略与机器人 MF控制器与8位控制器的性能及参数比较 传统的8位主板8位8MHZ主频存储器32k 扩展 数据内存512B1千行程序1万次 寿命 AD精度 位模拟口采样速度1千次 秒无USB通讯方式不包含大功率电机驱动卡电机驱动电压11V电机驱动电流1A MF控制器32位45MHZ主频存储器256k MCU自带 数据内存32k1万行程序10万次 寿命 AD精度10位模拟口最高采样速度40万次 秒有USB通讯方式包含大功率电机驱动卡电机驱动电压11V 24V电机驱动电流峰值20A 策略与机器人 MF控制器的硬件端口 数字输出 6路 下载键 停止键 左电机 右电机 模拟口 复位键 运行键 com下载接口 接口 点阵显示屏 硬件介绍 Com通讯口 策略与机器人 模拟口 8路高速模拟口40万次 秒 16路标准模拟口 兼容数字输入数字输出口 6路0 5A的数字输出口指南针接口 1路指南针接口 com口 扩展口 2路电机扩展接口 不带驱动 I2C SPI扩展口电源口 2路独立的电源 光耦隔离 互不干扰下载口 1路USB口下载 1路串口下载电机接口 2路带大功率驱动的电机接口 灭火机器人功能分析 一 传感器部分1 声音启动1 找火 趋光2 识别场地地面白色3 检测墙壁 障碍物 4 判断机器人的方向 高中可选用 二 控制器 AS MF控制器 三 执行器部分1 电机 轮子 底盘 灭火机器人的轮胎非常讲究2 灭火装置 风扇电机 叶片 3 滑轮4 LCD 5 高中用的搜救板 6 搜房用的伺服电机 软条 声音火焰传感器组 数字指南针 地面灰度传感器 红外光电传感器 红外测距传感器 声音火焰传感器组 策略与机器人 灭火双头器人组装清单 策略与机器人 灭火机器人硬件分析 电机驱动电池 火焰声音传感器 MF控制器 底盘 红外光电传感器 主控驱动电池 轮胎 策略与机器人 灭火机器人硬件分析 电机驱动电池 火焰声音传感器 MF控制器 底盘 红外光电传感器 主控驱动电池 轮胎 减速电机 灭火风扇电机 灭火风扇叶片 高中搜救弹板 提手 地面灰度支架 地面灰度传感器 策略与机器人 灭火机器人传感器示意图 策略与机器人 用PSD替代红外光电传感器的灭火机器人 策略与机器人 灭火机器人火焰声音传感器板 包含灭火风扇电机驱动 策略与机器人 灭火机器人火焰声音传感器 策略与机器人 intma 10 0 voidmain while 1 ma 1 AI 9 此时以传感器接AI9口为例 printf tma 10 d ma 10 模拟输入传感器应用 火焰 声音传感器的测试 策略与机器人 voidmain while 1 此时以控制线接DO0口用为例 DO 0 x1 1 DO0口接通 wait 0 500000 DO 0 x1 0 DO0口接通 wait 0 500000 DO口的控制 MF灭火机器人灭火风扇电机控制接口 前风扇用DO0 后风扇用DO1 策略与机器人 红外光电传感器 测障用 策略与机器人 红外光电传感器 测障用 该传感器自身具有红外发射接收调制功能 使用时只需接MF控制器模拟输入接口 AI0 AI23任意一个均可 在双头灭火机器人中使用了6个 分别接到AI0 AI5 策略与机器人 红外测距传感器PSD 可替换红外光电传感器 策略与机器人 红外测距传感器PSD应用 模拟输入口的使用 使用时注意接口插入的方向 红 黑 黄S intma 1 0 voidmain while 1 ma 1 AI 0 此时传感器接AI0口 printf tma 1 d ma 1 策略与机器人 intma 1 0 voidmain while 1 ma 1 AI 0 此时以传感器接AI0口为例 printf tma 1 d ma 1 数字输入传感器应用 模拟输入口的使用 MF控制器上模拟输入接口兼容数字传感器 策略与机器人 地面灰度传感器 MF中使用模拟输入AI 策略与机器人 地面灰度传感器 MF中使用模拟输入AI intma 7 0 voidmain while 1 ma 7 AI 6 此时以传感器接AI6口为例 printf tma 7 d ma 7 策略与机器人 指南针 策略与机器人 指南针使用 策略与机器人 机器人电子罗盘GMD 机器人电子罗盘GMD 机器人电子罗盘GMD 校磁 置零 置零 置零 校磁 校磁 左右两灯交替闪亮 表示已经进入校磁状态 此时将机器人水平旋转一周以上 按一次 校磁 完成校磁 按一下 置零 后 标定方向的灯点亮 长按 校磁 3秒 释放 左右两灯交替闪亮 指南针应用 指南针使用 步骤一 校磁 指南针连线对着自己的方向时 长按指南针上左键 标定 3秒 释放 可看到控制器上 通讯 指示灯亮闪或者指南针上左右指示灯交替闪烁 表示指南针进入校磁状态 旋转机器人 指南针水平固定于机器人上 大于一周 再短按一次左键 标定 可看到控制器上 通讯 指示灯恢复正常的状态 亮度较暗 或者指南针上8个方向指示灯指示零点方向 指南针校磁完毕 步骤二 定零度 确定好机器人的零度方向 摆放好机器人 短按指南针的右键 定零 即可看到控制器上 通讯 指示灯闪一下 然后恢复正常显示状态 此时指南针即已定零 注意 在连续使用的过程中请尽量不要关闭主控制器电源 策略与机器人 指南针应用 com口的使用 指南针读数显示 intsci 1 0 voidmain SCI Set 0 9600 0 8 1 程序中使用COM口时必须的 while 1 sci 1 SCI Receive 0 printf tsci 1 d sci 1 策略与机器人 行走策略 以正向沿右墙走为例 此时使用右前和正前的红外光电传感器 沿右墙行走 右边有墙时向前直行 策略与机器人 沿右墙行走 前边和右边有墙时左转 行走策略 以正向沿右墙走为例 此时使用右前和正前的红外光电传感器 策略与机器人 沿右墙行走 前 右都没有测到墙时向右偏走 行走策略 以正向沿右墙走为例 此时使用右前和正前的红外光电传感器 策略与机器人 沿右墙行走 右没有测到墙时向右偏走 行走策略 以正向沿右墙走为例 此时使用右前和正前的红外光电传感器 策略与机器人 趋光行走 右前向右偏走 趋光 小学 初中 以前头趋光为例 此时使用左前和右前的火焰传感器 可配合使用正前火焰传感器 策略与机器人 趋光行走 左前向左偏走 趋光 小学 初中 以前头趋光为例 此时使用左前和右前的火焰传感器 可配合使用正前火焰传感器 策略与机器人 趋光行走 前向前走 趋光 小学 初中 以前头趋光为例 此时使用左前和右前的火焰传感器 可配合使用正前火焰传感器 策略与机器人 整体策略 以高中为例基本参考方案4 3 1 2 策略与机器人 策略 4号房 4 策略与机器人 策略 4号房 4 策略与机器人 策略 3号房 3 策略与