机器人接力赛方案说明书

1、第七届中国青少年机器人竞赛小学组 机器人接力赛方案2007-01-04敬告读者本方案仅为用户参加类似机器人竞赛项目提供参考指导 , 中鸣数码科技强烈建议用户不 要采用完全一致的搭建及程序参与竞赛 , 其原因如下 :1. 本方案旨在提高用户在参与机器人竞赛项目的起点水平，但并不希望因此而扼杀参赛 者的主动性及创作力，也不希望因此而违背机器人竞赛活动对青少年的教育意义。2. 本方案仅适用及受限制于某一特定的竞赛规则，参赛者应在充分理解要参与竞赛的规 则前提下，参考本方案的基础上完成自己的设计。3. 几乎所有的机器人竞赛都要求参赛者亲身设计，并能在竞赛现场独立调试及向评委讲 解设计思路，故参赛者应通

2、过对方案的深刻了解及日常训练使具有随机应变之能力。4. 本方案会在网上( .RobotPlayer. )以公开形式面向广大机器人爱好者发布，所有的 参赛者都有可能对其有充分的了解，因此对本方案未加以改进者将甚少机会获胜。5. 本方案未经长时间的验证和实施，也未能发挥器材之极限性能，中鸣数码科技并不能 保证该方案完美无缺，用户应该通过亲身实践去验证和改进，并从中学习相关的知识和获取 相关的经验。免责声明 :产品外形、技术参数、功能等请以实际产品及该产品说明书、铭牌为准，如因技术更新产生变更，恕不另行通知！第一节方案解决思路31、场地示意图32 .方案思路3第二节结构搭建及器材4第三节程序说明4第

3、四节程序调试61、视频62、检测马达转向 73、 全局变量74、 如何让机器人运行自检程序 75、 矫正角度传感器的角度 76、 程序的调试 7第五节 使用技巧及优化 81、 电池的使用 82、小技巧8第一节方案解决思路1、场地示意图2300mm H第七届中国青少年机器人竞賽小学组机器人接力比赛场地图2方案思路首先我们把机器人要完成的任务拆分为以下几个部分：1) 1号车从起点出发，用指南针校正，伺服马达辅助引导方向，让机器人向前走一定的时间，经过跨栏区 到达入弯地点。2) 1号车进入转弯状态， 伺服马达方向往左打以便更好引导小车转向。并把转弯过程按照角度细分为6个小过程，指南针角度从入弯前的0

4、度转到330度为第一个过程，从 330度转到300度是第二个过程，依此类推，机器人从 210度转到180度是第最第六个过程。做完最后一个过程1号车应该到达交接区域。3) 1号车在交接区域把小球交给 2号车，并触发2号车启动。4) 2号车启动后，走黑线的算法也是和 1号车相似，最终到达起始区域。程序实现：为了简化程序，按各功能来分开编写子程序，再按照流程图将它们编写为一个主程序。第二节结构搭建及器材器材准备：参考“搭建手册.pdf ”文件搭建步骤：参考“搭建手册.pdf ”文件搭建机器人。端口接插：用机器人快车打开主程序，1号车为文件夹“ Carl”下面的“ Carl.rcu ”文件，2号车为文

5、件 夹“ Car2”下面的“ Car2.rcu ”文件，“项目” “硬件信息”打开硬件信息对话框，点击相应的端口名 字查看接插情况。如果出现马达和风扇的运动方向相反了，可以把插在端口的控制线反向插上，但确保黑 色线对G端口。第三节程序说明主程序局部变量的说明：coun ter计数器degree角度传感器数值全局变量的说明：g_Speed马达正常运行速度g_ModifySpeed马达作调整时的运行速度g_Small 走直线时，小偏差角度；处于小围里面，所要调整的幅度就要小 g_Big 走直线时，大偏差角度；处于大围里面，所要调整的幅度就要大注意：在子程序中要先引用主程序中定义的全局变量才能使用该

6、全局变量。模块说明：SelfTest模块的说明功能：检查机器人的传感器说明：把车体反方向摆放在起始点，启动机器人后，指南针读数围在90 270度时，机器人自动执行该子函数对自身传感器进行检测。开背光，角度传感器数值显示在第1位。此时可以校正指南针。GetNewAngle模块的说明功能：根据要比较的角度获取新的角度参数:1) middleA ngle :要比较的角度围 360-7202) oldAngle:旧角度围 0-360返回值：围在(middleAngle -)到(middleAngle +)说明：读取指南针数值后进行角度比较时使用。如果有一定基础可以认真理解其思路。GoAngle模块的说

7、明模块图标为: 功能：朝某个角度调整机器人的方向参数:1) angle :要调整的角度，围0-360说明：读取指南针数值，根据偏差的角度大小用不同的调整幅度调整机器人的运行状态。GoAngleTime模块的说明模块图标为：功能：朝某个角度走一定时间 参数:1) an gle :要走的角度，围 0-3602) time :要走的时间，单位百分之一秒，围0-255说明：在一定的时间，不断调用GoAngle调整机器人TurnLeft模块的说明模块图标为: 功能：左转到angle的角度参数：1) an gle :要转向的角度，围 0-3602为向前，0为后退，1为停止2为向前，0为后退，1为停止2)

8、LState :左马达状态，根据硬件的设置,3) LSpeed :左马达速度，围 0-1004) RState :右马达状态，根据硬件的设置,5) RSpeed :右马达速度，围 0-100说明：angle设定的角度为止。利用左右轮子的速度差调整转弯的幅度，转到指南针读数小于或者等于BackAngle模块的说明模块图标为: 功能：车头朝某个角度，后退调整机器人的方向参数:1) an gle :要调整的车头角度度，围0-360说明：读取指南针数值，根据偏差的角度大小用不同的调整幅度调整机器人的运行状态BackAngleTime模块的说明模块图标为：功能：车头朝某个角度，后退走一定时间 参数:1)

9、 an gle :要调整的车头角度，围0-3602) time :要走的时间，单位百分之一秒，围0-255说明：在一定的时间，不断调用BackAngle调整机器人第四节程序调试由于不同机器人的硬件性能存在差异，因此调试程序是必要的。严格按照下面的步骤调试，将达到事 半功倍的效果，使调试过程充满乐趣，充分体验用模块化思维解决问题的优势。1、视频观看视频，进一步了解机器人完成任务的整个过程。2、检测马达转向在主程序里，单独控制左、右两个马达，两个马达的“state ”值都填2,“ speed”值都填100，编译，下载程序，实际运行，观察马达的转向是否都是向着机器人前进的方向，如果不是，可以通过更改

10、马 达的插接方式来校正。3、全局变量g_Speed马达正常运行速度，修改时需要与g_ModifySpeed 起成对修改。g_ModifySpeed马达作调整时的运行速度；如果机器人朝某个角度所走的直线不直，可以适当增加或者减少此值。g_Small走直线时，小偏差角度；处于小围里面，所要调整的幅度就要小。g_Big走直线时，大偏差角度；处于大围里面，所要调整的幅度就要大。4、如何让机器人运行自检程序把车体反方向摆放在起始点，启动机器人后，指南针读数围在90-270度时，机器人自动执行自检程序对自身传感器进行检测。如果开机后机器人马达有运动而不是执行自检程序（静止），应该是指南针没有校正好，此时可

11、以把机器人正向放置在起点（不要关闭电源），按指南针上的正北校正按钮，然后关掉电源，把车体反方向摆放在起始点，重新开始操作。自检程序执行：开背光，角度传感器数值显示在第1位。此时可以校正指南针。5、矫正角度传感器的角度请参考角度传感器的使用说明，矫正角度。矫正后要求0、90、180、270四个角度都正确，把两台小车方在各自的起始点，正前方为0度，正右方为 90度，正下方为180度，正左方为270度。建议上面四个角度允许偏差在 2度以，如果偏差较大，请重新校正指南针。偏差越小越好，通常需要经过多次校正才 能达到较小的偏差。注意：角度传感器要尽量远离马达，减少干扰。从起始点，正对前方向为角度传感器的

12、0度方向。6程序的调试用机器人快车打开主程序，1号车程序在文件夹“ Car1 ”下面的“ Car 1.rcu ”文件，2号车程序在文 件夹“ Car 2 ”下面的“ Car 2.rcu ”文件，根据程序的文字提示说明可以修改相应的数值。如果需要对子程序模块进行修改，可以通过下面方面进行。在此仅说明如何在主程序里直接进入子程 序模块进行编辑的方法，详细的使用方法请阅读机器人快车软件里的帮助文档。在主程序里单击要修改的子程序模块图标，再单击工具栏上的，会弹出新的子程序窗口，在此可以编辑子程序。编辑完成后，点 H 保存，再进入主程序，重新编译，刚才修改过的子程序就已经被运用在重新编译过的主程序里 了

13、。第五节使用技巧及优化1、电池的使用准备好两份的电池和充电器（可以从中鸣数码科技订购）可以使你在调试程序的过程中，不会因为电 池电量不足而被迫停止调试。在主控制器电源指示灯不断闪烁的情况下，必须更换电池。刚充好电的电池电压比较高，此时使用会让机器人运行速度比平时调试时候快。建议比赛时候使用的电池电压与平时调试的电压一致，避免因为电压不同出现机器人走的路程发生明显的变化。平时调试时候可以编写两套程序，一套是电量充足的，一套是电量中等的，根据不同的电量下载不同 的程序。2、小技巧为了更好交接小球并使交接碰撞后不把2号车撞歪，可以把1号车的持球装置往左斜一点角度安装，这样在碰撞时候刚好小球能正对着2

14、号车。因为机器人的行走是由时间或者角度控制，所以不能完全避免机器人走到转弯点处的位置有误差的出现。此时可以修改直行的角度或者直行的时间并从新下载程序，也可以在开始区域摆放机器人时，相应往 前后左右挪动一点位置，让机器人走到转弯点时候达到正确的位置，前提是不能让机器人超出起始线。本方案中左转图标一共是 6个，也就是把转弯分解成 6个小步骤。此分解法不一定是最好的，要根据 自己机器人的实际情况进行调整和测试，可以相应增加或者减少分解的步骤数，并且每个步骤转动的角度围可以是不等分的，调整各小步骤的角度和马达速度，同时可以配合调整伺服马达角度，以便能更好控制 转弯的过程。如果需要更高速度，可以考虑更换更快的马达，更换重量更轻的电池，