亚太机器人大赛
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2010年第八届亚太机器人大赛主题及规则规则1 比赛概要机器法老修建金字塔是本届比赛的主题。
这个主题是想用虚拟的时间机器把古埃及大金字塔建设者带到仿照吉萨金字塔的实际位置(图2)搭建的比赛场地上。
目标是逐个建成三座金字塔。
参赛队员需要准确、快速和合作。
他们应该遵循积木之间不使用捆绑材料的基本要求。
最先建成三座金字塔指定部分的获胜队是“机器法老”。
在3分钟内,红队和蓝队的机器人角逐在修建辉煌金塔的场地上。
图2 吉萨金字塔的位置2 比赛场地结构及规格2.1 比赛场地示于图3。
2.2 比赛场地由两个自动区、一个手动区和三个金字塔(胡夫、海夫拉和门卡乌拉)组成。
#1自动区是环绕海夫拉金字塔的区域,#2自动区是环绕门卡乌拉金字塔的区域。
2.3 比赛场地的形状与尺寸示于图4。
为了看清尺寸,图4上没有画引导线。
#1自动区、#2自动区和手动区周围有100mm高、30mm厚的木质围栏。
但是,标有F和G的围栏厚度为140mm。
2.4 比赛场地地面画有白色引导线。
引导线的中心距是500 mm,分别从海夫拉金字塔和门卡乌拉金字塔的中心起算,如图3所示。
白色引导线的宽度是50mm。
2.5 自动区2.5.1 自动区分成两块特定的区域。
每区分割成供红队和蓝队使用的两部分。
100mm高、30mm厚的木质挡板隔开这两部分。
2.5.2 #1自动区(胡夫和海夫拉金字塔)有四个启动区和两个存放区,供红队的自动机器人RA1、RA2及蓝队的自动机器人BA1、BA2使用。
2.5.3 #2自动区(门卡乌拉金字塔)有两个启动区和两个存放区供红队的自动机器人RA3及蓝队的自动机器人BA3使用。
每支参赛队可以自由决定其存放区中的积木的排列。
2.5.4 启动区2.5.4.1 启动区的尺寸示于图4。
2.5.4.2 红队启动区的地面为红色(RGB:255, 0, 0),蓝队启动区的地面为蓝色(RGB: 0, 0, 255)。
2.5.4.3 启动区的地面是自动区的一部分。
亚太青少年机器人大赛简介
组办方:韩国ARPC组委会,韩国SRC公司
协办方:韩端电子(深圳)有限公司
大赛简介:
亚太青少年机器人大赛是由韩国亚太青少年机器人组委会发起,由韩端电子(深圳)有限公司负责在中国承办的机器人大赛,主要是针对教育机器人产品的培训,APRC大赛分为国内赛和国际赛两部分,国内大赛在2011年7月份在中国深圳宝安区成功的举办了第一届。
中国优秀选手也获得参赛资格在11月在韩国丽水的国际赛。
国内赛比赛期间由来自于中国广东,湖南,新疆,江苏,安徽,地区共300多名教练员及选手参加了中国赛区的选拔比赛,大赛分为海底探险,非编程轨迹,机器人舞蹈,机器人创意,机器人灭火等多个比赛项目。
机器人比赛现场要求自己动手组装,自己编程,通过比赛锻炼并提高了孩子的动手能力和现场应变能力,在创意比赛中,孩子不但要求展示自己的创意作品,更要要精彩的演讲去打动评委。
国际赛在11月4-6日于韩国丽水举行,中国赛区派出了约80名优秀选手参加,在与其他国家选手同场竞技的时候,中国选手沉着冷静,克服了诸多不利因素,在众多国际选手中脱颖而出,各地选手表现优异,特别来自中国广东实验中学的代表队,荣获机器人保龄球大赛的金奖。
2012年APRC国际赛将移至韩国济州岛举行
比赛现场图片:
图1所示为中国代表团参观活动 图2所示为比赛现场
图3所示为人形机器人舞蹈比赛 图4所示为比赛调试
图5所示为比赛后的喜悦 图6所示为选手获奖证书。
题目:亚太地区机器人电视大赛的背景及意义作者姓名:刘雪静学号:2012302590119院系:遥感科学与技术关键词:机器人大赛亚太地区大学生目录:1、背景2、历届主题3、对我国的影响4、意义1、背景“亚广联亚太地区机器人大赛”是由亚广联节目部发起倡导的,并于1999年在亚广联年会上正式通过了该项目的提案。
该项目规模较大,其宗旨是致力于培养各国青少年对于开发、研制高科技的兴趣与爱好,提高各参与国的科技水平,为机器人工业的发展发掘培养后备人才。
各个亚广联成员机构都有权参加该项目的比赛,但参赛对象只限于各国的大学或工科院校的学生。
此活动的前身是日本广播协会的机器人比赛,该项赛事从1988年开始,于1989年成为日本NHK每年的赛事,命名为“全日本机器人大赛”。
1990年第一次邀请除日本之外的国外代表队参赛,成为一项国际性比赛,历时十年。
中国清华大学、北京航空航天大学和上海交通大学都曾参加过该项赛事,其中清华大学曾于1998年获得第三名的好成绩。
2000年3月“亚广联亚太地区机器人大赛”第一次筹备会议在日本举行,在此次会议上成立了“亚广联亚太地区机器人大赛”筹备委员会,并选举了六个常任理事机构(中国CCTV、日本NHK、韩国KBS、新加坡TCS、泰国、印尼),我台青少中心余培侠主任被选为常任理事,该筹备委员会的秘书处设在日本NHK的总部。
同年9月份,六个常任理事机构的代表在泰国举行了第一届“亚广联亚太地区机器人大赛”董事会,在此之前成立的筹备委员会正式过渡为“亚广联亚太地区机器人大赛”董事会。
会议上确定了“亚广联亚太地区机器人大赛”的章程、规则以及赞助方式等。
2001年2月份,在马来西亚召开了第一届“亚广联亚太地区机器人大赛”的预备会议。
会议上与会代表详细讨论了第一届大赛的各项具体事宜以及资金等问题。
2001年9月,第一届“亚广联亚太地区机器人大赛”制片人会议在马来西亚举行,主要讨论了各个参赛机构联合制作电视专题片等问题。
2013年亚太机器人大赛规则快速向导:☆每场比赛时间为3分钟☆每队2个机器人+1个自动机器人+1个手动机器人☆手动机器人从叶子区取叶子,并把它放置在规定的3个摆放区☆然后,手动机器人从叶子区取叶子并将其运到自动机器人处☆自动机器人在北半球至少放3个叶子(自己的区域至少放2个,公共区至少放1个),然后自动机器人被允许去取北极区的植物☆自动机器人到北极区取植物(由队伍自己制作)并把他运送给手动机器人。
☆手动机器人在第二条限制线后,将植物扔向月球。
如果队伍植物到达月球而且没掉下来,那么此队伍完成“绿色星球”并且获胜。
1.队伍成员1.1来自同一所大学的每个队伍由4名队员( 三名学生,一名指导员)。
但是只有三名学生允许进入比赛场地1.2国际赛上,队员必须是本校在校学生。
除非那些在国内赛时是在校学生的队员,后离校的。
1.3研究生不允许以任何方式参与到机器人的制作中2、比赛场地和物品2.1比赛场地是13000mm X 13000mm的被铁围墙(100mm高50mm厚)包围的乳胶漆胶合板。
场地被沿着本初子午线的铁围墙平均分成两半。
2.2比赛场地被分成2部分如下:2.2.1地球区域(详见附录)2.2.1.1.地球区域是圆形,直径8500mm。
由30mm宽的马特贴纸(不反光)制作的白色引导线作为经线和纬线。
2.2.1.2.地球区域中画一个绿色大树2.2.1.3.在每个队伍的地球区域有7个钢制圈(在涂有深绿色的部位)用于放置叶子。
每个圈的规格是:50mm高,25mm厚,直径350mm。
在公共区域的圈内部分表面涂成黄色。
其它圈所在部分表涂成白色(详见图)2.2.1.4 北半球区域(详见图中)是地球区域上半部分。
北半球区域中间的四部分区域是公共区。
也有第一次平行在北极区域,在此区域每一队在比赛开始之前安放他们的植物幼苗。
(详见图中)。
2.2.1.5南极区域是地球区域下半区域。
2.2.2 宇宙区域在地球区域周围(详见附录)。
关于“亚太机器人锦标赛2010香港数码港杯”的补充规定针对在香港举办的亚太机器人锦标赛2010香港数码港杯,现特作如下补充规定,主要分为两大部分,一是关于比赛规则,二是关于参赛人员需要注意的事项。
一、关于比赛规则的补充规定(一)、VEX机器人工程挑战赛1、本届VEX机器人工程挑战赛将分为三个部分,即机器人比赛、机器人校园文化展示、技术问辩(提交机器人技术工程资料用于专项奖评比)。
其中机器人比赛将和世界锦标赛接轨,分为联队赛、纯手动比赛和纯自动比赛。
2、本届VEX机器人比赛的规则将使用2011年的VEX机器人世界锦标赛的比赛规则----集结号(ROUND UP),比赛场地也将使用国际比赛的场地。
请参赛队伍尤其注意比赛场地的围栏(五金件与透明板组合)、梯子(五金件与塑料管组合)、圆环(材料为硬质塑料)和目前国内的不同。
参考下面的图片:4、关于工程技术资料,其内容包括:参赛机器人创意、设计特点简介、机器人制作所使用的器材清单、结构创意搭建照片、机器人运行的完整程序设计(程序设计可以使用图形程序设计)等。
此资料请带到香港,在裁判问辩评审时使用。
(技术问辩时建议使用PPT电子文档资料)5、在比赛前,所有参赛机器人将接受检查。
检查内容包括机器人尺寸、比赛所使用的器材和软件等(请参考规则)。
所以要求所有的参赛机器人的软件必须使用英文版软件(需使用WIFI或晶振模板)。
6、在比赛过程中,比赛的联队队员及教练员不可以离开联队站位区。
7、比赛过程中,机器人和遥控器之间将采用WIFI或者晶体的方式通信。
8、所有参赛的机器人将插VEX旗子,以标识红、蓝方,请各参赛队员设计机器人时预留插VEX旗子的位置,这也是在参赛前对机器人检查的项目之一。
9、要求所有在上场比赛的队员和教练员均必须佩戴VEX专用防护眼镜(自备)。
(二)、BDS投篮机器人比赛1、本届BDS投篮机器人比赛将分为二个部分,即机器人比赛(自动与手动两个阶段)、机器人校园文化展示。
FVC工程机器人亚太公开赛机器人技术档案中国江苏省淮阴中学“Playboys”战队HUAIYIN SENIOR HIGH SCHOOL ,JIANGSU PROVINCE CHINA队 员 合 影“Playboys ”战队简介(PLAYBOYS INTRODUCTION)我们是一直积极上进的团队,队伍分工明确,每个人都各有特长,虽然有时会发生小的矛盾,但每个人心中对胜利的渴望和对机器人的热情都是一样的。
我们的团队都很自信,而我们的自信来源于我们的实力。
虽然我们的团队才组成一个多月,但是经过上次的比赛磨合,使我们团队的默契和综合实力都有了一个很大的提升,我们希望能够通过这次比赛展现我们真正的实力,以及我们代表中国,代表江苏,代表我们淮阴中学一种顽强不屈的比赛精神。
加油!队员介绍(TEAM WORKES INTRODUCTION)::姓名:沈伟杰 职务:领队老师(LEADER TEACHER) 爱好:羽毛球、扑克个人简介:江苏省淮阴中学 教师,十多年工作经验。
姓名:王伟职务:队长教练爱好:电脑、篮球、摄影个人简介:淮阴中学高二(11)班学生。
很典型的阳光男孩。
性格开朗,为人热情。
在班级有很好的人缘,深受老师同学的喜爱。
喜爱理工科,文科比较薄弱。
做事认真负责,并且讲究效率。
“没有我做不到的事,除非我不想做。
”姓名:谢杨职务:队员一号机操作员爱好:篮球,吉他,博客个人简介:江苏省淮阴中学高二(11)班学生,平时喜欢电子机械,休息时喜欢听音乐,弹吉他。
遇到困难能够冷静地思考,较为沉着地解决问题。
乐观,活泼,积极,进取。
姓名:晏昕炜职务:队员一号机操作员爱好:篮球、电脑个人简介:淮阴中学高二(11)班学生,爱好运动和竞技游戏,喜欢参加集体活动。
开朗乐观,不畏惧任何困难。
可以和同学友好相处。
姓名:固宇旸职务:队员二号机操作员爱好:篮球,电脑,PS,博客个人简介:江苏省淮阴中学高二(13)班学生,爱好广泛,业余SOHO一族喜欢团体作战,合作能力较强。
走进APRC亚太青少年机器人竞赛
佚名
【期刊名称】《少年电脑世界》
【年(卷),期】2017(000)012
【摘要】本次大赛共设置机器人铁甲钢拳竞赛、机器人综合技能竞赛、机器人3D 创意设计竞赛、无人机竞赛等17个项目,囊括手动、自动、表演、创客创造,每个项目分为小学组、中学组等多个组别.
【总页数】1页(P41-41)
【正文语种】中文
【中图分类】G642.0
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关于2014年亚太机器人大赛比赛规则的理解与机器人制作简述今年的亚太机器人大赛的主题是舐犊情深,不同于去年底的绿化星球,它是从一个小的角度来表示我们对于父母的感恩,不像去年是从整个人类的角度,通过环保的角度,表达的我们对于保护地球,感恩地球的愿望。
从婴儿到成年,父母促成和支持了儿童身体、情感和智力的发展,为了帮助儿童成长,发挥全部潜能,他们给予了爱、安全、启发、鼓励和机会。
所以为了感恩和铭记这份父母对我们深深的爱,这次亚太机器人大赛特地用这个主题来表达我们的爱。
比赛规则要点1.比赛时间为3分钟。
2.每支参赛队有2机器人,1台自动机器人(机器儿童),1台手动机器人(机器妈妈)。
3.机器妈妈带着机器儿童从启动区启动。
4.机器妈妈与机器儿童玩跷跷板游戏。
5.第二个游戏可以是踩梅花桩或荡秋千。
6.第三个游戏是剩下的荡秋千或踩梅花桩。
7.完成三个游戏后,机器儿童才能登上攀登架,实现“健康宝宝”并赢得比赛。
比赛规则的个人见解这个比赛就是要紧扣主题,通过机器人的各种比赛活动来模拟母亲和自己孩子在公园玩各种游戏的场景,从而体现母爱,突出主题。
每一对的参赛队都要完成跷跷板,梅花桩,秋千等各项比赛任务,完成后,才能挑战在中央公园的第四个游戏。
只要完成了这第四个游戏,这一参赛队的机器人儿童才是健康宝宝,成为胜利的一方。
首先,参赛队必须有自行设计的机器人儿童(自主控制)和机器人妈妈(手动控制)这两台机器人参赛,同时这两台机器人还要符合相应的规则,如机器人妈妈必须是有线控制,而且大小也有相应限制。
在参赛人数方面也有要求,如只有3人在读他们本学校本科的参赛队员进入比赛区,同时还可有一位指导老师在场。
在比赛规则中的各个规定的尺寸中,我们也可以得到一些隐含的信息,如启动区的尺寸就限制了两个机器人尺寸等。
比赛开始后,参赛队员除了“重试”外,不能与机器人妈妈接触,同时这机器人妈妈只能在相应的家长区域活动,不能去到儿童区活动,当然,这机器人妈妈可以将自己任何一部分伸入自己方的儿童区上方,但不得接触地面。
历年ABU(亚太机器人大赛)国内比赛成绩学校2003年2004年2005年2006年2007年2008年总计北京科技大学冠军11分亚军10分冠军11分亚军10分亚军10分16强5分5752西安交通大学16强5分四强9分16强5分冠军11分冠军11分冠军11分52国防科学技术大学八强7分八强7分八强7分八强7分16强5分八强7分40西南科技大学八强7分冠军11分八强7分16强5分八强7分37中国科学技术大学八强7分16强5分16强5分八强7分八强7分16强5分36华中科技大学—八强7分16强5分四强9分八强7分八强7分35哈尔滨工程大学亚军10分16强5分亚军10分八强7分32华南理工大学16强5分八强7分八强7分四强9分28北京邮电大学16强5分八强7分四强9分16强5分26电子科技大学16强5分八强7分16强5分四强9分26北京交通大学四强9分16强5分16强5分16强5分24无锡职业技术学院16强5分16强5分四强9分19江西理工大学—八强7分16强5分八强7分19东北大学四强9分四强9分18武汉大学八强7分16强5分16强5分17中国石油大学(北京)——16强5分16强5分16强5分15天津工程师范学院四强9分16强5分—14桂林电子科技大学八强7分16强5分—12北京科技大学天津学院————八强7分16强5分12深圳职业技术学院16强5分16强5分10台湾明新科技大学—16强5分16强5分10山东科技大学16强5分16强5分10北京航空航天大学16强5分16强5分1010哈尔滨工业大学亚军10分10浙江大学四强9分———9太原工业学院16强5分5南京理工大学—16强5分5新疆大学16强5分5北京工业大学0合肥工业大学——0黑龙江科技学院——0湖南农业大学——0兰州交通大学—0南昌大学———0齐齐哈尔大学———0上海大学0沈阳理工大学——0西南交通大学0中国石油大学(华东)0大连理工大学————0湘潭大学—————0台湾南荣技术学院—————0新疆大学科学技术学院—————0北京理工大学—————0清华大学——0成都理工大学————0大连大学————0昆明理工大学————0江南大学—————0上海交通大学———0北京联合大学————0南开大学—————0中南大学—————0甘肃工业大学—————0重庆大学————0中国矿业大学————0江苏大学—————0重庆工学院—————0天津大学————0河北工业大学—————0重庆电子工程职业学院—————0北京林业大学—————0。
国际空中机器人大赛(亚太赛)/国际空中机器人大赛已经有24年的历史。
首届比赛由乔治亚理工大学于1991年发起。
该项赛事的特点在于,参赛选手的终极目标并非击败或超越对手,而是实现自我突破。
赛会通过设置具有挑战性的、实用而有意义的比赛任务推进空中机器人最先进技术的进步。
24年间,全球各顶级学府的精英们共完成了六代从自动到自主控制逐步提高的智能高技术比赛任务。
2012年,该项赛事首次设立亚太赛区,每年与美国赛区同期举行。
国际空中机器人大赛的前五代任务已经由美国斯坦福大学、卡耐基梅隆大学、德国柏林理工大学以及麻省理工学院等完成,第六代任务由清华大学完成,2014年起,已经开始启动第七个任务,难度更大,需要自主飞行器控制技术进一步提高。
2013年,共有12支代表队参加了国际空中机器人大赛(亚太赛区)第二届比赛的角逐,其中既有清华大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、浙江大学、厦门大学、西北工业大学、哈尔滨工程大学、中国民航大学、东北大学、海军航空工程学院等国内名校,也首次吸引到两所国外大学——卡塔尔大学和印度斯坦理工大学的队伍参赛。
2014年,国际空中机器人大赛(亚太赛区)共有来自中国、西班牙、新加坡、印度、伊朗及中国香港地区的13支高校参赛,包括清华大学、北京航空航天大学、南京航空航天大学、浙江大学、厦门大学、西北工业大学、哈尔滨工程大学、中国民航大学、东北大学、海军航空工程学院等国内名校,也有香港科技大学、新加坡淡马锡理工学院、西班牙马德里理工大学和印度斯坦理工大学的队伍参赛。
国际空中机器人大赛最突出的特点是需要空中机器人在无人干预下自主完成任务,具有很强的挑战性和趣味性。
目前已经历了六代任务。
第一代任务要求空中机器人完全自主地将金属圆盘从赛场一侧移到另一侧,1995年由美国斯坦福大学完成。
第二代任务模拟一个核生化废弃物现场,场内凌乱摆放5个半埋的废料桶,空中机器人需搜索该区域,根据桶上的标志识别桶内物品,并取回一个标志,1997年由卡耐基梅隆大学完成。
第三届亚太地区机器人锦标赛BDS机器人投篮竞赛规则第三届亚太地区机器人锦标赛BDS机器人投篮竞赛规则(版本号:1.1)竞赛目标:通过信息技术创新手段,以智能机器人为载体实现一定程度的模拟篮球比赛的过程。
旨在考核参赛选手对操控智能机器人相关知识的综合运用能力,同时又有助于提高青少年的科技体育知识。
参赛范围:中小学学生竞赛规则:1 机器人投篮比赛简介机器人投篮比赛是中小学生,按照比赛的规则要求自行制作机器人并进行编程,使机器人分别在程序控制和手动控制下在赛前公布的特定竞赛场地上进行的比赛活动。
2 竞赛主题机器人投篮比赛的每场比赛中,由红、蓝两方各出一个机器人分别进行自动和手动两部分比赛,各队的机器人分别从各自的红色、蓝色启动区出发,在尽可能短的时间内,在各自的投篮区投入更多球,以获得尽可能高的得分。
3 比赛场地与环境3.1 场地比赛场地尺寸:外部尺寸为长2200mm、宽1480mm,图1是比赛场地的示意图。
图1 比赛场地示意图图2场地规格3.2 赛场规格与要求3.2.1 机器人比赛场地的地面为哑光场地纸,二边分别有高为600 mm的篮板,正中间各有高为400 mm的内径为300mm的篮框。
(见图3)图3 篮板与篮框3.2.2在哑光场地上有黑色引导线,线宽度为20mm。
以下凡是涉及黑线的尺寸,均指其中心线。
3.2.3 场上有一块长320mm、宽320mm的蓝色方形区和一块长320mm、宽320mm的红色方形区,分别是红方和蓝方的机器人启动区,红方启动区一边的是红方球篮,蓝方启动区一边的是蓝方球篮。
3.2.4场地上有六块直径为200mm的投篮区,外圈颜色分别是红色和蓝色,分别是红方和蓝方的机器人投球区。
红方机器人要在红方的投篮区进攻蓝方球篮,蓝方机器人要在蓝方投篮区进攻红方球篮。
3.2.5场地外分别有红方站位区和蓝方站位区,双方站位区皆为沿己方机器人启动区外的场地边线490mm和600mm的区域(如图2所示),比赛期间参赛选手只可以在己方的站位区内完成对机器人的操作和装球。
摘要随着国内外机器人竞赛热潮的兴起,学生亲自动手完成机器人的设计与制作已成为参加机器人比赛的主要方式。
本人作为西安交通大学第六届亚太大学生机器人大赛的参赛队员,参与了机器人的设计和制作整个过程,在创新设计能力、动手能力和培养团队合作精神等方面都得到了提高。
论文首先对第五届和第六届亚太大学生机器人大赛赛题作了简要的介绍,对两届规则进行了仔细的分析和比较,并介绍了西安交通大学参赛机器人整体方案的设计。
随后介绍了制作机器人过程中常用的机电路组件以及各种传感器。
最后本文重点论述了在机器人制作过程中机电结构的改进与优化。
在手动及自动的设计、制作以及改进过程中,本人提出了很多改进方案,并且大部分都得到了实施和验证。
这些改进方案即包括机械结构方面的,又包括定位和控制方面的。
正是有了这些关键的改进方案,才使得比赛机器人越来越完善,比在比赛中赢得对手,取得好成绩。
关键词:机电结构,改进与优化,机器人ABSTRACTAlong with the upsurge of the robot competition in and abroad, it has been the main way to take part in the match to design and finish the robots’facture by the students themselves. As one of the member of the sixth Robot Team of Xi’an Jiaotong University, I have taken part in the whole process of the robots’ design and manufacture. And at the same time, my ability of innovation, manufacture and the spirit of team work have been improved tremendously.At first, the rules of 5th and 6th ROBOCON has been introduced simply and be carefully analyzed and compared, and then this thesis has introduced the whole design of the blue print of our robots which have taken part in the match. Following by, this thesis has introduced the electromechanical module and sensors we constantly use in the making of robots. At last, this thesis details the improving and optimizing of the electromechanical structures in the making of robots.In the process of designing, making and improving of manual and auto robots, I had put forward many improving schemes, and most of which had been put into practice and verified. These improving schemes are not only about machinery structures but also about locating and controlling. As these key improving schemes, our robots become prefect, beat our opponent and get good score in ROBOCON.Key words: electromechanical structures, robot, improving and optimizing目录第1章前言 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 研究内容 (2)1.3 章节安排 (3)第2章机器人大赛规则分析 (4)2.1 第五届大学生机器人大赛规则简介 (4)2.1.1比赛场地 (4)2.1.2比赛规则要点 (6)2.2 第六届大学生机器人大赛规则简介 (7)2.2.1比赛场地 (9)2.2.2比赛规则要点 (9)2.3 两届规则分析及比较 (10)2.3.1第五届规则分析及上场机器人简介 (10)2.3.2第六届规则分析及上场机器人简介 (14)2.3.3两届比赛规则比较 (17)2.4 本章小结 (18)第3章参赛机器人机电系统介绍 (19)3.1 机械系统组件 (19)3.1.1行走模块 (19)3.1.2机器人支架 (21)3.1.3执行机构 (22)3.2 控制系统组件 (23)3.2.1电源模块 (24)3.2.2主控模块 (25)3.2.3信息采集模块 (26)3.2.4手臂动作模块 (27)3.2.5人机交互模块 (27)3.2.6视觉信息处理模块 (28)3.3 机器人上所使用的传感器及其处理 (28)3.3.1陀螺仪 (28)3.3.2编码盘 (29)3.3.3白线检测器(灯板) (30)3.3.4颜色传感器 (30)3.4 本章小结 (31)第4章参赛机器人机械结构的优化设计 (32)4.1 手动机器人的优化设计 (32)4.1.1第五届手动机器人的设计 (32)4.1.2第六届手动机器人结构的优化设计 (34)4.2 自动机器人结构上的优化设计 (38)4.2.1双面机器人 (38)4.2.2双夹机器人 (40)4.2.3门形机器人 (40)4.2.4上场机器人 (41)4.3 本章小结 (43)第5章参赛机器人电路控制的优化设计 (44)5.1 坐标定位的改进与优化 (44)5.1.1全场定位系统的原理与实现 (44)5.1.2往届所使用的坐标校正方法 (46)5.1.3本届所使用的坐标校正方法 (46)5.2 机器人前进、后退、转弯的打滑检测 (48)5.3 机器人区分积木、桥柱与障碍的方法 (48)5.4 机器人行走过程中上桥柱动作的处理 (49)5.5 本章小结 (50)第6章总结与展望 (51)致谢 (53)参考文献 (54)附录 (55)附录1:2007亚太大学生机器人大赛主题与规则 (55)附录2:2007年赴京比赛信息 (61)附录3:外文翻译 (70)附录4:外文原文 (77)前言1.选题背景随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展,使机器人在功能和技术层次上有了很大的提高,移动机器人和机器人的视觉和触觉等技术就是典型的代表。
亚太机器人大赛参赛机器人机电结构优化设计与实现毕业论文机器人大赛规则分析规则是一个比赛最为根本的东西,而对于大学生机器人大赛来说,主办方为了宣传各国文化,吸引更多的国家和地区参加,使比赛生动有趣,同时为了引导大赛向高技术方向发展,因此每年制定规则时都会根据主办国的文化特点来更换题目。
因为比赛规则在不断地变化,并且比赛在朝着高技术方向发展,因此前几届有些做法在新的一届中往往就不适用了。
每年对比赛规则的分析和讨论都占有十分重要的地位。
比赛规则直接决定了需要制作什么样的比赛机器人,对比赛规则分析得是否透彻,往往直接影响到比赛机器人的制作以及最终比赛的成绩。
本人在两届机器人队均负责规则研读和分析,从而决定需要制作什么样的机器人,本人深感对比赛规则进行深入分析的重要性,因此本文专门拿出一章来分析和讨论近两年的比赛规则。
2.1第五届大学生机器人大赛规则简介88 层、高 452m 的 PETRONAS 双子塔楼 (KLCC) 是当今世界上最高的双子塔,是最著名的吉隆坡市政中心标志性建筑。
这个位于有活力的吉隆坡市中心的大型钢铁、玻璃结构立刻成为游客必须参观的地方。
有趣的是,两个塔楼用天桥连接在一起,方便了游客鸟瞰吉隆坡。
双子塔于 1995 年建成,是马来西亚迈向2020 美景的里程碑之一。
ABU ROBOCON 2006大赛的意图是以一组机器人用聚苯乙烯积木模仿建造双子塔及其周边建筑。
首先建成双塔之一和两个“天桥”桥墩的参赛队,实现了“竣工”,将获得胜利。
2.1.1比赛场地1.总面积:13000mm×13000mm,详见图2-1。
2.场地四周有100mm高30mm厚的木质围栏。
图2-1 第五届比赛场地示意图图2-2 第五届比赛用积木3.手动区:图2-1中浅绿色的部分。
4.自动区:自动区分成五个区域,分别是自动机器人启动区、公路区、工地区、禁入区和建塔区。
5.积木:积木形状尺寸详见图2-2。
手动机器人积木存放区见图;自动机器人预装6块积木。
竞赛机器人设计摘要近年来,机器人竞赛成为了国际上比较流行的一种技术对抗形式,竞赛涵盖了策略制定、机器人设计、加工,以及控制等多方面内容。
本文主要以亚太大学生机器人大赛为背景,通过本人亲身经历,以及研究近几年该比赛的图片、影像、文字、图纸等相关资料,对竞赛机器人结构方面的设计、制作形式进行了整理,主要包括升降伸缩机构、夹持机构的设计。
关键词:亚太大学生机器人大赛,竞赛机器人,结构目录1绪论 (1)1.1亚太机器人大赛的历史 (2)1.2比赛简介 (2)1.3设计内容 (3)1.4机器人任务 (3)1.5方案 (4)2实现任务的设计思路 (5)2.1跷跷板任务 (5)(1)通过跷跷板上的把手固定 (5)(2)通过跷跷板的底板固定 (5)2.2荡秋千任务 (6)2.3走梅花桩任务 (7)2.4爬楼梯任务 (8)3详细设计计算(常用机构拓展,机构背景) (11)3.1机械结构设计 (11)3.1.1材料选择 (11)3.1.2钩子结构设计 (11)3.1.3机械手结构设计 (13)3.1.4伸缩机构设计 (16)3.2驱动力设计选择 (19)3.2.1电机的选择 (19)3.2.2同步带的设计计算 (20)3.2.3涵道电机及风扇的选择 (23)参考文献: (25)1绪论机器人竞赛兴起于20世纪末,比赛形式也多种多样,如:Devyanin移动机器人节、机器人灭火竞赛、机器人足球赛、国际微型飞行器大赛、全日机器人迷宫老鼠大赛、AUVS国际地面机器人竞赛、加拿大全国机器人比赛、FIRA机器人世界杯、FIRST机器人竞赛等。
机器人竞赛在国际上流行的原因是其不仅集高新技术、娱乐于一体,还涉及了人工智能、机器人学、通讯、传感、精密机械和仿生材料等诸多领域的专业知识,对大学生来说是一次不错的学习、实践的机会。
1.1亚太机器人大赛的历史亚太机器人大赛是于2002 年由“亚洲太平洋地区广播电视联盟”( ABU ) 倡导,且每年举办一届。
关于CCTV亚太大学生机器人大赛长期落户“三学苑动漫城”的项目设想和建议苏打撒旦撒旦法苏打水斯蒂芬斯蒂芬阿萨德as打算的士大夫撒旦复苏的发生的舒服撒速度阿斯达中央电视台阿萨德as打算一、项目背景●亚太地区最具影响力的大学生科技赛事“亚太大学生机器人大赛”是由亚洲太平洋地区广播电视联盟倡导的一项在亚太地区颇具影响力的大学生赛事。
中央电视台作为亚广联成员及本项赛事的董事会成员,从2002年至2010年已成功举办了九届国内选拔活动。
国家教育部、科技部、中国科学院、中国科协作为特别支持和协办给予了大力支持。
●汇集全国知名高校,科研实力现场比拼2011年的大赛国内选拔活动又擂响了战鼓,现已收到来自全国各地43所大学寄来的公函大苏打阿萨德是阿萨德啊阿斯打扫打扫打扫打扫的阿萨德的阿斯速度的阿萨德的报名参赛,从他们中选拔出国内顶尖机器人制作团队参加亚太区国际大赛。
汇集国内外众多知名高校、专家、学者以及机器人爱好者的亚太大学生机器人大赛,将是一次科技与智慧的碰撞。
●机器人演绎“祈福荷灯”,比赛新奇有趣、悬念迭出“亚太大学生机器人大赛”每年一个主题。
本届比赛的主题为“祈福荷灯”。
放荷灯是华夏民族传统习俗,七月半的晚上,少男少女们在自制的小荷灯上写下对未来的美好祝愿,然后将荷灯放入河中顺水漂流。
荷灯象征幸福,象征和谐。
机器人将比赛制作并投放荷灯。
自动机器人和手动机器人协作将“香筒”、“烛台”、“荷花”、“花朵”以及“香”等部件放置到规定区域以供装配“荷灯”,在任何机器人部件不触碰“河面”和装好的“荷灯”的前提下,最先成功地放置“烛焰”的参赛队获胜。
●央视少儿频道国庆期间,精彩角逐隆重登场2011年亚太大学生机器人大赛国内选拔活动将于6月底开始,将制作成7期节目,国庆期间在中央电视台少儿频道黄金时间播出。
更庞大的参赛规模,更雄厚的比赛实力,更精彩的比赛内容,更精良的节目制作,必将为广大观众奉上一席精彩纷呈的视觉盛宴!●节目播出安排2011年,CCTV-少儿频道10月国庆节期间,晚间黄金时间播出,共7期,节目时长60分钟/期。
2010年亚太大学生机器人大赛比赛规则(初稿)1.比赛主题本届比赛的主题是“机器法老建金字塔”。
这个想法是基于一个时间机器,它把古代埃及金字塔的建造者带到了大学教室中。
而新的目标是按顺序建造三个金字塔的一部分。
参赛者应该达到精确、快速和协作,他们要坚持不使用块之间的结合材料的主要要求。
第一个成功完成建造三个金字塔的队伍就是“机器法老”。
在三分钟比赛时间内,红队和蓝队为了模仿建造世界现存七大奇观之一而努力!2.比赛场地结构和规格2.1 场地图参见图3.2.2 比赛场地由两个自动区、一个手动区和三个金字塔(Khufu, Khafraa and Mankaura)组成。
环绕Khafraa金字塔的区域是1号自动区,环绕Mankaura金字塔的区域是2号自动区。
2.3 场地的形状和尺寸参见图4.两个自动区和一个手动区周围有高100mm、宽30mm的隔板,但标示F和G的隔板的宽度为140mm。
2.4 场地地面上画有白色的线。
这些白线中心间距500mm,从Khafraa和Mankaura金字塔的中心如图3所示。
白线宽度50mm。
2.5 自动区2.5.1 自动区分为两个不相连的区域。
每个区域被分为红蓝两个部分。
红蓝两区由高100mm、宽30mm的隔板分隔开。
2.5.2 1号自动区(Khufu 和 Khafraa金字塔)包括为红蓝自动机器人设置的4个出发区和2个塔块放置区。
红区两个出发区为RA1和RA2,放置区为SRA1/2,蓝区依次类推。
2.5.3 2号自动区包括为红蓝自动机器人设置的2个出发区和2个塔块放置区。
红区出发去为RA3,放置区为SRA3。
每个队可以自由决定在放置区内如何放置自己的塔块。
2.5.4 出发区2.5.4.1 出发区的尺寸如图4所示。
2.5.4.2 红区地面为红色,颜色为红色RGB (255, 0, 0),蓝区地面为蓝色,颜色为蓝色RGB (0, 0, 255)。
2.5.4.3 出发区的地面被认为是自动区的一部分。
2.5.5 方块放置区2.5.5.1 放置区的尺寸如图4所示。
2.5.5.2红区地面为红色,颜色为红色RGB (255, 0, 0),蓝区地面为蓝色,颜色为蓝色RGB (0, 0, 255)。
2.5.5.3 放置区的地面被认为是自动区的一部分。
2.5.5.4 放置区分别为每个参赛队设置:●7+2=9个块 Khafraa金字塔●1+1=2个块 Mankaura金字塔●1+1=2个金块每一个金字塔2.5.5.5 当每个队预先布置好机器人上的塔块后,参赛队可以注意有决定剩下的塔块在放置区内如何摆放。
2.5.6 自动区颜色:自动区颜色为绿色RGB (0, 255, 0),上有宽为50mm 的白线。
2.6 手动区2.6.1红区地面为红色,颜色为红色RGB (255,192,192),蓝区地面为蓝色,颜色为蓝色RGB (192,192, 255)。
2.6.2 出发区2.6.2.1 出发区及其尺寸如图3和图4所示。
2.6.2.2红区地面为红色,颜色为红色RGB (255, 0, 0),蓝区地面为蓝色,颜色为蓝色RGB (0, 0, 255)。
2.6.3 放置区2.6.3.1 红蓝队各有一个放置区。
2.6.3.2 每一个放置区有7+2=9个塔块和1+1=2个黄金塔块。
3、三个金字塔及其塔基的规格图5显示了三个完全建成的金字塔:Khufu、Khafraa和Mankaura。
所有塔块的颜色为RGB (255, 210, 110),红蓝队所使用的塔块顶部和底部为红色或蓝色。
每个金字塔顶部的黄金塔块颜色为金色RGB (192, 192, 0)。
塔基如图6(a、b、c)所示。
在三个塔基各边的中间固定了50mm粗颜色为RGB (186, 91, 6)的柱子。
3.1 Khufu金字塔3.1.1这个金字塔由塔基和三个中间层以及顶部塔层组成(图6a)。
3.1.2 第一层有10个块(图7)。
3.1.3 第二层有3个块(图7)。
3.1.4 第三层有2个块(图7)。
3.1.5 每个队要用手动机器人搭建:●第一层的3个块●第二层的3个块●第三层的1个块●顶部的黄金块3.2 Khafraa金字塔3.2.1这个金字塔由塔基和三个中间层以及顶部塔层组成(图6b)。
3.2.2 第一层有10个块(图7)。
3.2.3 第二层有3个块(图7)。
3.2.4 第三层有2个块(图7)。
3.2.5 每个队使用1或2个自动机器人(A1、A2)搭建:●第一层的3个块●第二层的3个块●第三层的1个块●顶部的黄金块3.3 Mankaura金字塔3.3.1这个金字塔由塔基和一个中间层以及顶部塔层组成(图6c)。
3.3.2 在中间层有2个块(图7)3.3.3 每个队使用1个自动机器人(A3)搭建:●中间层的1个块●顶部黄金块3.4 参加比赛的红蓝双方队伍可以进入的区域由穿过金字塔中心线的30mm厚的隔板隔开。
每个队不允许穿过分隔线进入另一个队的区域及其上空,但在放置顶部黄金块的时候可以例外。
3.5 比赛场地的大致情况如图8所示。
4、金字塔块的规格4.1 主办方要提供一些塔块,规格如图9所示,各个面的颜色为RGB (255, 210, 110)。
4.2 基座上有直径为18mm、高度合适(300mm.600mm.900mm)的引导杆(图6),方块上的孔通过这些杆使方块集在一起(图7)。
4.3 为放置黄金块,主办方必要时应削减已搭建好的方块,规格在图10中给出。
底座上的引导物(2mm厚)应焊或粘在已放置好的方块上。
4.4 主办方要提供机器人用于搭建金字塔的塔块(图11)。
4.5 顶部黄金塔块由主办方提供(图11)。
4.6 所有的块尺寸和重量相同。
4.7 塔块材料为泡沫聚苯乙烯,每个块的重量为750g。
主办方应提供塔块样品。
5.比赛步骤5.1每场比赛持续3分钟。
5.2每场比赛分为三个阶段。
5.3手动四在比赛开始前最多可持4个方块。
5.4一个自动车在比赛开始前可持任意数目的方块。
5.5每个阶段用来建造一个金字塔。
5.6只能有一个手动机器人。
5.7自动机器人的数量为1到3个。
5.8第一阶段只能用手动机器人来建造Khufu金字塔,第二阶段由1到2个自动机器人来建造Khafraa金字塔,第三阶段由1个自动机器人来建造Mankaura 金字塔,下表为三个阶段所要搭建的金字塔和每阶段持续时间。
5.9第阶段出现下列情况之一则结束5.9.1.两队中的一个队搭建完金字塔下边的方块和顶部的黄金块,在这种情况,另一队应立即停止本阶段的任务;两队开始下一阶段的任务,并且本次的剩余加到下一阶段。
5.9.2.阶段开始时有提示音提示。
5.9.3.如果某一阶段的任务在指定时间内完成,裁判应举旗提示并给出一特殊提示音提示本阶段结束。
5.9.4.根据5.9.2,下一阶段根据提示音开始。
5.9.5对手动车,如果某一个队完整的搭建了一层,裁判应举旗示意以允许其搭建下一层;否则,不允许搭建下一层。
5.10.某一阶段结束和某一阶段开始的时会用提示……???5.11金字塔每层将陆续搭建。
在下一层的每一个方块都放置在正确的位置之前,不允许搭建上一层的方块。
对Khufu金字塔来说,这步将由裁判判定;对另两个而言,每队得分将在比赛结束后计算。
5.12机器人的赛前准备5.12.1比赛开始前每队都有两分钟的时间来准备机器人,包括机器人预持方块和在方块区方块的放置。
5.12.2.每队允许三个人上场准备机器人。
5.12.3.在两分钟内没有准备好机器人的队在比赛开始后可以继续设定机器人。
5.13.在比赛期间5.13.1.一名队员负责启动和操作手动机器人。
5.13.2.在搭建Khufu金字塔的期间,手动操作手应利用手柄操控机器人在手动区自由移动。
5.13.3将手机器人关掉并停放在手动区的任意位置之后,手动操作手应退出场地。
5.13.4.(搭建Khafraa金字塔时)如果用两个机器人,她们应在第二个阶段开始时或开始之后人为启动。
5.13.5(搭建Khafraa金字塔时)如果用两个机器人,阶段时间结束时应人为断电。
5.13.6.队员启动机器人后应马上离开场地。
5.13.7搭建Mankaura的机器人,可以人为或自动的装载方块和启动。
5.14不同层方块的正确位置将由裁判根据下列方法判断:●在最大允许范围即25mm以内认为正确。
●超出25mm的任何方块将不得分。
●黄金块允许超出25mm,但只能得到50%的分数。
6.机器要的重试6.1自动机器人运行错误时,在得到裁判允许的情况下可以重启机器人。
6.2.重试是,允许队员将机器人搬回出发区。
6.3.重试时不允许给机器人增持新的方块。
6.4.重试时,队员应.开启开关启动机器人,并在启动之后立即离开场地。
6.5.重试的次数不限。
6.6不允许以重试作为策略。
7.比赛胜负的判定7.1.将三个顶部的黄金块都正确的放置在允许的范围内的队伍登顶获胜,比赛立即宣告结束。
7.2.如果在三分钟内没有队登顶,得分高者获胜,将按下列方法计算得分:7.2.1.Khufu金字塔(22分)●第一层每块1分。
●第二层每块2分。
●第三层每块3分。
●顶层10分7.2.2.Khafraa金字塔(44分)●第一层每块2分。
●每二层每块4分。
●每三层每块6分。
●顶层20分7.2.3.Mankaura金字塔(12分)●底层2分。
●顶层10分。
7.3比赛三分钟结束后,结果将按如下规则宣布●扣除违规分后的分数为参赛队的最终总得分。
●在总分不超过108分的情况下,登顶的队伍将额外加30分。
●得分高者获胜。
8 .机器人的设计与制造8.1.每队1个手动机器人,1到3个自动机器人。
8.2.机器人不能分离。
8.3自动机器人之间允许通信。
8.4机器人必须由参赛队所在学校的学生制作。
8.5自动机器人8.5.1.在一个阶段任务中,自动机器人开启后应自主运动。
8.5.2.在比赛开始时,在出发区,自动机器人和所持块的尺寸不能超过1000mm(长)x1000mm(宽)x1500mm(高),比赛开始后没有尺寸限制。
8.6.手动机器人8.6.1.手动机器人能够被操作手通过有线电缆、远程红外、可见光或声波控制,不允许使用无线广播控制,不允许操作手骑在手动机器人上。
8.6.2.对有线电缆操作,线的长度应在1000mm到3000mm之间,与机器连接处距地面的高度不少于1000mm。
8.6.3.在出发区的时候,手动机器人的尺寸不应超过1000mm(长)x1000mm(宽)x1500mm(高)的范围,机器人延伸其手臂及其它机构后尺寸应在从上往下看的直径为2000mm的圆内。
8.7.机器人的重量:所有机器人及在整个比赛中用到的设备包括电源、电缆、控制器和其它的设备的总重量应不超过50kg.同型号、重量、电压的备份电池的重量不计算在内。