光电设计竞赛--光电自动驾驶

第一届四川省大学生光电设计竞赛赛题细则及评分标准赛题题目：光电“寻的”智能小车竞赛说明：设计一辆光电“寻的”智能小车，要求能够从指定位置出发，快速搜寻场地周边随机点亮的信号灯。

信标灯（LED 灯）亮灯顺序随机，且每个灯熄灭后不再亮起。

图1 场地示意图竞赛总则：比赛分为场地比赛和答辩两个环节。

场地为半个标准羽毛球场，如图1所示。

各参赛队设计的智能小车放于场地中的指定发车位置，场地周边所标记的内侧白线上或者白线范围内随机放置12个信标灯（LED灯）。

智能小车从指定位置出发后，场地周边的信标灯将随机点亮，在规定的比赛时间内，以智能小车成功熄灭信标灯的个数计算场地比赛得分，根据场地比赛成绩排序评出各等奖项候选参赛队，参赛队伍总数的前15%，还应参加答辩比赛并获得答辩成绩，再从中选出一等奖。

一、竞赛细则：1)智能小车：由参赛队自备，横向宽度不大于0.3 m，长度（包括传感器和磁铁部分）不大于0.4m，高度不高于0.5 m，无其它特殊设计要求。

2)比赛场地：室内半个标准羽毛球场，地面颜色为绿色，边界线为白色。

比赛时处于体育馆常用照明状态。

3)比赛时间和次数：每支参赛队伍比赛的总时间不超过20分钟。

计时从场地裁判示意参赛队伍入场时开始。

其中：现场调试时间不超过8分钟，比赛时间：从智能小车启动至比赛结束，每次5分钟。

每支参赛队计时比赛2次，由队长签字选取其中1次成绩为竞赛成绩。

超出比赛时间内未完成比赛的，由裁判终止当次比赛。

4)出发区：出发区位于场地中央位置，面积为1.00×1.00m2。

边界用黑色胶带标示，智能小车必须在该区域出发，违反规定者由裁判终止当次比赛。

5)信标灯设计：信标采用半球全向灯座，内部安装有红色高亮度发光二极管（LED）阵列，可以通过比赛系统控制信标闪烁或者熄灭。

智能小车可以通过光电传感器、摄像头等识别信标的红光进行定位。

信标灯系统由比赛组织方制作。

外形尺寸如图2所示：图2 信标灯示意图半球全向灯座直径为10cm，外部放置线圈，线圈直径45cm，智能小车可以在小车任意位置放置一块磁铁，磁铁形状为圆形，尺寸为：厚度小于等于5mm，直径小于等于20mm。

第一届全国大学生光电设计竞赛
题目1：太阳能动力赛车
(1)参赛车辆动力必须全部来源于面积不大于0.2平方米的太阳能电池;
(2)可采用任意面积的聚光系统;
(3)赛道起点位于标准田径场跑道的一端，终点位于距离起点30米的跑道另一端。

同时考虑小车的运行速度和载重能力，按照小车的能效值：(赛车平均自重 + 负载重量)(g)/行驶时间(s)，进行排序并确定竞赛成绩。

(4)竞赛对车辆大小、形状、重量等均无任何限制；
(5)由于太阳光强随时间和天气条件变化，为了保证公平，比赛采用淘汰制，每次比赛淘汰成绩最差的两队，其余参赛队进入下一轮比赛；
(6)同组比赛各队采用抽签制决定赛道；
(7)参赛队名次由赛车现场成功完成赛道行走时间为主，技术方案及制作工程质量为辅来评分决定。

(8)比赛期间车身任何部位进入赛道两边白线的，实物竞赛成绩为零分。

(9)赛车在比赛途中连续停滞时间超过10秒的，或跑完整个赛程所花时间超过3分钟的，实物竞赛成绩为零分。

(10) 为了避免光电设计竞赛成为参赛者个人遥控操作技巧的比赛，竞赛过程中禁止人为操控赛车的行使，即赛车必须在无人工干预的状态下，由参赛队所设计的控制系统操控完成比赛。

题目2：太阳能驱动的电光源
(1)参赛光源的电能必须全部来源于面积不大于0.2平方米的太阳能电池;
(2)可采用任意面积的聚光系统;
(3)所完成的光源应能够放置到直径300mm的积分球中测量光通量；
(4)由于太阳光强随时间和天气条件变化，为了保证公平，比赛采用淘汰制，每次比赛淘汰成绩最差的队，其余参赛队进入下一轮比赛；比赛以光源所产生光通量多者为胜方;
(5)比赛对象和顺序由抽签决定。

第五届全国大学生光电设计竞赛正式赛题及细则竞赛题目1：基于光电目标识别的空投救援无人飞行器竞赛说明：设计一架基于光电目标识别的空投救援用无人飞行器。

可实现利用光电技术自主寻找空投目标，并将模拟为救援物资的乒乓球空投到目标筐中，按照在指定时间内正确空投物资的数量确定竞赛成绩。

竞赛规则：比赛场地为半个羽毛球场，如下图所示。

要求设计一架基于光电目标识别的飞行器，携带模拟救援物资的乒乓球，从短发球线外的中间区域出发，将乒乓球空投到放置在双打长发球线和底线之间目标区域内，开口边长为25至60厘米的目标筐中。

目标筐有红、黄、蓝三种颜色，由裁判在目标区内随机放置。

当参赛队完成场地布置后，每次飞行器起飞前可以重新调整位置。

乒乓球投中红、黄、蓝三个目标筐的得分分别为10分、7分和5分。

每次飞行限载一个乒乓球，以指定比赛时间内，投入目标筐中乒乓球得分之和确定比赛成绩。

底线 双打长发球线 短发球线 网 栏网目标筐 6100 720 3880 1980 1000 起飞及装载区 1000决赛场地实景竞赛细则：1)无人飞行器：由参赛队自备，旋翼应有保护机构，保证参赛队员及观众安全。

外形（含防撞圈）最大长度不超过80cm（对角线距离）。

每队使用一架飞行器比赛，建议使用F330或F450型标准机架。

2)比赛场地：室内羽毛球场，地面颜色为绿色，边界线为白色，见前页照片。

比赛时处于体育馆常用照明状态。

3)比赛时间：从飞行器起飞开始至比赛结束，每次5分钟。

包括投球结束后返回及重新装载的时间。

4)起飞及装载区：起飞及乒乓球装载区位于短发球线外中部，面积为1×1m2。

边界用红色胶带标示，见附图。

空投结束后，飞行器需自动返回装载区进行装载。

5)红、黄、蓝三个目标筐的口径分别为：25cm×25cm、40cm×40cm、60cm×60cm。

高度也分别为25cm、40cm和60cm（即立方体）。

可用标准快递纸箱，并在内、外表面粘贴红、黄、蓝色的礼品包装纸制作。

第八届全国大学生光电设计竞赛山东省省赛暨第三届山东省大学生光电科技创新创新大赛--实物A类参赛项目方案设计书竞赛题目：1.□基于智能手机的苹果糖度无损测量2.□光电智能垃圾分拣车竞赛队名：参赛学校：山东省大学生光电设计科技创新大赛组委会制二〇二〇年一月第三届山东省大学生光电设计科技创新大赛--科普创意类参赛项目作品说明书竞赛题目：作品类型：1. □光科普海报2. □光科普短视频3. □光科普创意4. □光科普展品竞赛队名：参赛学校：山东省大学生光电设计科技创新大赛组委会制二〇二〇年一月作品编号第三届山东省大学生光电设计科技创新大赛--实物B类参赛项目作品申报书作品名称：学校全称：申报者姓名：指导教师：类别：□光电相关的测试、分析仪器或装置（B1类）□光电实验教学仪器或装置（B2类）□需用多媒体方式展示的无法拿到现场的作品（B3类）山东省大学生光电设计科技创新大赛组委会制二〇二〇年一月说明1．申报者应在认真阅读此说明各项内容后按要求如实填写。

2．作品编号由大赛组委会统一填写。

3．作品的研究报告必须用中文撰写，并附于申报书后，一般不应少于2000字。

4．作品申报书和研究报告必须按规定时间由各校统一将电子稿件发到大赛组委会E-MAIL邮箱。

（由申报者本人填写）作品编号第三届山东省大学生光电设计科技创新大赛--实物B类参赛项目研究报告作品名称：学校全称：申报者姓名：指导教师：类别：□光电相关的测试、分析仪器或装置（B1类）□光电实验教学仪器或装置（B2类）□需用多媒体方式展示的无法拿到现场的作品（B3类）研究报告的主要内容（不限于此）：●研究背景及意义●国内外现状●原理及依据●解决的关键问题●主要功能和实用情况●创新点或特色。

历年光电设计竞赛题目
历年光电设计竞赛题目是光电类竞赛的重要组成部分，通过参加这些竞赛，可
以帮助参赛者提高自己的设计能力、创新思维和解决问题的能力。

下面我们来看一些历年光电设计竞赛的题目，以了解这些竞赛的难度和多样性。

1.设计一个基于光电原理的智能照明系统，可以根据环境光线的强弱自动调节
灯光亮度和色温，实现节能环保的效果。

2.设计一个光电传感器模块，能够实现对光线强度和颜色的准确测量，用于智
能家居系统中的光线控制和环境监测。

3.利用光电技术设计一个智能门禁系统，可以通过人脸识别和光线传感器实现
对门禁的自动开关和监控，提高安全性和便利性。

4.设计一个基于光电效应的光伏发电系统，可以将光能转换为电能并储存起来，用于家庭或工业用电，实现清洁能源的利用。

5.利用光电技术设计一个智能光学成像系统，可以实现对光学信号的捕捉和处理，用于医学影像、遥感监测等领域。

这些竞赛题目涵盖了光电技术在智能化、节能环保、安全监控、能源利用和光
学成像等方面的应用，要求参赛者具有扎实的光电基础知识和创新能力，能够结合实际需求设计出符合要求的解决方案。

参加光电设计竞赛不仅可以锻炼参赛者的技术能力，还可以促进光电技术的发
展和应用，为社会提供更多的创新解决方案。

希望更多的光电爱好者能够参与到这些竞赛中，共同推动光电领域的进步和发展。

第三届全国光电设计大赛理论方案报告编号：参赛题目：基于光电的智能导航车参赛队伍名称：所在学校：长春理工大学光电信息学院队长姓名：张言引提交方案时间：一、参赛题目名称《基于光电的智能导航车》二、研究内容光学理论与应用，光电检测技术，光电传感器原理与应用，光电导航原理与应用，光电转换原理与应用，模拟电子技术，数字电子技术，单片机原理与应用，电机控制学，运动控制系统学，Protel 99 SE 使用，常用光电传感器及电子元器件性能和使用，AD转换和DA转换，车模结构调整等。

该竞赛涵盖了控制、模式识别、传感技术、电子、电气、计算机、机械包括传感器信号采集处理、控制算法及执行、动力电机驱动、转向舵机控三、研究方案1.智能车平台的选用及改进；⑴智能平台的选用；3这是一款四驱动前转向车，较容易改装成前后轮同步转向。

（2）智能车平台的改进：方案一：进行前轮定位调整，舵机安装调整；方案二：按照前轮既驱动又转向的技术将小车改成前后轮同步转向。

2.信号的采集及处理；（1）信号采集：我们采用两侧检测法。

两根据不同色彩的物体对特定波长光的反射率不同，利用激光传感器（包括：激光发射管和接收器）发射特定波长的光来检测两侧路边，小车基本形状电路板基本形状传感器基本形状两翼各有三个接收器和六个发射器（如上图所示）。

通过在接收器的安装一定长度的黑色圆筒管及调焦器使每个接收器只接收特定区域的信号，如下图所示：5（2）信号处理：由于激光传感器接收到不同的光照后会有不同的阻值从而使采集回来的信号是有高，低电平组成（我们用01表示），对于单片机来说高低电平的区分率不高，所以将采集到的信号通过放大器放大后再输入单片机内。

信号的输入也是有高低电平组成，我将两翼六个接收器采集的信号组成一个指令。

3.智能车的导航；（1）直行：经过信号的采集、处理后得到多组指令，我们将这些指令分类后片有如下控制命令（如下表所示）。

（2）转向：通过转向标志来获得转向命令进行转向，转向标志及原理如下图所示：红线为道路边界线，圆点为传感器接收去；黄点为能接收到信号黑点为接受不到。

光电设计大赛创意策划书3篇篇一《光电设计大赛创意策划书》一、大赛主题“光电创想，点亮未来”二、大赛目的本大赛旨在激发大学生对光电领域的兴趣和创新能力，促进光电技术的发展与应用，为光电行业培养和选拔优秀人才。

三、大赛时间和地点时间：[具体时间]地点：[详细地点]四、参赛对象全国各高校的大学生，研究生均可组队参加，每组人数不超过[具体人数]。

五、大赛流程1. 报名阶段（[报名时间]）参赛队伍在规定时间内填写报名表格，并提交相关作品创意说明。

2. 初赛阶段（[初赛时间]）评委会对报名作品进行初审，选出进入决赛的队伍。

3. 决赛阶段（[决赛时间]）进入决赛的队伍进行现场展示和答辩，由评委会评选出获奖队伍。

4. 颁奖仪式（决赛结束后）举行颁奖仪式，对获奖队伍进行表彰和奖励。

六、大赛内容1. 创意设计参赛队伍围绕光电领域，提出具有创新性和实用性的设计方案。

2. 实物制作根据设计方案，制作出实物模型或原型。

3. 展示答辩在决赛现场，通过实物展示和 PPT 讲解，向评委会阐述作品的创意、原理、应用前景等。

七、奖项设置1. 一等奖[具体数量]名2. 二等奖[具体数量]名3. 三等奖[具体数量]名4. 优秀奖[具体数量]名八、大赛宣传1. 网络宣传利用大赛官方网站、社交媒体平台等进行宣传，发布大赛信息、作品展示等。

2. 线下宣传在高校内张贴海报、发放传单等，提高大赛的知名度和影响力。

九、大赛组织与评审1. 大赛设立组织委员会，负责大赛的策划、组织和协调工作。

2. 大赛设立评审委员会，由光电领域的专家、学者组成，负责作品的评审工作。

十、大赛经费预算1. 奖金及奖品费用：[具体金额]2. 宣传费用：[具体金额]3. 评审费用：[具体金额]4. 其他费用：[具体金额]十一、注意事项1. 参赛作品必须为原创，不得抄袭。

2. 参赛作品必须符合大赛主题和要求，具有创新性和实用性。

3. 参赛队伍需在规定时间内完成报名和作品提交。

附件2：获第二届全国大学生光电设计竞赛 正式题目和入围题目优胜创意奖的应征赛题一、正式题目优胜创意奖第一题：基于太阳能汽车的智能垃圾处理系统出题人：赵鼎，浙大光电系本科生1、竞赛题目（限20 字）基于太阳能汽车的智能垃圾处理系统2、竞赛说明（一般限150 字）本次竞赛以“光与生活为主题”，在突出环保、节能概念的同时，强调光能利用率的高效性和持久性。

竞赛题目在第一届的基础上做了进一步完善与改进，在力求创新性的同时兼顾可持续性。

以太阳能汽车为载体，实现光电检测、光电导航功能，将垃圾堆放点垃圾搬运到垃圾处理点，模拟城市垃圾的智能处理。

3、竞赛规则（一般限200 字，可省）基本要求：由太阳能汽车将指定重物搬运到目标地点，目标地点附近设置相应障碍物，对汽车顺利到达进行阻碍。

汽车顺利到达目的地并将所有重物搬运完成即算参赛成功，时间短者为优，主要考察汽车对光能利用率的高效性。

拓展要求：在完成基本要求的基础上，太阳能汽车回到出发地点，期间需要经过一段阳光不足的道路，主要考察汽车对光能利用率的持久性。

4、理论设计和实物竞赛的指标（字数不限）由竞赛组委会制定太阳能汽车驱动能源、重物大小尺寸规格，目的地点障碍物形式以及无阳光直射路段的形式和长度。

整个比赛过程中，参赛队员不可直接或者间接接触车辆，不可使用遥感设备对汽车进行操控。

理论设计指标：①太阳能汽车如何实现光能的转化以保证顺利行进；②太阳能汽车如何实现准确导航；③太阳能汽车如何实现将重物搬运到目标地点；④太阳能汽车如何实现电能的储存顺利通过无阳光直射路段。

实物制作指标：①太阳能汽车尺寸规格是否符合要求; ②太阳能汽车各项性能是否完备；③太阳能汽车是否能够体现出智能的特点；④太阳能汽车外观的评价。

5、实物竞赛的评价方法（字数不限）比赛方案（参考）：A为太阳能汽车出发点，B为垃圾堆放点，C为垃圾处理点比赛流程：基础要求：①太阳能汽车从A点出发，沿着蓝色道路到达垃圾堆放点B，记录时间T1。

附件1：第五届全国大学生光电设计竞赛4个备选题目自动驾驶智能小车赛题A-1竞赛说明：设计一辆具有光电导航功能的智能车，能够沿着由道路两侧信号灯所引导的路线行驶，通过若干信号灯后，在行进方向以右侧方停车方式入库。

以完成行驶所用时间排列名次，并折算为竞赛得分。

小车使用电池驱动，长度不大于0.5m，宽度不大于0.3m，高度不限。

小车应使用光电技术判断信号灯状态和道路情况，行进中除裁判允许外不得有人工介入。

竞赛规则：竞赛场地如下图所示，具体行驶线路将由裁判现场临时决定。

沿行驶路线，每隔1-3米在道路左右两侧各设置一个信号灯，每个信号灯在点亮时可发出红光或绿光。

智能小车通过光电方法识别信号灯点亮状态，并沿信号灯所引导的路径行驶。

从出发线发车，当道路两侧的信号灯同为红灯亮起时，车须停在信号灯处的虚线前，绿灯同时亮时可越过虚线前行。

两侧红灯同时点亮之前，左右两侧的红灯和绿灯交替点亮，这时，车辆已接近虚线时仍可继续行驶穿过虚线。

遇到人行横道线时，车辆须在标志线前停1秒钟后方可越过标志线。

左（右）红灯、右（左）绿灯时须右（左）转90度前行。

车道中遇有障碍物能够主动避让。

行进过程中，如有违反信号灯指示或发生碰撞事故，将被判罚加时，判罚时间计入比赛用时。

注：场地颜色、信号灯高度、点亮时间、发光强度等将在竞赛细则中给出。

赛场示意图小车斑马线自动避障示意图基于光电目标识别的空投救援无人飞行器赛题A-2竞赛说明：设计一架基于光电目标识别的空投救援用无人飞行器。

可实现利用光电技术自主寻找空投目标，并将模拟为救援物资的乒乓球空投到接收筐中，按照在指定时间内正确空投物资的数量确定竞赛成绩。

竞赛规则：比赛场地为半个羽毛球场，如下图所示。

要求设计一架基于光电目标识别的飞行器，携带模拟救援物资的乒乓球，从短发球线外的中间区域出发，将乒乓球空投到放置在双打长发球线和底线之间目标区域内、口径约25厘米的目标筐中。

目标筐有红、绿、蓝三种颜色，由裁判在目标区内随机放置，每次飞机起飞时重新调整位置。

赛题一竞赛规程及评审细则一．竞赛流程题目一“基于光电导航的无人驾驶智能车”竞赛及成绩分别由三部分构成：1．实物作品展示竞赛，按“第三届全国大学生光电竞赛”展示赛规程进行，满分为10分；2．实物作品竞赛，分解成二场比赛：●第一场比赛为“冠军挑战赛”，报名的全体参赛队参加，采用“第三届全国大学生竞赛题目一”中的初赛规程和评审细则，满分记为70分。

完成“冠军挑战赛”并位于前9名（完成“冠军挑战赛”超过9个参赛队时含第9名）的参赛队直接成为一、二等奖候选者，将参加答辩竞赛。

最终以展示竞赛、“冠军挑战赛”与答辩竞赛三部分总成绩的高低来确定一、二等奖得主；完成“冠军挑战赛”但位于第9名（不含第9名）之后的参赛队，不参加答辩赛，可按“冠军挑战赛”成绩与展示竞赛成绩总和，顺序获得三等奖或优秀奖；●第二场比赛为“精英排位赛”，未能完成“冠军挑战赛”的参赛队可自由选择参加，将采用“精英排位赛”竞赛规程与评审细则，满分仍记为70分。

完成“精英排位赛”的参赛队，可按“精英排位赛”成绩与展示竞赛成绩总和，顺序获得“冠军挑战赛”所空缺的二等奖、三等奖或优秀奖。

3．答辩竞赛，按“第三届全国大学生光电竞赛”展示赛规程进行，答辩成绩满分为20分。

二．第三届全国大学生竞赛题目一竞赛规程和评审细则（摘要）：（一）竞赛概述1．实物作品展示竞赛每支参赛队安排有2个宽度不超过80cm，高度不超过200cm的展示位置。

每张展板由参赛队自行设计并制作，内容应包括：作品名称，校名、队名、参赛者姓名；原理描述，特点，性能指标，照片等。

竞赛专家委员会专家将进行现场评分，专家所评分数的平均值作为实物作品展示竞赛得分。

2．实物作品竞赛：（1）抽签分赛场和比赛次序确定各参赛队所在的赛场和比赛次序。

（2）检录由裁判员检查赛车是否符合尺寸要求，是否采用光电导航原理以及自备导航标志长度总和与停车库的长宽是否符合要求。

不符合要求将被淘汰，并由参赛队队长签字确认。