自动搬运分拣机器人比赛方案v样本

新增江苏省/全国机器人大赛比赛项目新增搬运分拣机器人比赛方案目录比赛简介 1比赛目 1比赛内容及任务 1项目1规定项目比赛 1项目2技术挑战赛 1比赛规则 2规则一比赛场地 2规则1.1尺寸 3规则1.2场地区域及标记 3规则二比赛用料块 5规则三场上机器人数量 5规则四比赛队员装备 5规则五规则与裁判 6规则六比赛规定 6规则七比赛记分原则 6规则7.1成绩及排名 6规则7.2记分细则 6搬运分拣机器人比赛平台 7基本机器人平台 7C51/AVR单片机教学开发板 8ARMCortex-M3教学开发板 10循迹传感器模组 10摄像头图像采集套件（属可选配套件，提高起评分，提高精准度） 11比赛简介比赛目设计一种基于8位单片机或ARM控制小型机器人，在比赛场地里移动，将不同颜色、形状或者材质物体分类搬运到不同相应位置。比赛记分依照机器人将物体放置位置精度和完毕时间来决定分值高低。它模仿了工业自动化过程中自动化物流系统实际工作过程。比赛内容及任务比赛任务为：在规定期间内，机器人分类搬运完毕物料,并回到出发点。比赛分组：比赛采用统一比赛任务，但规定使用不同控制平台，详细规则附后。项目1规定项目比赛机器人从出发区出发，到达物料储存区后，分拣其赛前抽签决定好任务，即从5个预知颜色料块（黄、白、红、黑、蓝）选3种颜色料块已知6种组合（任务）中，选其中1个作为比赛任务（其料块均规定摆放在场地图A、C、E位置，B、D位置不放置物料，场地图参见比赛规则一：比赛场地)，再按照设计好控制方略控制机器人动作，以便将三个料块迅速精确地搬运到相应三个颜色中心区域内，最后回到出发区。项目2技术挑战赛比赛规定基本同项目1，不同之处在于：参赛队需要从5个预知颜色料块（黄、白、红、黑、蓝）选4种颜色料块已知6种组合（任务）中，选其中1个作为比赛任务（其料块均规定摆放在场地图A、B、D、E位置，C位置不放置物料)，再按照设计好控制方略控制机器人动作，以便将四个料块迅速精确地搬运到相应四个颜色中心区域内，并最后回到出发区。比赛规则规则一比赛场地智能搬运机器人规定RC-1.0场地EDCBAEDCBARC-1.1.1材质及表面规定场地材质为木质，场地表面最大承重能力100kg，各参赛队可自行制作，或者直接在采用比较平整地面即可。场地表面材料为亚光PVC膜，各种颜色和线条用计算机彩色喷绘形式产生。参赛队可以从技术委员会指定厂家购买场地表面材料。RC-1.2.2灯光场地照明规定：赛场照度为600Lux到1200Lux之间，场地上各区域照度应柔和均匀，各区域照度差不超过300Lux.实际比赛场地四角会架设各2座20W、色温4000~6000K节能灯，光源高度为2米。规则1.1尺寸比赛场地为正方形，规定如下：RC1.1尺寸边长为1600mm（不含安全边界），公司提供场地表面材料为1500mm*1600mm长方形。规则1.2场地区域及标记比赛场地用直线、圆及数字进行标记。规定RC1.2.1场地及挡边比赛区域为1600mm*1600mm正方形区域，底部白色，高度离开地面为100毫米，区域边沿有宽度10mm，高度100mm挡边（即挡边最上沿离地面高度200毫米）。自行练习时可以不设挡边等。RC1.2.2出发区底部顶点外接机器人出发区，其区域大小为180mm*180mm，里侧布有出发导引线，底部绿色。RC1.2.3物料存储区物料存储区为圆形，直径为500毫米，其中心位于场地正中心，线条宽度为20mm,颜色50％灰色。用于放置物料。RC1.2.4同心圆环区（物料搬运目的区）5个以场地正中心为圆心，距离中心均为400mm同心等间距圆环组，同心圆轮廓线颜色为50％灰度，线宽2毫米，从圆环（搬运目的区）中心到外围，半径分别为：22.5mm、37.5mm、52.5mm、67.5mm、82.5mm、97.5mm、112.5mm、127.5mm、142.5mm、157.5mm。同心圆间距分别写10、9、8、7、6、5、4、3、2、1字体高度10mm，宋体，加黑（除了黑色中心圆10字样为白色外），其中5个中心圆分别图黄色、白色、红色、黑色、蓝色。RC1.2.5搬运辅助线同心圆环中心与出发区前侧中点，均分布在一种半径为400mm圆周顶点上，圆周上6个点首尾相连，构成了凸六边形辅助线。凸六边形顶点与场地中心分别相连，形成了6个等长辅助线。辅助线为宽度20mm黑色线，并可用于辅助机器人定位及搬运过程。RC1.2.6物料摆放点为物料存储区圆与搬运辅助直线5个交点，分别命名为：A、B、C、D、E，在其旁边用白色字体标记出。RC1.2.7场地外安全边界场地周边0.5米处有高400mm、厚10mm方形白色木质围栏,外形尺寸为：2600毫米×2600毫米。比赛开始后，白色围栏内不得有人活动。详细如图1和图2：图1场地立体示意图图2场地平面示意图(带安全边界)机器人出发区：绿色边界为180mm×180mm，中间黑色线宽20mm，两边线宽10毫米，间距均为28mm，居中布局。规则二比赛用料块使用5个直径为40，高度为40料块，颜色分别为黄色、白色、红色、黑色、蓝色。推荐制作办法：先准备外径为40，高度为40白色PVC水管，在中间填充泡沫后，侧面用喷绘不干胶贴装即可。规则三场上机器人数量参赛队必要有3个或以上机器人参加比赛，在比赛前，各个参赛队需要对于机器人进行登记标记。规则四比赛队员装备为了能公平比赛，本次比赛对于参赛队使用机器人做如下限制，以便各个参赛队能在统一平台上进行比赛。控制器规定，依照参赛队伍选取控制器参加比赛。使用Basic语言编程BS2微控制器。使用C51/AVR单片机二合一控制器。使用Cortex-M3

Arm控制器。特别规定：为了便于参赛队搭建及动手装配机器人传感器等，规定以上3种控制器都带有面包板。规定参加技术挑战赛机器人必要使用Cortex-M3控制器，以提高整体比赛水平及增长比赛观赏性。只限定使用舵机驱动轮式移动机器人，轮子直径≤80mm。最大速度60rpm左右。机器人可以在规则容许条件下，扩展各种传感器来对机器人比赛进行精准控制，以求更好成绩。机器人尺寸：机器人在地面投影不超过：长280mm×宽140mm。机器人总重量≤1000g。规则五规则与裁判每场比赛将委派两名裁判执行裁判工作，裁判员在比赛过程中所作判决将为比赛权威鉴定成果不容争议，参赛队伍必要接受裁判成果。裁判责任：执行比赛所有规则。监督比赛犯规现象。记录比赛成绩和时间。核对参赛队伍资质。审定场地，机器人等与否符合比赛规定。规则六比赛规定比赛场地上有五个不同颜色（黄、白、红、黑、蓝）得分区域，比赛前1个小时，由裁判告知参赛队对于将要搬运料块颜色及布局（简称任务）进行抽签，参赛队依照拟定任务进行准备调试，准备调试时间为1个小时。正式比赛前，所有机器人将统一收回，并摆放在指定区域。比赛时到摆放区域直接领取相应机器人参加比赛。比赛完毕再放回摆放地点。所有比赛结束方可领回机器人。各个队机器人参赛队也采用按照现场抽签决定比赛出场顺序并进行比赛。每支参赛队伍比赛时间为15分钟，一旦裁判宣布比赛开始则3台机器人参赛时间总和不能超过15分钟。规则七比赛记分原则规则7.1成绩及排名每个参赛队伍以团队方式参加比赛，每队由三名机器人队员完毕比赛项目，取三名队员总成绩计算该队成绩来评估参赛队伍比赛名次。比赛得分按照精度与速度综合方式进行评分详细计算方式如下每个机器人精度分值＝物体放置好后依照裁判鉴定成果三个颜色位置物料放置靶位环数相加总和，以最小直径包络环数计算成绩。每台机器人总成绩＝精度分值＋回出发点分值（0或2）。团队总成绩＝3名机器人参赛成绩总和＋奖励分（0或4）。比赛排名：先以比赛团队总成绩计算名次，总成绩高者排名靠前；若总成绩同样，则以完毕时间决定比赛排名，耗时更少者名次更靠前。规则7.2记分细则参赛队比赛总分计算规定项目比赛：团队满分为100分，每个机器人物料分拣最高得分：3*10（位置精度最高分）＋2（回到出发区得分）分即32分，三名队员得分96分，三个机器人都回到出发点奖励4分。技术挑战赛赛：团队满分为130分，每个机器人物料分拣最高得分：4*10（位置精度最高分）＋2（回到出发区得分）分即42分，三名队员得分126分，三个机器人都回到出发点奖励4分。分拣得分原则：搬运完毕后，物料必要与机器人脱离，才干计算分数。回到出发点得分原则：比赛终结时刻，机器人若有一种轮子与地面接触点在出发区域内，并且机器人已经停止动作，则算已经回到出发点。若机器人无法自动回到出发点，参赛队员可以口头告知裁判提前终结比赛，则回到出发点项记分为零。浮现如下状况，不计算参赛队得分（即得分为零）：参赛队伍为每队3台机器人参加比赛，每台机器人有1次比赛机会，时间5分钟，5分钟内未回到出发点，则不计得分。比赛整个过程中不能有人为干涉机器人完毕比赛任务，一旦机器人启动则必要自主完毕比赛任务，如果有人为协助，则不计得分。比赛终结时刻，尚在移动色块，不计算得分。比赛2个或各种队之间发生互相借用机器人，则不计算有关队得分。搬运分拣机器人比赛平台基本机器人平台龙人系列教学机器人是当前扩展性最佳及资源最完整机器人学习套件。可扩展50种以上传感器及机构套件，并附有源代码。提供一系列基于项目创新教材并提供例程及课件PPT。该机器人涉及一种由两个伺服舵机驱动铝合金机器人对象和一块带有面包板C51教学开发板，并依照不同课程需要配有某些基本传感器和电子元器件包。使用者可跟随所配教材章节和环节，进行平台搭建、电路搭接、编写程序、联机调试、下载至单片机微控制器，以执行各种机器人操作，涉及：沿线行走，走迷宫，跟随光源，距离检测或与其她机器人进行通讯沟通。除此之外，还可以完毕AD转换实验、DA转换实验、实时时钟实验、数字温度计实验、外部存储器实验、按键实验和LCD显示实验等单片机高档应用实验。通过以上学习和操作，让学生不但学到了C51单片机原理和应用技术，同步学习到了C语言程序设计技能。机构对象名称图片参数360度伺服舵机外形尺寸（mm）：40.5x20.0x38.0重量：45.0g速度：0.19sec/60°扭矩：47oz-in底盘底盘1个电池盒1个轮子和支撑脚轮1套连接螺丝1套等C51/AVR单片机教学开发板C51/AVR教学板涵盖了由“AT89S52”构成51单片机最小系统和由“ATMEGA8AT89S52是一种高性能、低功耗8位单片机，内含8k字节ISP（In-systemProgrammable,在系统编程）可重复擦写1000次FLASH只读程序存储器，器件采用ATMEL公司高密度、非易失性存储技术制造，兼容原则MCS51指令系统及其引脚构造。在实际工程应用中，功能强大AT89S52已成为许多高性价比嵌入式控制应用系统解决方案。对微控制编程采用德国KEIL公司出品51系列单片机C语言集成开发系统。通过该集成开发系统，可以直接对单片机4个8位并行I/O口：P0、P1、P2和P3进行编程控制。这4个接口，既可以被定义为输入，也可以被定义为输出；可按8位解决，也可按位方式（1位）使用。AT89S52芯片是一种原则40引脚双列直插式集成电路芯片。ATmega8作为CPU，ATmega8是一种比51系列更为强大高性能、低功耗8位单片机，不需要仿真机和编程机，只需运用ISP电缆就可以对单片机FLASH重复擦写10000次以上，因而使用起来特别以便简朴，特别适合初学者使用，并且配备十分灵活，可扩展性特别强。在实际工程应用中，功能强大ATmega8已成为许多高性价比嵌入式控制应用系统解决方案。对微控制编程采用WinAVR编辑器集成开发系统。通过该集成开发系统，可以对AVR系列单片机拥有23个可编程、并且内部带上拉电阻并行I/O口：PC、PB和PD进行编程控制。这23个接口，既可作为输入，也可以作为输出；可按8位解决，也可按位方式（1位）使用。单片机ATmega8是一种原则28引脚双列直插式集成电路芯片。重要特点通过两个跳线，实现51单片机和AVR单片机切换工作或同步工作。在一块控制板上完毕AVR和C51间异种单片机间通信实验。配备各自独立RS232接口，实现与计算机进行串行通信。配备各自独立ISP接口，实当前系统编程。配备各自独立20PIN排母接口，实现与其她设备如液晶屏、视频采集等套件连接，从而完毕更多任务。为每种单片机配备4组3PIN电机驱动接口，为机器人伺服电机提供电源和驱动信号。提供47mm×36mm实验面包板，结合单片机各IO口，可搭建电路，或与其她传感器连接，完毕更多单片机实验。配件清单电路板（包括电源模块和有关接口）Atmel89S52单片机AtmelAtmega8-16PU单片机技术参数尺寸：102mm×97mm电源：6～9V直流电源晶振：11.0592MHz(89S52)4MHz(AVR)89S52性能参数与MCS-51单片机产品兼容8K字节在系统可编程Flash存储器擦写寿命1000次256字节片内RAM512字节片内EEPROM三级加密程序存储器32个可编程I/O口线三个16位定期器/计数器八个中断源全双工UART串行通道低功耗空闲和掉电模式掉电后中断可唤醒看门狗定期器掉电标记符工作电压：4.2-5.5VAtmega8性能参数高性能、低功耗8位AVR微解决器8K字节系统内可编程Flash擦写寿命10,000次512字节EEPROM1K字节片内SRAM23个可编程I/O口通过片上Boot程序实现系统内编程两个具备独立预分频器8位定期器/计数器,一种具备预分频器、比较功能和捕获功能16位定期器/计数器两个可编程串行USART具备独立振荡器实时计数器RTC三通道PWM8路10位ADC可工作于主机/从机模式SPI串行接口具备独立片内振荡器可编程看门狗定期器工作电压：2.7～5.5VARMCortex-M3教学开发板该教学板以Cortex-M3微解决器作为该板控制核心，涉及了Cortex-M3嵌入式系统JTAG接口、RS232接口、CAN总线接口、RS485接口、USB接口、以太网接口、A/D接口、D/A接口、LCD1602接口、LCD12864接口、TFTLCD接口、CC1100无线通讯接口、24L01无线通讯接口等，板载RTC实时时钟、IIC/EEPROM，还涉及数字温度传感器，覆盖范畴广，便于教学；还安装了150mmx120mm大小面包板，结合提供接口，可以在上面搭建电路或连接传感器。支持各种供电方式：DC电源接口供电，支持5~12V宽电压；还可使用电脑USB接口供电，以便学生使用。该教学板既可以与两轮教诲机器人和履带机器人等教诲机器人结合，构成性能更加强大教诲机器人系统，也可以单独用于嵌入式系统学习和开发。重要技术指标：开放式硬件构造，资源扩展丰富。在PC机上用软件对开发板进行编程，再通过JLINK仿真器连接JTAG口将程序下载到开发板芯片中，拔去连接线，可按指令自主运营编写程序。引出所有I/O口以便二次开发或者科技创新。支持80路数字式输出，可以控制至多80个舵机、继电器、电磁阀、LED灯、蜂鸣器等。16路12位模仿输入，IIC/EEPROM，RS232/RS485可选通用接口，RS232/CAN总线可选通用接口，无线通讯接口涉及：CC1100无线通讯接口，NRF24L01无线通讯接口，此外还可以通过TTL串口扩展2.4GXBee无线射频模块。一线式温度传感器DS18B20，麦克风输入及扬声器输出，支持各种显示接口：LCD1602接口，LCD12864接口，TFTLCD接口可配备扩展其她传感器或执行机构，如：灭火电扇，超声波测距，红外测距等。循迹传感器模组循迹传感器模组由4组QTI传感器构成，通过组合使用，可以使机器人完毕跟随黑线运动动作，此外咱们也可提供焊装好4组QTI传感器单块板方式下套件。QTI传感器由红外发射和接受器构成，用来检测物体表面反射率，原本是用在机器人上检测边界。原理及其应用：当QTI传感器走过一种黑表面，反射率较低，通过