小学信息技术- 机器人灭火比赛.ppt

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1、上海广茂达伙伴机器人有限公司 机器人灭火比赛机器人灭火比赛（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

2、，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（出出发发前前和和任任务务完完成成后后）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机器人可以接触模拟家具 规则解读关于声音启动关于声音启动 如该机器人因检测到干扰的噪声而被错如该机器人因检测到干扰的噪声而被错误启动，可重新启动机器人误启动，可重新启动机器人

3、。裁判员发出一次声音信号后，机器人在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。秒钟之内未启动，视为该轮比赛结束。比比赛中的发声器由参赛队员自备。赛中的发声器由参赛队员自备。规则解读关于灭火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

4、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：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：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（出发前和任出发前和任务务完成完成后后,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

5、寸还未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（恢复到规定的尺寸（30cm30cm30cm）则计时继续进行，直到尺寸符合规定要求。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相关名词解释规则解读机器人运行机器人运行 自主熄灭蜡烛熄灭蜡烛安全方式、完全熄灭、进入该房及30cm白线时间时间 限制限制（m）小学:3初中:3、4高中:3、3、4停表停表超过规定最大时间/队员请求终止搜房系数搜房系数（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可靠性系数可靠性系数 0.9系数

6、 规则解读得分得分（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。机机器器人人灭灭火火比比赛赛流流程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5

7、12B1千行程序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1AMF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策略与机器人策略与机器人MFMF控制器的硬件端口控制器的硬件端口数字输出（数字输出（6 6路）路）下载键（停止键）下载键（停止键）左电机左电机右电机右电机模拟口模拟口复位键（运行键）复位键（运行键）comcom下载接口下载接口接口接口点阵

8、显示屏点阵显示屏硬件介绍硬件介绍ComCom通讯口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灭火机器人功能分析一、传感器部分一、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、控制器二、控制器（AS-MFAS-MF控制器）控

9、制器）三、执行器部分三、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 声音火焰传感器组声音火焰传感器组*数字指南针数字指南针 地面灰度传感器地面灰度传感器 红外光电传感器红外光电传感器/红外测距传感器红外测距传感器 声音火焰传感器组声音火焰传感器组策略与机器人灭火双头器人组装清单灭火双头器人组装清单序号序号名称名称数量数量备备注注1AS-MF控制器控制器1套套2声音火焰声音火焰传传感器感器组组2套套*3数字指南数字指南针针1套套4红红外光外光电传电传感器（或感器（或PSD）6个个*自己

10、可考虑扩展更多自己可考虑扩展更多5地面灰度传感器地面灰度传感器2个个6减速减速电电机机2对对7轮轮胎胎2对对8底底盘盘（上板（上板1，电电机支架机支架4，提手，提手1，高中搜救板高中搜救板）1套套策略与机器人灭火机器人硬件分析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

11、人灭火机器人火焰声音传感器板（包含灭火风扇电机驱动）转接板转接板火焰传感器火焰传感器声音传感器声音传感器电机电池接口电机电池接口电机电池电机电池一拖三线一拖三线电机控制线电机控制线电机控制接口电机控制接口风扇电机接口风扇电机接口电机控制状态电机控制状态指示灯指示灯策略与机器人灭火机器人火焰声音传感器MIC声音：AI8A火焰左：AI9B火焰中：AI10C火焰右：AI11双头灭火机器人的前MIC声音：AI12A火焰左：AI13B火焰中：AI14C火焰右：AI15双头灭火机器人的后或信号接口：（模拟输入）传感器板上的插口：传感器板上的插口：J1：信号接口J2：PWR（接电机电池：用一拖三电池线）J3

12、：FAN（接灭火风扇电机）J4：DO（灭火风扇电机控制接口）转接板上的插口：转接板上的插口：J1：信号接口MIC声音：AI8 A火焰左：AI9 B火焰中：AI10 C火焰右：AI11J2：信号接口MIC声音：AI12 A火焰左：AI13 B火焰中：AI14 C火焰右：AI15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);

13、/*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）该传感器上有两个LED指示灯，一个距离调节旋钮：绿色的是工作指示灯；红色的是有无障碍指示灯；距离调节旋钮：顺时针增大测障距离，逆时针减小测障距离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，AI0AI23任意一个均可。在双头灭火机器人中使用了6个，分别接到AI0AI5策略与机器人红外测距传感器P

14、SD（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Sintma_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

15、（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：指南针使用：步骤一，校磁：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（“

16、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：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

17、;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）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此时使用右前和正前的红外光电传感器沿右墙行走：沿右墙行走：右边有墙时右边有墙时向前直行向前直行策略与机器人沿右墙行走：沿右墙行走：前边和右边有墙时前边和右边有墙时左转左转行走策略（以正向沿右墙走为例）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此时使用右前和正前的红外

18、光电传感器策略与机器人沿右墙行走：沿右墙行走：前、右都没有测到前、右都没有测到墙时墙时向右偏走向右偏走行走策略（以正向沿右墙走为例）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：沿右墙行走：右没有测到墙时右没有测到墙时向右偏走向右偏走行走策略（以正向沿右墙走为例）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：趋光行走：右前右前向右偏走向右偏走趋光趋光（小学、初中）（小学、初中）（以前头趋光为例）（以前头趋光为例）此时使用左前和右前的火焰传感器（可

19、配合使用正前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）火焰传感器）策略与机器人趋光行走：趋光行走：左前左前向左偏走向左偏走趋光趋光（小学、初中）（小学、初中）（以前头趋光为例）（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）火焰传感器）策略与机器人趋光行走：趋光行走：前前向前走向前走趋光趋光（小学、初中）（小学、初中）（以前头趋光为例）（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）火焰传感器）策略与机器人整体策略：以高中为例整体策

20、略：以高中为例 基本参考方案基本参考方案4-3-1-2策略与机器人策略策略（4号房：）号房：）4策略与机器人策略策略（4号房：）号房：）4策略与机器人策略策略（3号房）号房）3策略与机器人策略策略（3号房）号房）3策略与机器人策略策略（1号房）号房）1策略与机器人策略策略（1号房）号房）1策略与机器人策略策略（2号房）号房）2策略与机器人策略策略（2号房）号房）2策略与机器人灭火双头机器人程序参考灭火双头机器人程序参考策略与机器人灭火双头机器人灭火双头机器人策略与机器人多策略应用：通过第一二轮比赛抽签的结果，决定第三轮采用的策略上海广茂达伙伴机器人有限公司上海广茂达伙伴机器人有限公司王慧明：王慧明：TEL:021-64952827-1044QQ:38757291