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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（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,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，蜡
2、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（出发前和任务完成后 ）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,规则解读,关于声音启动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 。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。比赛中的发声器由参赛队员自备。,规则
3、解读,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（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
4、房间”这两个概念的区别与理解。 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：进入房间的判断标准是机器人全部越过白线进入房间。,规则解读,规则解读,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(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 器 人 灭 火 比 赛 流 程,候场,
5、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512B 1千行程序 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11 V 电机驱动电流1A,MF控制器 32位 45MHZ主频 存储器 256k(MCU自带) 数据内存 32k 1万行程序 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-2
6、4V 电机驱动电流峰值 20A,策略与机器人,MF控制器的硬件端口,数字输出（6路）,下载键（停止键）,左电机,右电机,模拟口 ,复位键（运行键）,com下载接口,接口,点阵显示屏,硬件介绍,Com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,一、传感器部分 1、声音启动
7、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（AS-MF控制器）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, *数字指南针, 地面灰度传感器, 红外光电传感器/红外测距传感器, 声音火焰传感器组,策略与机器人,灭火双头器人组装清单,策略与机器人,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,电机驱
8、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,策略与机器人,灭火机器人火焰声音传感器板（包含灭火风扇电机驱动）,策略与机器人,灭火机器人火焰声音传感器,策略与机器人,int ma_10=0; void main() 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
9、感器的测试）,策略与机器人,void main() while(1)/*此时以控制线接DO0口用为例*/DO( 0x1, 1 ); /*DO0口接通*/wait( 0.500000 );DO( 0x1, 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
10、机器人,红外测距传感器PSD（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S,int ma_1=0; void main() 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,int ma_1=0; void main() 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
11、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（MF中使用模拟输入AI）,int ma_7=0; void main() 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，
12、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： 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（“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：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
13、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*/ int sci_1=0; void main() 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）此时使用右前和正前的红外光电传感器,沿右墙行走： 右边有墙时 向前直行,策略与机器人,沿右墙行走： 前边和右边有墙时 左转,行走策略（以正向沿右墙走为例）此时使用右前和
14、正前的红外光电传感器,策略与机器人,沿右墙行走： 前、右都没有测到墙时 向右偏走,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,策略与机器人,沿右墙行走： 右没有测到墙时 向右偏走,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,策略与机器人,趋光行走： 右前 向右偏走,趋光（小学、初中） （以前头趋光为例）此时使用左前和右前的火焰传感器（可配合使用正前火焰传感器）,策略与机器人,趋光行走： 左前 向左偏走,趋光（小学、初中） （以前头趋光为例）此时使用左前和右前的火焰传感器（可配合使用正前火焰传感器）,策略与机器人,趋光行走： 前 向前走,趋光（小学、初
15、中） （以前头趋光为例）此时使用左前和右前的火焰传感器（可配合使用正前火焰传感器）,策略与机器人,整体策略：以高中为例基本参考方案4-3-1-2,策略与机器人,策略（4号房：）,4,策略与机器人,策略（4号房：）,4,策略与机器人,策略（3号房）,3,策略与机器人,策略（3号房）,3,策略与机器人,策略（1号房）,1,策略与机器人,策略（1号房）,1,策略与机器人,策略（2号房）,2,策略与机器人,策略（2号房）,2,策略与机器人,灭火双头机器人程序参考,策略与机器人,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 021-64952827王慧明： TEL: 021-64952827-104413391001926 QQ: 38757291 ,
