虚拟机器人项目解析Word格式.docx
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WINDOWS98/2000/XP（NetFramework1.1DirectX9.0c）
（2）比赛系统:
纳英特3D机器人仿真系统软件（虚拟组）
2、硬件环境
（1）电脑硬件配置:
CPU600MHZ以上,内存128M以上，显卡8M支持3D（推荐配置CPU1G，内存256M，显卡32M支持3D）。
（2）电脑数量:
组委会提供竞赛现场编程用电脑（每人一台），参赛选手不允许携带任何可以复制文件的工具进入竞赛现场（如U盘等）。
（3）实物组机器人型号不限。
竞赛过程
在规定时间内参赛选手独立自主完成机器人的搭建、编程及调试，然后在实现机器人自主寻找路径，由迷宫起点到轨迹终点的全部过程。
比赛场地
1、250厘米（上限）×
200厘米（上限）的场地由迷宫和轨迹越野场地组成。
（由于场地制作材料不同，具体尺寸以比赛场地为准，允许有一定误差）
2、迷宫外围墙由若干白色障碍块拼接组成（长30cm（上限）*高20cm（上限）具体以比赛场地为准），迷宫内有一“龙珠”和活动门。
3、轨迹越野外围墙由若干白色障碍块拼接组成（长30cm（上限）*高20cm（上限）具体以比赛场地为准），场地内有一条轨迹路线见下图（2cm黑线）（注：
为防止参赛选手进行应试性练习，下图仅供参考练习，3D虚拟创作组正式比赛时提供3个比赛方案，难度以不高于下图场地为标准，各校训练时请注意适应性练习，各种迷宫和轨迹路线可利用画图软件自制后导入，实物现场创作组比赛时下图即为正式场地）
（场地参考图比赛现场可能变化）
比赛任务
机器人从迷宫起点出发，沿迷宫行走，搜索到龙珠后，活动门自动开启，机器人“携带”龙珠，可进入轨迹越野场地，轨迹越野场地内有一条含有曲线、折线或断裂线组成的轨迹路线，机器人沿轨迹路线把龙珠送到龙宫即完成任务。
（注：
上图迷宫和轨迹路线仅供练习参考，3D虚拟现场组比赛时另行提供正式比赛迷宫和轨迹路线，但难度为不高于上图场地为标准。
实物现场创作组比赛时上图即为正式场地）
参赛队伍
各中小学可按虚拟现场创作组和实物现场创作组报名限额，任选一组报名。
比赛终止
1、裁判宣布入场后1分钟内，参赛队员没有入场。
2、裁判宣布停止调试，参赛队员未及时上交程序。
3、比赛过程中队员出现严重犯规事件。
比赛结束
1、机器人完成规定的任务。
2、规定的比赛时间用完。
3、参赛选手主动宣布放弃。
比赛时长
虚拟组
（1）机器人搭建、编程及调试：
60分钟/组别
（2）完成任务：
5分钟/组别
评分标准
虚拟组：
1、规定用时5分钟，规定时间内未能完成任务，成绩记为5分钟。
2、机器人走出迷宫到达轨迹越野场地得40分，走完轨迹路线得60分。
3、迷宫和轨迹路线未完成则按分步方式记分。
4、规定用时内未能完成机器人搭建或编程者排名最末，得分为零。
实物组：
1、机器人最终得分值由二部分组成：
搭建编程段：
在规定用时内（90分钟）须完成机器人搭建、编程、程序导入
动作展示段：
在规定用时内（15分钟）须完成场地调试及程序调整和动作展示。
2、具体评分方法如下表
搭建，编程段
完成搭建60分
完成编程40分
动作展示段
完成迷宫任务：
40分
实现轨迹路线：
60分
机器人在场地内原地旋转运动连续5圈（含5圈）以上或启动状态下滞留同一位置超过10秒钟
在迷宫场地和轨迹路线上机器人未完成动作需结束比赛时按分步记分法原则按难度高低区分进行记分（具体办法赛前公布）
机器人动作展示过程中突然停止运行
规定用时内完成机器人搭建但未进行程序导入
机器人搭建：
机器人编程：
0分
动作展示：
规定用时内未完成机器人搭建
迟到5分钟以上
放弃比赛
相关说明
1、计时从机器人身体的任何一部分最先越过起始区开始，至机器人身体的最后一部分到达终点区结束。
2、仿真比赛过程中配件马达的转速是默认的，不能调节。
3、现场比赛成绩由裁判员确定并由参赛选手当场确认，逾期不得追诉和更改。
4、参赛选手对裁判的决定必须服从，如有不同意见可以向竞赛裁判委员会提出复议，须在下轮比赛前，否则无效。
5、每个程序比赛2次，取其中较好的一次成绩，但2次比赛中间不得更换机器人和机器人程序。
6、为节约比赛成本实物组简易迷宫外部围墙，迷宫内档板可采用16开本教科书拼接，底部为木质地板或水泥板（具体以承办学校场地为准），黑色轨迹场地可用电工胶布粘贴实现。
实物组龙球为汽球，机器人搜索到龙珠的判别为刺破汽球。
7、本规程中场地迷宫部分和轨迹部分仅供参考，各校训练时应加强各类场地结构的适应性训练，现场比赛时场地结构难度以不超过本规程中参考场为标准。
注：
文件包内bl.jpg和北仑09.obj为练习场地系统文件拷贝至机器人安装文件夹中的map文件夹中即可使用（仅供参考）
（补充部分）
为便于各校参赛选手训练，真正考核与锻炼选手编程应能力，确保比赛公平性，现将竞赛规程补充部分说明如下：
一、虚拟组竞赛规程补充部分
1．虚拟机器人安装传感数量和马达转速限定为：
数字传感器4个，模拟传感器数量5个。
Z马达转速4转/秒，直流电动机50转/秒。
Z马达个数最多4个。
轮胎半径2.25cm，宽度1.5cm。
（上述要求即在机器人搭建时不得自行更改，见上图数据，更改后系统自动识别，将不能运行程序，自行更改的造成比赛不能进行的自行负责。
）
数字传感器为红外避障传感器，模拟传感器为灰度传感器，安装其他传感器比赛无效）
传感器感应夹角，半径不限定，可以自行更改。
（见左图）
其他未作说明的根据比赛实际由组委会确定。
2．
为真正考核与锻炼选手编程应能力，机器人程序要求以循环结构和分支结构为主体，以应用传感器控制机器人运动为重点。
直行结构+时间控制机器人前进的程序最多允许出现2次，多于是2次的，每增加一次在最终比赛时间上加1秒。
循环或分支内嵌套的直行结构包括在内。
（加时判别见下图）
3．机器人场地图
在教科网提供的参考练习地图的基础上适当变动（正式比赛时提供3个比赛方案，由裁判随机抽取确定。
4．评分与取奖标准：
先取完成任务的队员，按比赛最终时间从少到高取。
未取足时再按完成迷宫但未完成轨迹的队员，获取选用程序和机器人，在统一计算机上由评委评定。
项目详解：
解决方案总共分三步
1、程序的算法设计
2、机器人的搭建
3、机器人的调试
该项目包含实际两步要求，先完成右边的迷宫的行走，再完成左边的沿轨迹线行走，解决方法分别如下：
1、迷宫解决方法有两种，一种是利用红外线传感器，采用左手定则或者右手定则，依次探索迷宫中靠墙壁的每处位置，直到走到出口处。
前面三个是红外传感器，从左到右端口号分别是7、10、11可以在一定距离内检测前面有没有障碍，有障碍返回值1，无障碍返回值0，下面两个马达带两个轮子，左马达0.右马达1，转速从-100到100，就是倒转最快到正传最快。
利用右手定则走迷宫程序如下。
思路是让机器人的三个传感器不停检测，迷宫中无非三种情况，前面有障碍（即7或者10检测到值为1）朝左转（即左轮倒转右轮正传）、右边有障碍（即11检测到值为1）沿墙直行（即两轮一起直行）、三个传感器都没有检测到障碍的，朝右转（即左轮正转右轮倒传）。
while
（1）
{
if（digital（7）==1||digital（10）==1）
motor（0,-100）;
motor（1,100）;
}
else
if（digital（11）==1）
motor（0,100）;
motor（0,50）;
motor（1,-50）;
motor（1,50）;
}
2、利用时间参数控制直行时间直接走到迷宫中指定点，然后直接转到轨迹入口处的解决方案是这样的。
voidmain（）
{
zuo（0.03）;
go
（2）;
you（0.06）;
go（3.5）;
back（1.5）;
zuo（0.09）;
}主程序直接找最近路线朝左转或右转后直行或者后退具体的时间
voidyou（floatt）
motor（1,-100）;
sleep（t）;
}朝右转指定时间t
voidzuo（floatt1）
sleep（t1）;
}朝左转指定时间t
voidgo（floats）
sleep（s）;
}朝前直行指定时间t
voidback（floats1）
sleep（s1）;
}朝后倒退指定时间t
3、
沿黑色轨迹线走
主要利用下面五个灰度检测传感器，图片是底面从左到右分别是2、3、4、5、6，正面的话从左到右就是6、5、4、3、2。
可以检测颜色的深浅，返回0-255的值，最黑255，最白0。
经检测，比赛场地黑线在120以上，地板颜色在110以下。
思路是，首先让车子从迷宫开到轨迹路口，保证轨迹线在3、5之间，车开的时候，如果5检测到黑线，车就朝左偏一点，3检测到黑线，车就朝右偏一点，不然的话就直行。
关键是几个转角或者交叉点。
分别是朝左转，超右转、朝前走。
当6检测到黑线就是朝左转。
当2检测到黑线就是朝左转。
当2、6同时检测到黑线就是朝前走。
程序如下：
motor（0,100）;
sleep（1.0）;
zhizuo（）;
zhiyou（）;
zhizhi（）;
主程序
voidgj（）
if（analog（3）>
120）
motor（0,70）;
motor（1,-10）;
if（analog（5）>
motor（0,-10）;
motor（1,70）;
在直线上走
voidzhizuo（）
while
（1）
if（analog（6）>
motor（0,80）;
motor（1,80）;
sleep（0.14）;
sleep（0.08）;
sleep（0.1）;
break;
gj（）;
朝左转
voidzhiyou（）
if（analog
（2）>
朝右走
voidzhizhi（）
120&
&
analog
（2）>
sleep（0.3）;
笔直走
机器人搭建，共用三个红外避障传感器、五个灰度传感器、两个马达，两个轮子，一个万向轮。
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