第一篇:2016年ASABE機器人競賽感想
ASABE個人感想
賽前篇
早在東方紅杯之時,我們一群人就已經知道了asabe的存在,期冀著有一天能夠代表學院參加此比賽。參加東方紅杯,既是一次熱身,也是一次組隊前的展示機會。
我們認識了一群參加往屆asabe的優秀學長學姐,從他們那里學習到了包括使用材料模塊等硬件方面知識,有關循跡控制等軟件知識,對我們比賽初期起到了重要作用。同時,他們也留下了往屆的比賽資料,對于我們后來的正式比賽也具有極大的參考價值。在此次比賽中我們也認識了一些志同道合之人,為后來的asabe共同組隊創造了條件。
院賽篇
我們今年的比賽題目是設計兩個相互通訊協作的機器人,一為haulrobot(小車一),負責將橘子(比賽時用乒乓球模擬)收集起來,轉運給另一trailer robot(小車二),由其將橘子分送到兩處(熟的和沒熟的)。
大三下學期甫一開學,我們便已組隊,準備迎接比賽——我們將會有一次院內選拔,選出兩支隊伍參賽。院賽前,我參閱往屆資料總結,得出結論:院賽主要看中的是方案的優劣性,對于實體機器人的完成度,反倒不是很看重。因此,我們在前期花了近四個星期進行方案的討論,思考一個個方案。我們將機器人分為幾個部分:行走系統、分選系統、拾取系統、控制系統,分別討論各系統的實現以及整體的配合,比較優劣。
距離院賽還剩大約一個星期時,我們組的一位組員打聽其他組的進度,發現有很多組都已經做出了實體車。于是,在準備動畫展示方案的同時,我們也同時準備著手實體車的制作,僅僅用了周末兩天,我們就做出了一個實體模型,實現了基本的循跡功能和取球功能。以此,我們參加了院內的選拔展示,由于我們對于機器人的每個系統都有自己的思考,各自有自己的創新點,最終獲得第二名的成績,成功入選參加7月美國舉辦的國際比賽。
美國賽前篇
院賽結束后,我們總結了院賽的不足——實體車做的太少,于是準備兩輛小車同步進行,軟件硬件同步進行。我們列了詳細的計劃表,每周該完成哪些部分。同時完成簽證等出國事宜——這些流程還是比較煩的,最好是專門安排人去弄,有問題可以匯總請教學長學姐,學長學姐還是很熱心的。
從5月1日至6月5日的幾乎每一天,我都會去學院232,或是自習,或是和他們一起做小車。
按照我們之前的設想,利用導輪進行貼墻行走,只要設計好距離,中間的球能夠輕易地全部抓取,事實也是我們很好地完成了設想,完成了基本路線,我們用的是PID程序控制步進電機,利用六路紅外進行反饋,另加兩路紅外用以判斷角點以確定小車位置。出現的問題是由于車身過重,步進電機力矩不能夠帶動小車,我們找到老師借了另一種步進電機從而完成了行走路線。
很快我們完成了第一輛車除攝像頭部分的所有硬件軟件包括紅外的,但實踐過程中,我們的拾取機構用的是模擬人手摘取動作制作的機械臂和機械爪,將球拾取到分選機構,這種機構對于小車來說過于愚笨,每次取球速度慢,效率低。于是我們在思考改進的同時,也在嘗試思考新的拾取方案。很快,我們組的另一位同學思考出利用膠帶粘球的方案,經過試驗之后,我們確定了此方案的優越性,堅持并優化此方案。這個方案一個很重要的問題是膠帶的選擇問題,一開始我們選擇了3M電工膠帶,這種膠帶的粘性很強,很輕易就能將乒乓球粘起,但這種膠帶的彈性太強,容易造成極大的力矩,難以實現膠帶的扯出。我們后來在網上找到另一種容易扯出但粘性稍差的膠帶進行了替代。另一個問題是膠帶的回收問題,每次我們都需要人工卷膠帶,后來我們優化了設計,在回收卷筒前加了一個限位裝置,回收卷筒處的膠帶可以直接用作工作,本來還打算讓回收卷筒逆轉實現膠帶的回轉,但沒能成功。
同時我們讓另一位同學負責攝像頭部分的完成,經過一個星期的嘗試,得出結論是短時間難以學會,最終放棄用攝像頭而選擇了顏色傳感器,很快做出了分選機構的硬件和軟件程序。至此,我們第一輛車基本完成。
第二輛車我們賦予的功能很簡單,僅僅是一個接球送球的功能,我們設計了一種極大口的承接裝置,允許對接時大誤差接球,最終實現起來效果也是及其理想,我們在接球和對接方面硬件沒有出現過問題。第二輛車可以說也很快完成,因為功能較為簡單。到考試周前兩周,我們已經完成除通訊之外的各個部分的功能,剩下的內容就是將他們組合在一起,完成任務。
經過考試周的洗禮之后,我們還不能夠放松,馬上投入到緊張的賽前準備。我們先是完成藍牙和Xbee模塊的調試,再將他們組裝成為一個整體,完成比賽任務。我白天還有暑期小學期的設計任務,晚上才能和他們一起做比賽,然而到后來我以為我能起的作用也已經比較有限了,事實上并不是這樣,后期實際上硬件的優化很重要,我們最終去比賽的時候,只有一次完成了比賽任務,另外兩次都是拿了零分,問題都出在了硬件及電路上。
最后我們將小車拆掉帶去美國,以免途中發生意外。
美國賽間篇
到了美國之后的第一天,我們將小車重新組裝起來。我們在試驗的時候發現由于驅動模塊和步進電機不匹配導致驅動模塊發熱極其嚴重,影響到電機的正常工作。因此每次都只能跑一遍,等驅動模塊冷卻后再進行試驗。我們得出的結論是:a.今后再買驅動和電機的時候應注意電流電壓功率的匹配,正確選型;b.最終可以嘗試自己焊接電路板來代替驅動模塊。
第二個問題是我們組裝的時候有些線插錯了,導致我們后來在場地試驗的時候浪費了不少時間,這些本來可以在場地外解決的事一定要在場地外解決。
最后在場地上我們優化的都是一些小細節,比如講球從膠帶上分離的裝置可能會擋住球,或者讓球彈回去,第二輛車的放球裝置會讓球彈起來,因此對其尾部進行優化。
在這些細節完善之后,我們程序上面也沒有再改動,再試驗了幾次完成任務后,我們發現了由于電流過大導致電路斷電和電壓不穩的問題,我們甚至有些無能為力,有種只能聽天由命的感覺。結論是這些硬件問題和電路問題應該在來美國之前想辦法解決,比如再添加電源或支路分流等。
總結
1.我們掉進過的坑
①在沒做好之前,不要找借口。在院賽前主要討論方案,忽視了一些基本功能的實現,如循跡、顏色傳感器、攝像頭、舵機等部分功能的實現。很多我們一開始看起來很簡單的東西到最后做起來總是會出一些故障,想要改進,也要有一個最初版本。
②由于上次東方紅杯的經驗,我們選擇了步進電機,同時又選擇了PID控制方法,事實上據另一位組員說,這是極其雞肋的,因為步進電機本身就可以極為精確地控制步數,而這里的PID也只有三個級別的輸入。結論是不能盲目地吸收往屆的經驗,要結合具體情況理性判斷。
③即便是很簡單的買零部件,也是需要認真思考選型的,電源、驅動、電機、穩壓等等,雖然我們認為模塊是比較low的東西,但如果連這個都做不好的話,還談什么更加精致的電路板呢。
④我們因為一塊拓展板被燒掉而沒有發現,導致燒掉了三塊mega板和一個顏色傳感器。所以一旦有零部件燒掉,要對其他零部件也進行檢查。
⑤有問題先檢查線路,最后快比賽的時候老師和我們講,這種小車的問題90%出現在硬件上,所以先別忙著改程序,先看看線有沒有松,有沒有接錯,所有部件是不是正常工作。由此引出來的是設計底板時一定要接線比較合理,盡量將mega和接地輸出電壓等放在偏中心的部位,同時我們為了燒程序比較方便將燒錄口放在了小車側面。2.我們的優勢
①我們方案很巧妙,整個任務完成下來十分流暢。基本上能夠走完,撿球和放球就沒有問題。我們組總是充滿創意,因為我們只有一位組員總是不甘平凡,總說:“那我們要有自己的東西吧。”
②無論什么時候,我們組總是干勁滿滿。也許和我們的一位組員有關,他總是很“急躁”,也希望大家和他一樣“急躁”。
③我們組總是進度飛快,因為大家都能夠很快地將自己的想法說出,同時大家都很能夠將自己的想法實現,無論是在硬件上還是軟件上,這得益于我們組隊時的組員的實力。
④我們組總是和諧、穩重,因為我們有一位組員總是說“淡定淡定”,然后大家冷靜地分析解決問題。
⑤我們組總是很團結,基本上有時間都會聚在一起做事,討論,有時候還會一起去吃夜宵,一個好的團隊氛圍能夠讓大家更有效率地協作,彼此也更加信任,更加理解。3.我的收獲
最重要是靠譜。做一件事如果能完完全全做好,不需要其他人在進行任何改動,這才是真正做好了一件事,而不是別人還需要在你的基礎上進行修改才能完成,舉個簡單的例子,我們在做小車的時候需要去切割小車底板,如果能一次做完會省下很多功夫,而不是切出來之后發現哪里不能用而重新割。同理,自己負責的那一塊,一定要完完全全做好,否則,做出來的價值就會大打折扣。行百里者半九十,完全做好和做得差不多是不一樣的。一個人能夠將自己那部分完完全全做好,不需要他人去擔心,才是個靠譜的人。
尤其一點不要甩鍋,因為要找借口總是很容易找到借口的,但是先從自己身上找理由,一旦開始甩鍋就會吵起來了,大家都覺著自己是對的,其他人都沒做好,最后不歡而散。還不如自我檢討檢討,共同進步,當然如果能虛心接受其他人的批評,自然又是一種境界。
“千萬不要太感動自己,唯有時刻保持清醒,才能看清價值在哪里。”這句話忘記了出處,但很實在,因為有很多時候自己的看似努力其實只是因為自己沒安排好罷了。在真正完成之前,都不要太放松。
安排好時間節點,落實到每個人身上,多去進行交流,適當催一催。成為核心,知人善用,可以早一些分配組員的任務,一旦方案確定,盡量同步進行各個部分。
最后,能認識這么一些隊友真的是最開心的一件事,當然也包括一起奮斗的其他組的隊員們。雖然有過矛盾有過爭吵,但最終大家一起釋然,收獲的,是更好的自己。
第二篇:機器人的感想
音樂為配合影片中出現的畫面, 營造出一種特定的氛圍基調。視覺上的效果帶給我們的是一種直觀的感受, 而伴隨音樂細致入微的描寫, 才能讓畫面更加的生動, 形象更深入人心。在動畫片中, 最先出現的Put On Your SundayClothes這段音樂是1963年的音樂劇《你好, 多利》中的選段, 輕快明朗的舞蹈場面為影片營造出一個快樂的氣氛。
這時候畫面徐徐展開, 2815A1D1的主題音樂出現了。
為了表現一種未來世界的景象, 這里運用豎琴靈靜的音色奏出神秘的科幻色彩。弦樂主題長音的半音下行, 表現出人們內心的一種不安和陰郁的情緒。豎琴不協和的分解和弦連續下行的模進和重復, 帶給我們一種沉悶的感覺。把地球破敗不堪的景象刻畫得極為深刻。
在瓦力進入太空船后看到飛船中緊張而有條不紊地工作場景時, Foreign Contam inant
用電子音樂帶有神秘色彩的音色和均衡的快節奏的旋律對飛船內的緊張氣氛進行描寫。定音鼓不時用三個十六分音符很突兀的短促的擊, 表現了一種危機四伏和不安的感覺。軍鼓在后半段間歇性地出現伴隨定音鼓有節奏的敲擊, 多種打擊樂的同時演奏更顯示出了氣氛的嚴肅和緊張。
瓦力跟隨太空船升空, 在茫茫的宇宙之中, 他看到了美麗的太空景象。The Ax iom 的主題音樂中, 銀笛吹出令人神往的、優美舒緩的主題旋律, 把外太空奇幻的景色刻畫得更為生動。
為了表現出宇宙的廣闊無垠, 管弦樂隊把這個音樂主題不斷地轉調, 通過調性不斷的升高和樂隊規模和音量的不斷增大來表現宇宙的美麗和廣大。
電影音樂最擅長的是表現銀幕上無法直觀的內心情感。音樂雖然不像其他藝術形式, 諸如繪畫、舞蹈、電影等那樣具體, 但是音樂的包容性和概括性是其他藝術形式所無法比擬的。我國著名音樂理論家于潤洋教授在一篇討論音樂美學問題的文章中, 說過: “在聲音和人類情感之間存在著極大的形式上的差別性。前者是一種物理現象, 而后者則是一種心理現象。但是, 音響結構之所以能夠表達特定 的情感, 其根本原因在于這二者之間存在著極其重要的相似點。那就是這二者都是在時間中展示和發展, 在速度、力度、色調上具有豐富變化的、極富于動力性的過程。這個極其重要的相似點正是二者之間能以溝通的橋梁。”由此可見, 音樂與人類情感具有相通性, 音樂可以高度概括的表現人類微妙的內心情感。
在影片中瓦力形影不離地跟在愛娃身后默默地幫助她,為了表現瓦力對愛娃深藏于內心的愛, 背景音樂運用了La Vie En Rose。
這段音樂雖然不是電影的原創音樂, 但是用在這里卻十分的巧妙。LouisArmstrong用他沙啞卻很深情的聲音, 把一個陷入愛河的男孩的心聲表露無遺。歌曲中小號富有磁性的聲音和華彩式的鋼琴琶音帶給我們一種爵士搖擺感覺。使大家能在這個物質世界之外, 感受到那份遙遠而真實地撫慰著我們靈魂的浪漫與激情, 體貼著我們低微而脆弱的心靈。
First Date描寫了瓦力在愛娃休眠的這段時間里, 默默地為她付出自己的愛。影片中的音樂在情感表達和人物形象的塑造上, 采用了多種表現手法。這段音樂運用了流行音樂的風格, 由搖滾樂隊和人聲富有韻律的合唱為背景, 表現出了主人公對愛情忠誠的守護和無言的愛。吉他和電鋼琴的運用既使音樂具有時尚感又營造出一種浪漫的氛圍。人聲的合唱仿佛唱出了瓦力的心聲, 這是一種內心的無奈, 一種執著的等待, 焦急并幸福的等待著愛娃的醒來。在垃圾站愛娃救出了奄奄一息的瓦力。這時響起Fixing W allE的主題音樂中, 短的節奏型、弱起的小節和音樂輕快的旋律, 把一個冰冷的機器,塑造成了一個頗具喜感的、活潑、調皮、充滿好奇心的機器人。單簧管厚實的音色和大提琴撥弦的厚重感, 塑造出了瓦力可愛又有些愚笨的形象。在女主人公愛娃出現時,伴隨著EVE主題音樂, 豎琴靈靜的聲音, 弦樂悠長、舒緩的旋律, 配合電子音樂的跳動感, 向我們展現了一個美麗、優雅的女主人公形象。在瓦力和愛娃發現了偷走植物的機器人時, 用來描寫這個機器人的音樂Gopher中,弦樂運用不協和的和弦和陰沉的曲調, 刻畫出了一個猥瑣的機器人的形象。通過音樂對片中人物形象進行烘托、渲染, 深化了影片的主題, 塑造了一系列生動的銀幕形象。
音樂具有評論作用, 是指創作者對劇中人物和事件所持有的主觀態度。如歌頌、批判、熱愛、憎惡等。德國著名作曲家漢·艾斯勒說過: “音樂像一個旁觀者對影片進行評論。”音樂作為影片的評論總是在不自覺中作用于觀眾的。當觀眾聚精會神的欣賞影片時, 音樂的評論可能不會被觀眾所察覺, 但正是這種不被察覺的音樂, 強化了銀幕的視覺效果, 使影片更有感染力。
當瓦力從爆炸艙中脫險和愛娃幸福的擁抱在一起時,兩個人幸福地在天空中飛舞著, 伴隨他們翩翩起舞的是De fine Dancing的音樂。
這段音樂運用了富有浪漫色彩的豎琴來表現愛情的主題, 這種美妙的情愫在豎琴音色的襯托下,表現得更加牽動人心。后面運用了電子音樂來表現一種在虛幻的太空中自由飛翔的兩個精靈, 那輕盈的舞姿像花朵上滴落的露珠鮮活而生動。整個音樂因為有電子音樂的加入而變得更富有跳躍感和神奇的浪漫色彩。這時音樂是站在贊美的立場, 來歌頌男女主人公的愛情。
在一場正義與邪惡的戰斗中, 邪惡的機器人輪盤戰勝了代表正義一方的瓦力, 為了表達創作者心目中的不滿,配合了M utiny!的主題音樂。
電子音樂和小號演奏出一種緊張的號角一般的聲音, 號召大家起來和邪惡的輪盤戰斗。管樂和弦樂一強一弱對峙, 弦樂小提琴顫音的演奏, 表示在這場力量懸殊的戰斗中, 瓦力根本不是輪盤的對手。音樂的最后, 銅管樂幾聲象征勝利的長鳴和小提琴不協和的尖銳高音結尾, 這種沒有終止感給人聽覺帶來刺激的結束,使人們心理上產生一種不適的感覺。以此來表明創作者對邪惡力量勝利后的不滿情緒。
每部電影都有其所要表達的主題思想。其中所有的藝術元素都是為這個主題思想服務的。《機器人瓦力》是一部以愛情為主題的科幻題材的電影。其中穿插了環保主題是影片的故事背景。對英雄主義精神的歌頌, 是迪斯尼動畫片不變的主旋律。在這部影片中可以看到, 最初笨拙的機
器人瓦力在影片最后成為了一個力挽狂瀾的人物, 它扭轉大局, 幫助人類返回地球。在影片中, 也有幾段主題鮮明的音樂, 不斷地把影片推向潮。人類在克服了種種困難返回地球之后, Hyperjum p莊重而神圣的主題,表現了對人類偉大勝利的歌頌。管樂和弦樂兩個主題交替出現, 并且越來越明亮, 最后完滿地終止, 這樣一個光明的主題, 也預示了電影將會是一個大圓滿的結局。正義最終戰勝邪惡, 人類在接受了沉痛的教訓后終于回到了他們曾經的家園。
It Only Takes a M om ent的音樂在影片中多次出現, 它是愛情主題貫穿始終的一個重要線索。它第一次出現是瓦力看到音樂劇《你好, 多利》中男女主人公互訴衷腸, 表達愛意時唱起這首歌, 他眼神中充滿了羨慕之情和對愛情深深的渴望。在這里音樂與影片內容結合在一起, 起到了突出影片主題思想的作用。而在影片的最后, 再一次的響起了這段音樂, 柔和纏綿的旋律, 表達了男女主人公對愛情的執著追求, 既起到了首尾呼應的作用, 又深化了愛情主題。電影是一門綜合性藝術, 音樂作為電影諸要素中的一個部分, 是與其他要素相結合, 共同為影片服務的。而電影音樂的諸功能也不是完全獨立的, 他們是相互滲透、相互依存的。例如深化主題思想的功能和影片評論的功能就很難被清楚的區分。另外, 電影音樂功能的發揮, 是與畫面和其他聲音要素結合在一起共同作用的。離開了這些聲音和畫面, 單獨聽這些音樂, 就可能沒有任何意義了。一首優秀的電影歌曲可以增強影片的藝術感染力, 成為電影的點睛之筆。了解了音樂在電影中的功能, 可以幫助我們更好地理解和欣賞影片。
第三篇:機器人導論(感想)(范文)
至誠
至堅
博學
篤行
機器人導論
論文題目: 我眼里的機器人
姓名:朱咸剛
學號:Z01114065
我眼里的機器人
--------朱咸剛
(Z01114065)
一直以來都對機器人都是有著極其強烈的興趣的,覺得能讓一個沒有生命的東西做到人能做到的事情是很神奇的。終于,大二的這個學期后期,“機器人導論”這門課讓我第一次更加直觀的見識到了什么是機器人,第一次讓我感覺到機器人離我并不是那么遙不可及。
雖然說,這門課只是僅僅開了三節課,但其中所讓我們見識到的卻是遠遠超于三節課所教的。老師通過她對于個人機器人的獨特見解,再結合自己在制作機器人的獨有的經歷,很生動的詮釋了一個機器人的產生是有著很多的辛酸和淚水的,并不是我們想的那么簡單的。的確,那么一個神奇的東西,又怎么會簡單呢?聽著老師說著制作機器人的過程中的復雜程度,我想我們僅僅靠想象是沒法體會其中的真實得。但是我們的興趣在此過程中也越發的強烈了,也只有如此有挑戰的東西,才能激起我們內心強大的學習欲望,時刻的內心有個聲音在吶喊著:我要做出一個機器人。
這是怎么樣的一份榮耀啊。
下面,我就結合上課老師說的,和自己平時所了解到的,簡單的說一下,我眼里的機器人。
機器人是自動控制機器的俗稱,自動控制機器包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機械(如機器狗,機器貓等)。狹義上對機器人的定義還有很多分類法及爭議,有些電腦程序甚至也被稱作機器人。在當代工業中,機器人指能自動執行任務的人造機器裝置,用以取代或者協助人類工作。理想中的高模擬機器人是高級整合控制論、機械電子、計算機與人類智慧、材料學和仿生學的產物,目前科學界正在向此方向研究開發。有關機器人的話題,我們更多的實在科幻作品里有過了解。
或許你覺得科幻作品中出現的高端機器人也只能存在于人們的幻想中,可我覺得不一定,人類對機器人需求呈現越來越多的趨勢,例如人們要求生產工業型機器人、軍事型機器人、生活型機器人、醫療型機器人等。由于機器人的發展涉及到機械、電子、控制、計算機、人工智能、傳感器、通訊與網絡等多個學科和領域,是多種高新技術發展成果的綜合集成,故而機器人的不斷發展必然會對科技提出越來越高的要求,因此對有關機器人的科技也就要求日益精進了。當然,信息技術無疑是其中比較重要乃至不可或缺的一部分。因為隨著機器人技術的不斷發展,必然會逐漸向以人為中心的個人化方向發展,并將服務于人類生活的各個領域,因而必然會對機器人的網絡化和智能化提出更高的要求,而這些就必然會要求信息技術得到更好的發展以滿足人類的要求。
隨著高新技術的發展,各種類型的軍用機器人已經大量涌現,一些技術發達的國家相繼研制了智能程度高、動作靈活、應用廣泛的軍用機器人。目前軍用機器人主要是作為作戰武器和保障武器使用。在惡劣的環境下,機器人的承受能力大大超過載人系統,并且能完成許多載人系統無法完成的工作,如運輸機器人可以在核化條件下工作,也可以在炮火下及時進行戰場救護。在地面上,機器人為聯合國維和部隊排除爆炸物、掃除地雷;在波黑戰場上,無人機大顯身手;在海洋中,機器人幫助人清除水雷、探索海底秘密;在宇宙空間,機器人成了火星考察的明星。現在世界上正在研制或已投入使用的軍用機器入主要有以下幾種。本次軍事機器人介紹周將每周介紹一種軍用機器人。歡迎觀注。2004年10月26日 第一天 地面機器人 地面軍用機器人主要分為智能機器人和遙控機器人。按其功能可分為:排雷(彈)機器人、偵察機器人、保安機器人,甚至還研制有地面微型軍用機器人。
全自主機器人美國于1984年開始研制第一臺地面自主車輛,可以在人不干預的情況下自己在道路上行駛。992年美國研制出時速75公里的自主車。目前仍有許多技術難題未解決。但地面自主車的研制大大推動了遙控機器人的發展。
排雷(彈)機器人使用排雷機器人不僅可以加快掃雷破障的速度,而且還大大降低了人員的傷亡。如美國研制的“交通警察”戰場機器人,它安裝了多種傳感器,可用于探測建筑物、掩體、隧道等處的地雷;“蜜蜂”式控雷器則具有較快的飛行速度,可以迅速而準確地發現地雷的位置,并通過自身攜帶的炸藥對地雷進行引爆。在1982年爆發的馬島戰爭中,英國海軍就曾用法國研制的的機器人,清除阿根廷布設的水雷。而英國陸軍的排彈機器人在拆除恐怖分子放的各種類型的炸彈工作中屢建奇功,備受歡迎。
偵察機器人高技術條件下的戰場環境更加復雜,使用機器人不僅可以進入難以涉足的惡劣環境中偵察,而且一旦機器人不幸被“俘”,則可以通過預先設置的程序自動引爆“以身殉職”。美國海軍陸戰隊的GSR偵察機器人是由M114裝甲人員輸送車改裝的,上面裝有15臺微處理器、衛星導航接收機、聲學臨近傳感器、激光測距機、磁羅盤和一臺高分辨率的攝像機等。攝像機裝在一個由計算機控制的平臺上。如果沒有外部導航,該車可以自主地跟蹤其它車輛越過障礙物。
由于工業機器人具有一定的通用性和適應性,能適應多品種中、小批量的生產,70年代起,常與數字控制機床結合在一起,成為柔性制造單元或柔性制造系統的組成部分。
同時在我看來,機器人的出現并高速發展是社會和經濟發展的必然,是為了提高社會的生產水平和人類的生活質量。機器人可以為人類提供更多的勞動力,人們可以讓機器人做那些人們做不了、不愿做或做不好的事,例如,人們可以讓機器人做火山探險、空間探索等人類難以完成的工作,也可以讓機器人做噴漆、重物搬運等對人體有害的工作,也可以讓機器人那些單調枯燥的重復性勞作等。
機器人發展到現在,已經出現或者人們想象的機器人越來越多,例如,護士機器人、腦外科機器人、消防機器人、導游機器人、水下探索機器人、農林業機器人、軍用機器人、娛樂機器人等,可以說隨著機器人的不斷發展,機器人將會逐漸向人類社會走近并將影響著人類社會的各行各業的發展乃至影響到人類生活的方方面。
借助人類為機器人建立的信息平臺,機器人的發展有著極好的前景,隨著機器人的發展,人們可以借助機器人讓人類社會的生產力提高到一個更高的水平,那將會更好地促進人類社會的發展。當然,就目前乃至以后很長地一段時間來說,機器人不會創造,這或許是社會發展的局限性,因而那些創造性的發展還是要依靠人類整體,可以說離開了人類,社會的發展將會停滯不前。由此可見,機器人充其量只能輔助人類,而并不能主導社會的發展,這也是人類不允許發生的。可以說,人類才是社會的永遠的主導力量,機器人只能是人類的附屬。
不過,在人類不斷地讓機器人更加智能化,自然不能抹滅會出現像《機械公敵》中桑尼一樣的具有獨立的行為和思考能力的機器人的可能性。隨著人類為機器人不斷創造更佳的程序,我相信是會出現智慧程序的,甚至會讓機器人能夠像人類一樣具有獨立行為和思考的能力。真到了那個時候,阿西莫夫提出的“機器人三定律”也許也不管用了。不過,那時人類應該具有了控制這些機器人的方法,因為沒有人會想被自己創造的機器人反制。
相信隨著機器人技術的發展,人類利用機器人的領域會越來越廣泛,而機器人也會變得與人類社會息息相關,因為他們的出現大大提高了社會生產力,推動了產業的發展,而且可以為人類做很多有益的事,是現今人類社會發展必不可少的推動力。
最后,感謝老師帶領我們揭開機器人神秘的面紗,讓我們進一步了解和學習到機器人的相關知識,開拓我們的視野,使我們受益匪淺。謝謝您!
第四篇:機器人滅火競賽規則
機器人滅火競賽規則
一、任務
機器人滅火是模擬現實家庭環境中處理火警的過程。
制作一個由計算機程序控制的機器人,在一套模擬平面結構的房間里運動,找到代表房間里火災點的正在燃燒的蠟燭并盡快將它撲滅。
二、標準
1.競賽場地
競賽場地平面結構示意圖附后。競賽場地的實際尺寸與示意圖給定尺寸基本相同,但允許有1cm范圍內制作誤差。
模擬房間的墻壁高33cm,材質為木質。墻壁為白色。競賽場地地板為黑色的光滑木制表面。地板允許有接口,接合處平整并為同樣的黑色。有一些機器人可能采用泡沫、粉末或者其他物質來撲滅蠟燭火焰,所以每一場比賽后應清理場地。但不保證每一個機器人在該次比賽過程中,地板都能保持完全黑色。
競賽場地模擬房間里的整體地面是水平的,但在場地固定位置(門框所在地面上)設置有4根木條(長46cm、寬1cm、高1cm)。場地平整度要求:在不連續區域小于0.3cm水平誤差(木條處除外)。
房間所有走廊和門框的寬度均不小于46cm。門框上沒有門,在門框所在地面上用一條2.5cm寬的白線表示房間入口和門,白線本身的面積屬于房間內的區域。
機器人必須從競賽場地中代表起始位置的白色正方形中開始啟動,如示意圖中標有“H”的正方形(實際競賽場地并不標記“H”)。代表起始位置的白色正方形為30cm×30cm邊長,正方形的對角線交點將設在46cm走廊的縱向中心線上。
參賽選手可以用一些裝置來校正機器人在正方形中的位置。一旦啟動,它可以在競賽場地中向所希望的方向橫向或縱向運動。
最終競賽場地以當天現場提供為準。2.場地照明
競賽場地周圍的照明根據比賽實際場地條件確定。
參賽者在比賽前將有時間了解場地及周圍環境燈光。競賽期間的照明條件是相對穩定不變的。滅火用機器人應能夠在一個含不確定照明、陰影、散光等實際情況的環境中運行。
3.機器人
機器人整體外形尺寸在靜止和運動狀態下,都應保持在30cm×30cm×30cm之內,包括機器人的觸角、探測物及裝飾物。
對機器人的重量、制作材料、產品型號等不作限制。4.蠟燭
蠟燭的火焰代表房間內機器人試圖找到并撲滅的火源。火焰位置有效高度(指火焰底部距場地表面的距離)在15cm至20cm之間,火焰本身高度將控制在2cm至3cm之間。否則,將會調整或更換蠟燭。
蠟燭是直徑1-2cm的白蠟燭。
當蠟燭的火焰位置在上述的有效高度范圍內,機器人啟動之后,不管此后其具體高度是多少,要求機器人能發現火焰。
蠟燭被安裝在一個7cm(長)×7cm(寬)×3cm(高)的半光澤黃色的木質基座上。
5.傳感器
在沒有與其他規則和規范有抵觸的情況下,對傳感器的型號沒有限制。
6.家具
競賽場地內有一件模擬家具。由抽簽確定房間之后,這件模擬家具將擺放在該房間的示意位置。機器人可以接觸模擬家具。模擬家具是一個小于12cm直徑的半光澤黃色的木質圓柱,柱高30cm、重大于3公斤。
三、規則
1.機器人運行
機器人一旦啟動必須是由計算機程序控制,而非人工現場控制。機器人在運行過程中可以碰撞或接觸墻壁,但是事先不能標記和破壞墻壁。當機器人經過競賽場地時不能把任何東西留在后面,并且不能在競賽場地留下任何可以幫助它運行的標記。如果裁判認為機器人編制的程序是在故意沖撞競賽場地(包括墻壁和模擬家具),將被取消參賽資格或成績。機器人搜救:在高中組比賽中,將列入搜救模式和回家模式。機器人滅火后才能進行搜救。
搜救對象放在火源房間中。在房間中靠墻壁,有一條內側直徑為15cm、半圓形、寬2.5cm的白線,搜救對象是一個位于半圓圓心位置的白色豎立的膠卷盒。機器人在進入白圈后,必須做出搜救動作,拾起膠卷盒(完全離開地面)并離開房間才算作有效搜救。在“回家”途中如果搜救對象沒有被攜帶或中途丟失,則判回家模式失敗。
2.熄滅蠟燭
機器人可以運用水、空氣、CO2等物質,或者使用機械方式來熄滅蠟燭,但是禁止使用任何危險的或可能破壞競賽場地的方法或物質,如,不能通過燃放爆竹產生沖擊來使蠟燭熄滅,也不能通過碰倒蠟燭而使蠟燭熄滅。
蠟燭在燃燒時不允許被撞倒,否則,按未完成滅火任務處理。如果機器人在進行滅火動作的過程中碰撞蠟燭,機器人運行成績仍然有效。
機器人撲滅蠟燭過程中所產生的雜物,例如:水、發酵粉、生奶油等遺留物,將在該次比賽之后的間歇時間由裁判進行清理。
機器人在開始滅火動作時,必須完全進入蠟燭所在房間(即:機器人在地面的垂直投影全部越過房間門口地面的白線,而不是在線外或者踩在線上),并且機器人必須有部分或全部到達距離火焰30cm范圍以內。
3.蠟燭位置
由抽簽確定房間號,蠟燭將擺放在該房間的示意位置。在機器人所經歷的三次比賽中,蠟燭不會放在相同的房間里。
4.傳感器
禁止參賽選手在模擬房間的墻面或地面放置任何標記、“燈塔”或反射物來幫助機器人導航。
競賽場地周圍燈光可能是具有紅外線、可見光和紫外線的光源,如果機器人使用光傳感器找蠟燭或探測墻壁和模擬家具,設計者應采取措施避免這些光源對它的影響。
5.安全 如果現場裁判認為機器人的行為對人員或設備有危險或可能有危險,可以隨時終止比賽。參賽機器人不能使用任何易燃易爆物質。
四、競賽
1.競賽方式
(1)在小學組競賽中,蠟燭將隨機放在四個房間中,不采用回家模式。
(2)在初中組競賽中,蠟燭將隨機放在四個房間中,必須采用回家模式。
(3)在高中組競賽中,蠟燭將隨機放在四個房間中,完成滅火任務之后,須完成搜救模式和回家模式。
2.競賽順序
參賽選手和所制作的機器人通過抽簽確定參加比賽的先后次序。比賽順序一旦排好不得更改。因每輪所有參賽隊完成比賽所需時間的不確定,每一輪比賽開始的時間不固定。
所有機器人必須按照規定的順序進行比賽。在所有機器人第一輪比賽結束后再開始下一輪的比賽。
在兩輪比賽之間,參賽選手可以調整和修理機器人,但不允許更換機器人。
前一個參賽選手比賽時,后一個參賽選手應做好準備,等待裁判員點錄。
每個隊員有2分鐘時間進入賽場準備,準備工作完畢后示意裁判。2分鐘內沒有準備好的參賽選手將喪失這一輪比賽資格并被記錄為一次無成績,但不影響參加下一輪比賽。
隊員進入競賽場地,進行2分鐘調試和適應場地后,由隊員將機器人放置在起始位置,并將啟動方法告知裁判。然后抽簽確定任務房間,由裁判員啟動機器人。三輪比賽抽出的房間不會相同。
3.時間限制
機器人需在3分鐘內找到并熄滅蠟燭。在3分鐘之后仍未撲滅蠟燭火焰,裁判將終止該參賽選手及機器人的該輪比賽,滅火時間按照3分鐘記錄。
對于初中組比賽,機器人回家模式的最長時間是4分鐘。熄滅蠟燭后開始計時,超過限定時間仍未完成回家任務的機器人,裁判將終止該輪比賽。回家時間按照4分鐘記錄。
對于高中組比賽,機器人要求依次完成滅火、搜救和回家任務。搜救時間從熄滅蠟燭開始計時,直到機器人拾取了搜救對象,并且離開蠟燭和搜救對象所在房間時為止。搜救模式的最長時間為3分鐘。如果機器人3分鐘內沒有完成搜救任務,裁判將終止比賽。搜救時間按3分鐘記錄,同時按4分鐘記錄回家成績。
回家模式從機器人離開搜救對象所在房間開始計時,直到機器人回到“家”為止,機器人回家模式最長時間是4分鐘,超過這個時間,裁判將終止比賽,回家時間按4分鐘記錄。
4.停表
僅在兩種情況下停表:
(1)超出相應任務最大時間限度;
(2)隊員請求停表終止本輪比賽,記錄為一次無成績。5.本輪比賽終止
比賽中由于各種情況沒有完成所有規定任務而提前結束的比賽,稱為比賽終止。
五、評分標準
1.得分
(1)每輪得分=實際時間×啟動模式系數×房間系數×搜救系數(高中組)×回家系數(初中、高中組)。
(2)在本屆競賽中,每個參賽選手有三輪比賽機會。最終成績取三次得分中兩次好的得分相加后乘以可靠性系數。
最終以得分最低的機器人為優勝者。2.運行模式
對于所有機器人滅火競賽,得分越低,成績越好。
(1)標準啟動:機器人靠人工按鈕啟動。得分系數是1.0。(2)聲音啟動:機器人靠接收到聲音信號后啟動。得分系數是0.9。
如機器人因檢測到干擾的噪聲而被錯誤啟動,可重新啟動機器人。裁判員發出一次聲音信號后,機器人在5秒鐘之內未啟動,視為該輪比賽結束。比賽中的發聲器由參賽隊員自備。
(3)搜救模式:機器人熄滅蠟燭后,開始進行搜救。搜救模式成功,得分系數是0.6。
機器人在開始搜救前,將搜救對象撞出或帶出搜救區域,搜救模式失敗,本輪比賽結束;機器人拾起搜救對象后,在行走過程中,搜救物掉落,搜救模式失敗,本輪比賽結束;機器人走出搜救對象所在房間,但未能攜帶搜救對象或超過規定搜救時間,搜救模式失敗,本輪比賽結束。
(4)回家模式:機器人完成滅火和搜救任務后,才能回“家”,即:回到代表起始位置的區域內。得分系數是0.8。
在回家路上不能進到任何房間里,進入房間的判斷標準是機器人全部越過白線進入房間。回家途中進入房間的機器人判定為回家失敗。
機器人的任何一部分進入代表起始的位置內,并停止運動,機器人完成回家模式;機器人進入起始位置而未停止運動,回家模式失敗。
如果機器人沒有回到起始位置內或回家時間超過4分鐘,回家模式失敗。
3.房間系數
每一輪競賽中,機器人找到蠟燭前搜索的房間越多,房間系數值越小,得分越少,成績越好。
(1)搜索過1個房間,得分系數為1.00;(2)搜索過2個房間,得分系數為0.75;(3)搜索過3個房間,得分系數為0.50;(4)搜索過4個房間,得分系數為0.30。
機器人按什么順序搜索房間不作要求。計算房間系數的前提是機器人在找到蠟燭前搜索了多少個房間。機器人需全部越過門框白線進入房間內才能視作機器人搜索了該房間。沒有完成滅火任務不計算房間系數。重復搜索同一個房間,房間系數不被重復計算。
4.實際時間
實際時間為比賽結束裁判員停表時間。實際時間為滅火時間、搜救時間和回家時間的總和。
搜救時間定義為:從蠟燭火焰被熄滅開始計時,到機器人完全離開搜救對象所在房間為止。以機器人在地面的垂直投影完全越過房間的白線作為判定機器人離開房間的標準。
回家時間(初中組)定義為:從蠟燭火焰被熄滅開始計時,到機器人回到代表家的白色區域中,并處于靜止狀態為止。
回家時間(高中組)定義為:從機器人離開搜救對象所在房間開始計時,到機器人回到代表家的白色區域中,并處于靜止狀態為止。
5.可靠性
機器人的可靠性是指三次指定任務都成功,得分系數為0.9,其他情況為1.0。
六、場地平面示意圖
單位:cm
圖中紅色為火焰,藍色為家具,黃色為搜救對象所在位置。抽中房間后蠟燭、家具和搜救對象位置如圖中所示。小學組和初中組的場地沒有搜救標識。每個房間都將保留標識火源的白線。
第五篇:小學機器人競賽講稿
大講堂《中小學機器人競賽》講稿
——信息技術組張新春
教學目標:
1、激發學生對中小學機器人競賽的濃厚興趣;
2、學生知道中小學機器人競賽相關細節;
3、培養學生加強動手能力、思維能力的意識;
教學重點:市、省、國內、國際上中小學機器人競賽相關知識、各類有代表性的機器人模型和比賽實況;
教學難點:各類比賽實況的詳細介紹和理解;
教學方法:教師講授為主,一步一步引導學生從對機器人競賽一無所知到對機器人產生濃厚興趣,期間穿插提問,學生思考提出自己的想法,教師予以簡潔解答,鼓勵學生自己分析問題、提出問題、解決問題、相互協作討論;
教學環境:電教室,有投影儀、多媒體計算機、話筒等必備講解設備; 教學過程:
一、教學導入
在2009年,有一部風靡全球的科幻片《變形金剛》,同學們有沒有看過呢?呵呵,在片中,機器人時而變成跑車,時而變身飛機,時而變身巨人,手臂可以發射子彈、炮彈,真是太精彩了。我小時候,很喜歡玩一個叫“變形金剛”的玩具,咱們班的男生有沒有也很喜歡呢?
今天,我們的信息技術大講堂也是跟“機器人”有關的,是不是很期待呢?那就跟著老師一起進入今天的主題___中小學機器人比賽。
二、新課講授
1、首先,我們來看一小段視頻和兩組圖片,了解下正在如火如荼開展的中小學機器人競賽相關報道。
看完后有什么感想,是不是覺的這些比賽非常精彩非常有趣啊?
2、剛看了這么多精彩的報道、圖片,相信很多同學已經對中小學機器人比賽產生了濃厚的興趣,看到別人拿獎的高興勁,你們是不是很羨慕呢?呵呵,沒有關系,接下來跟張老師一起來了解下真正的機器人比賽。
請看大屏幕,我們一起來了解下比賽報名、比賽程序、分組項目等詳細知識。
3、好了,通過剛才的了解,我們對比賽已經不那么陌生了。接下來,讓我們欣賞一組已經組裝好的機器人圖片和一段機器人走秀視頻。老師一邊講解,同學們一邊欣賞,一定要認真哦,你會發現很精彩很有趣的。
4、同學們,剛才我們欣賞的是機器人走秀,接下來我們要真正的走進比賽了。接下來,跟老師一起來分析兩段比賽實況:滅火機器人、足球機器人。
看完后,老師提出如下問題:兩個滅火機器人你更喜歡哪個,為什么?怎樣改進它們?老師告訴你們這兩個滅火機器人都是自動滅火的,你從哪可以看出來呢?仔細看才能回答出老師提出的問題。
5、剛看了這么多有趣精彩的視頻、圖片報道,我們一起來探討下,做一個屬于自己的出色的機器人要從哪些方面下功夫呢?
第一步:規劃設計;
第二步:購買所需的零配件;
第三步:組裝配件;
第四步:給小機器人編制程序;
第五步:調試、運行
三、小結
同學們,通過這一節課的學習,我們對機器人競賽有了一定了解,相信很多同學也非常感興趣,那么,在以后的學習中,自己也多多關注這方面的比賽吧。有機會自己也去參加一下比賽!通過比賽,鍛煉自己的手腦協調能力、思維能力;多思考這方面的問題,你會變的越來越聰明。