中国机器人竞赛分析

中国机器人竞赛分析（通用11篇）

中国机器人竞赛分析 篇1

第11届中国青少年机器人竞赛获奖喜报

由中国科学技术协会、河南省人民政府主办的第11届中国青少年机器人竞赛于7月18日～22日在郑州举行，来自全国各地包括香港和澳门的498支参赛队、1400余名青少年机器人爱好者欢聚一堂，经过两天激烈而紧张的角逐，22日上午成功落下帷幕，第11届中国青少年机器人竞赛获奖喜报。

我校“天猫”机器人队作为云南省机器人基本技能项目代表队，在本届大赛中表现突出，取得了可喜成绩，共收获银牌4枚，其中初、高组均获机器人基本技能项目全国赛二等奖，他们分别是初三（6）班的杨宙、初二（2）班的柳玉虎；高二（7）班的余锦麟、高二（6）班的黄黎同学，他们的教练赵祖耀老师被评为第11届中国机器人竞赛“优秀教练员”，是云南省在本届竞赛中获此殊荣的唯一教练员，范文《第11届中国青少年机器人竞赛获奖喜报》。

向以上获奖的同学表示衷心的祝贺！感谢他们为学校的创新发展增光添彩！

官渡区第五中学

2011年8月25日

中国机器人竞赛分析 篇2

1 驱动控制系统结构

由系统控制方案可知:驱动控制系统应该其有串口通信功能,能对左、右轮驱动电机的速度进行闭环控制,对驱动电机具有快速的起停控制能力,能监控一些传感器的数字、模拟量输入。根据这些功能要求,驱动控制系统应包含图1所示的电路单元:串行通信接口单元;左右轮电机驱动单元;电机测速单元;数字量接口单元;模拟量接口单元[2]。

2 驱动控制系统硬件组成

2.1 电机选择

电机作为机器入动力的来源是人们关心的问题。控制电路再精密、再准确,没有高效的电机,电路的性能也无法发挥。

选择性能优越的电机才能在高强度、高对抗的比赛中取得好成绩。目前用于驱动竞赛机器人的电机种类有很多,有有刷直流电机、无刷直流电机等。体现电机性能的参数为空载转数和力矩。有刷直流电机是最早出现的、能实现调速的电动机。长期以来,有刷直流电动机因其具有良好的线性调速特性及动态特性,简单高效的控制性能而一直占据着调速控制的统治地位。无刷直流电机控制虽然体积小,力矩大,但电路复杂,小型化比较困难,只作为系统升级时参考使用。本文采用德国faulhbaer公司生产的2224006SR有刷直流电机。该电机体积小,扭矩大,为大多数世界队伍所采用。配以9.7比率的行星减速箱,使扭矩更大。该电机同时配备了光电编码器IE2-512,电机主轴转动一周,编码器输出512个脉冲,且宽度仅为1mm.这些优点都为提高机器人的性能打下了基础。

2.2 电机测速单元

本文采用的直流电机内部集成了速度编码器,输出为两个相位相差90°的方波信号,因此电机测速电路的任务已不再是如何使焉传感器获得电机速度信息,而是如何对编码器输出信号进行精确测量,保证测量结果与实际转速有良好的线性对应关系。

增量编码盘是一种测量角位移增量的传感器,输出信号焘和B具有90°的相差。当A超前于B时,表明编码器中码盘是顺时针旋转的,反之,码盘为逆时针旋转。当增量编码盘的细分数为N时,它的每一个脉冲代表的角位移为360/N度。A、B信号的频率相同,频率大小反映当前电机速度,由这两个信号就可得到电机转向、转角和转速等数据。

TMS32F02812中包含两个事件管理器,每个事件管理器内又备自包含~个QEP,能够完成对一组编码器输斑信号解码。利用TMS320F2812本身提供的QEP对编码器进行解码,一片DSP就能对两个电机进行闭环控制。文献H钉提出采用现有的鳃码芯片进行速度解码,如HCTL2020,82C54等,此种方法工作稳定,却会增加电路设计的复杂程度。原因有三点:(1)读写信号和片选信号与DSP连接较复杂,需要附加芯片实现组合逻辑;(2)DSP在访问蒙82C54这样的慢速器件时,要用READY信号产生若干等待状态;(3)TMS320F2812数据引脚分布比较分散。本文在提出利用CPLD进行编码器解码思想酶基础上,提出基于FPGA硬件解码器的解码方案,虽然均是利用大规模可编程逻辑器件进行实现,但实现方法不同。

由于系统控制的电机转速较高,故采用测频方式测量编码器码盘输出的A、B信号。A、B信号频率相同,相位相差90°。可以根据A、B信号通过D触发器后的输出波形,判断是A超前B,还是B超前A,即判断电机转向。

测速电路中利用电机编码器的A相输入信号作为电机速度测量的计数脉冲,CNT_EN信号与CLK信号经过一系列的逻辑门之后,在CNT_EN信号变化后的第一次CLK脉冲到来时,产生与CLK脉冲同频率的脉冲信号LATCH与ACLR。当CNT_EN为低电平时,产生LATCH信号输如脉冲,控制74373将当前速度锁存到数据总线上。当CNL为高电平时,ACLR输出脉冲,计数器同步清零。将电机测速逻辑封装为one_speed_mod模块,该模块完成了电机速度检测的基本功能。CNT_EN为CLK信号频率的1/217,应调整CNT_EN的频率以保证该频率小于电机最大转速时编码器产生信号的频率。

两个one_speed_mod并联后,通过FPGA内部的74138控制各子模块使能,选择当前总线上的数据。为了精确测量,再配置计数器进行编码器脉冲数的测量,这样可以通过查询,得到当前电机转过角度。

以上的逻辑设计,完成了对电机的转速、转向、转角的检测,TM3S20F2812若以寻址方式读取各电机状态,还需对FPGA口线进行配置。在本文中,系统将分为DSP板和FPGA控制板两块主PCB电路板进行制作。为了减轻DSP板的布线复杂程度,充分利用FPGA口线可自由配置的优势,将DSP需要外接的RAM设置在FPGA控制板上,这样可以利用FPGA内部布线,完成DSP与外部存储单元的连接,并把DSP产生的PWM信号送给电机驱动芯片。在进行FPGA顶层电路设计时,应考虑FPGA口线类型。由于TMS320F2812需要对RAM完成读写操作,对速度检测模块完成读操作,因此FPGA与DSP、RAM之间的数据接口,设置为双向IO口。

2.3 行走电机驱动单元

半导体功率器件在对电动机的驱动过程中起着至关重要的作用,它对直流电动机电枢电压的控制和驱动方式可以分为线性放大驱动和开关驱动两种。

线性放大驱动方式是半导体功率器件工作在线性区,其优点是:控制原理简单,输出波动小,线性好,对临近电路干扰小;缺点是:功率器件工作在线性区会将大部分电功率用于产生热量,效率低,因此这种方式只适用于数瓦以下的微小功率直流电动机的驱动。绝大多数直流电机采用开关驱动方式,它是使半导体功率器件工作在开关状态,通过脉宽调制PwM来控制电动机的电枢电压,实现调速。

对于过流保护问题,由于直流电机在转动方向快速切换以及电机堵转的时候,会在电枢上产生较大的电流,有可能损坏电机,因而需要采取措施进行过流保护。本文选用MAX472来测量通过电机的电流。MAX472是一款在电源高端测电流的芯片。该电路允许测量的最大电流为5A,主回路电流I流经电阻Resnse时,在上面产生微小压降,这个压降经采样电阻RGI和RG2(RGI=RG2=RG)送入MAX472芯片,在芯片的8脚上会产生和电流1成正比的模拟电压。

2.4 串行通信单元

驱动控制系统和底层系统的通信要通过RS232串行通信实现。RS232标准采用了负逻辑信号电平,逻辑“1”的电平为-15V~-5V,逻辑“0”的电平为+5V~+15V。这种电平和TMS320F2812提供的逻辑电平不同,需要设计一个接口电路完成两种电平的转换。本文采用MAX232芯片来实现这一电路。

2.5 模拟量输入接口单元

驱动控制系统几乎保留了所有TMS230F2812的模拟资源,这些资源可以用来检测过流信号、超声波测距传感。器的输出信号。TMS230F2812的A/D转换输入信号最高电压为2.5V,蔼外部传感器的信号输入一般大于该电压值,因而设置了模拟量电压输入的接口电路。输入电压Vin首先经过一个电压跟随器,以确保其驱动能力,2.5V稳压管则确保输入DSP的模拟电压不会超过其允许的最大值。R2和Cl则构成一个髓滤波器,滤除模拟输入中的干扰量。

2.6 数字量接口单元

TMS230F2812 3.3V的逻辑电平,不同于TTL逻辑电路的5V逻辑电平,因而需要有电路完成这两种逻辑电平之闻的转换,我们剩用集电极开路芯片的特性来实现不同电平的转换。

从TTL逻辑电平到3.3V逻辑电平之间的转换电路,U1A为同相驱动器,其输出端口是集电极开路的,Vin为TTL逻辑电平输入。当Vin为高时,U1A的2脚为高阻状态,上拉电阻R1将让Vout上的电压拉为3.3V;当Vin为低时,U1A的2脚和地导通,Vout输出OV。电于3.3V比TTL高电平最低允许电压2V要高,所以本文认为:3.3V逻辑电平到TTL电平之间不需要再加入转换电路。

3 测试结果与分析

在上述所涉及的驱动控制系统为硬件平台的前提下,对驱动轮的速度进行了实验和分析。从给出了本设计方案中速度控制在突加大控制量情况下的响应曲线比较可以看出,加入编码器测速后,超调量明显减小,控制性能得到大大改善。表1反映了速度的控制效果。在初始速度为O时,分别突加40、60、80和100四个控制量(单位为r/s)的情况下,静态误差都被限制在2.5%以内,调节时间也比较短,取得了较好的控制效果,此性能可以满足竞赛机器人比赛的需求。

4 结语

根据竞赛机器人驱动控制系统的任务,对驱动电机进行了选择,然后给出了驱动控制系统的结构框图,再详细介绍了各个单元电路的原理和实现方式。从总体来看,本文研究的驱动控制系统具有如下特点:(1)结构合理。驱动控制系统的设计单元模块清晰,结构安排合理。控制电路和驱动电路各成系统,二者之间的接口定义合理。控制电路的设计也按功能、信号性质(数字或模拟信号)进行合理区分-降低了不同模块之间的相互干扰。(2)高集成度,驱动控制系统的设计采用了比较先进的高集成芯片EP1C3和SA60。前者是光电编码器的控制芯片,可以很好地控制编码器完成对驱动电机转速、转角和转向的检测,为机器入的运行提供可靠的保证;后者则是高集成高可靠的H桥驱动电路,具有体积小、功能强、控铡方便的特点。从整体上来讲,整个驱动控制系统的电路集成度高,结构清晰明了。

摘要：竞赛机器人融合机械设计、自动控制、人工智能、人机接口、机电一体化等多项技术,已成为机器人研究领域中的一个热点,本文主要对于竞赛机器人驱动控制系统设计进行探讨,主要在给出驱动控制系统结构框图的基础上,分析了驱动控制系统硬件组成,对于进一步深化竞赛机器人设计具有一定作用。

关键词：竞赛机器人,驱动控制系统,硬件组成

参考文献

[1]关浩,蓝健,杨博龙.气动竞赛机器人控制系统设计[J].液压与气动,2009,01.

中国机器人竞赛分析 篇3

青少年机器人科普活动是在电子、信息技术不断普及应用的基础上，逐步兴起的一项青少年科技教育活动。它为21世纪的青少年开创了科学上的自我学习模式，也帮助他们建立了探究科技能力的知识架构。在设计过程中，除了激发学生的学习动机、探究精神，掌握和应用电子信息技术的技巧外，还给孩子们提供更多的协作机会。这不但可以开阔他们运用科技知识的视野，也互相提高了彼此的学习效能，并共同展示着他们在科技方面的杰出才华与丰富的想象力及创造力，从而激发他们对科学的兴趣。

在机器人科普活动的基础上，从20世纪末开始，很多亚太国家和地区，如日本、韩国、新加坡、菲律宾、马来西亚和我国香港、台湾等已开展不同规模、形式新颖多样的机器人竞赛活动，青少年反应热烈，参加活动的人数逐年迅速提升。

竞赛发展历程

2001年，中国科协青少年工作部、霍英东基金会、全国妇联儿童中心共同在广东省广州市南沙科技馆发起组织了首届全国青少年电脑机器人竞赛，随后又依次在广东广州、河南郑州、广西南宁举办了第2届至第4届竞赛，2005年在陕西西安举办的第5届全国青少年电脑机器人竞赛更名为中国青少年机器人竞赛，2006年在云南昆明，第6届中国青少年机器人竞赛调整为由中国科协和承办省人民政府共同主办，第7届至第11届竞赛分别在重庆、湖南长沙、青海西宁、首都北京、河南郑州举办。

11年来，竞赛规模不断扩大，竞赛项目更加科学，组织机构不断完善，经过不断改革、创新、发展，中国青少年机器人竞赛已经成为目前国内规模最大、管理最规范的青少年机器人竞赛活动。

丰富的竞赛项目

中国青少年机器人竞赛从最开始的仅1个竞赛项目，一直到2009年整合为现在的5个竞赛项目，集综合性、竞技性、趣味性为一体的竞赛一直吸引着广大青少年。

机器人综合技能比赛面向中小学生，在一块固定的场地上设置数个不同难度的任务，要求参加比赛的代表队在完全封闭的现场自行拼装机器人，编制机器人运行程序，调试和操作机器人。机器人综合技能比赛可以检验青少年对机器人技术的理解、对机械结构的认识以及对基本程序编写的掌握程度，可以激发青少年对机器人技术的兴趣，培养他们动手、动脑的能力。经过比赛，学生们不仅要完成自己的比赛机器人，也能提升自身对科技和利用科技来积极影响周围世界的认识。

机器人创意比赛是一项自由度比较高的竞赛，在校中小学生机器人爱好者围绕每年的主题，在课题导师或教练员的指导下，在学校、家庭、校外机器人工作室或科技实验室里，以个人或小组的方式进行智能机器人的创意、设计、编程与制作，最后完成自己的机器人创意作品参加大赛展示和评选，整个制作过程可以持续6个月左右。机器人创意比赛是一项能充分发挥青少年创新性思维，培养团队协作能力，展现他们综合素质的竞赛项目。

机器人足球比赛双方各有2个机器人分别负责进攻和防守，通过对特制的红外足球的感应辨别足球位置，把球“踢”进对方球门。尽管足球机器人还处于简单结构阶段，没有类人型机器人那样复杂，但青少年还是兴致盎然，赛场气氛十分紧张激烈。

FLL机器人工程挑战赛是一项青少年国际机器人比赛项目，整个竞赛分为现场竞技、技术问辩、课题研究几个部分，在培养青少年机器人兴趣和技能的同时鼓励他们关注社会，积极运用科学技术解决各种问题。每年竞赛组委会都会以一个世界热点话题为主题，现场竞赛部分在一块场地上围绕这个主题设计10余项任务，由机器人完成，并且要求参赛团队结合生活对这个主题开展课题研究，最后还要在技术问辩时进行课题介绍和展示团队风采，这也是对参加活动青少年的一次综合、全面的考查。

VEX机器人工程挑战赛也是一项青少年国际机器人比赛项目，组委会每年都会设计新的竞技内容，参赛青少年通过遥控器控制己方的2个机器人获得尽量多的分数，同时还要合理运用战略防止对方得分，这样才能取得最后的胜利。这是5项竞赛中竞技性最强、展示性最好的一项活动，深受青少年的喜爱。

完整的裁判机制

中国青少年机器人竞赛经过多年的培训、实践和选拔，已经建立起一支高素质、高水平的裁判员队伍。每年竞赛前组委会都会从各地选拔优秀裁判员负责当届竞赛的裁判工作，并组织裁判员培训班详细讲解竞赛规则，以保证竞赛的公平、公正和顺利进行。

2011年在河南郑州举办的第11届竞赛也是竞赛裁判工作标准化、流程化、制度化的新开端，在赛前教练员培训中首次实行了统一规范的裁判员工作语言和手势，大大提高了裁判员的整体精神面貌；建立了“总裁判长—裁判长—裁判员”的逐级评价体系，对各级裁判进行评价，不断鞭策和激励裁判员素质能力的提高；赛前对各项竞赛可能出现的问题进行了预见性分析讨论，明确了执裁方式和标准，有效地减少了投诉，使该届竞赛成为裁判工作投诉率最低的一届竞赛。

除此之外，2011年新成立的中国青少年机器人競赛研究培训中心也将裁判工作作为重点工作，将会进一步推进竞赛裁判工作的完善。

合理的组织体系

11年里，根据竞赛不断变化发展的需要，逐步形成了竞赛办公室、专家委员会、竞赛委员会有机结合的一套科学合理的组织体系。竞赛办公室负责竞赛整体的组织工作；专家委员会作为高端智力支持参与竞赛规则的制订和修改，研究国际机器人活动发展趋势，为竞赛发展提供建议，并在竞赛过程中承担专家指导和争议决策工作；竞赛委员会成员都是各省机器人竞赛项目主管，作为桥梁和纽带，在组织好省内机器人活动的同时收集相关信息，为全国竞赛出谋划策、提供数据依据，推动基层赛事和全国竞赛共同发展。

在竞赛管理方面，信息化程度不断提高，已经完成了申报系统、评审系统、竞赛管理系统、信息查询系统的建设，实现了从竞赛申报、报到、抽签、赛程安排、检录到计分管理、成绩统计、成绩审核、成绩公布等各个竞赛环节全过程信息化技术支持。这些都为竞赛的进行和发展奠定了良好的基础。从第9届比赛开始，参赛选手可以在赛场设置的查询终端上随时查询上场时间、取得的成绩等比赛信息，颁奖典礼的大屏幕上除了显示获奖选手的姓名和学校外，还显示了他们的照片，受到热烈欢迎。

中国机器人竞赛分析 篇4

【报告来源】前瞻网

【报告内容】中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告前瞻（百度报告名可查看最新资料及详细内容）

据总部设在德国的国际机器人联合会报告，中国是全球发展最快的工业机器人市场。从2005年到2012年，中国内地机器人销售量平均每年增加25%，2012年已达到2.7万个。该联合会预测中国工业机器人的市场需求会在2014年开始爆发，到2016年中国将成为最大的市场。

报告认为，国内机器人企业处于发展的起步阶段，规模相对较小。新松机器人2012年销售超过1200台(包括AGV等)，其他较大的公司东莞启帆、安徽埃夫特、广州数控、南京埃斯顿、上海沃迪等公司年产量均不足400台。根据国家科技部“十二五”服务机器人重点项目专家观点，部件单位采购成本会随规模提升下降很多，工业机器人行业，年产500台才能达到盈亏平衡。因此专家认为中国机器人主机企业需要抓住行业需求快速增长与国家政策大力支持的发展机遇，快速提升规模，降低生产成本才能提高竞争力。

研报称，“十一五”期间我国机器人产业年均增长30%左右，中国已经成为全球第二大机器人市场，但是从人均机器人拥有量来看，我国与日本、韩国、德国、美国等发达国家相比还有5-10倍差距，预计未来几年仍有望保持20%左右年均增速，2015年之后中国将成为全球第一大机器人市场。

研报指出，机器人作为自动化设备，鉴于其优秀的特性，其必然成为自动控制的重要一环，机器人自动化生产线成套装备成为自动化生产线装备的发展方向。自从1939年西屋公司推出机器人Elektro，机器人取得较快发展，应用在工业、军事、太空、娱乐等领域。机器人性能很大程度取决于关键零部件的品性(控制器、驱动器、减速机)，而这块目前恰恰是国内企业的薄弱环节。相关科研机构、企业在控制器、驱动器、减速机研究开发环节做了大量工作，控制器、伺服系统大大缩小与国外先进水平的差距，短板环节的减速机有所突破，谐波减速机国内已有可替代产品，如中技克美等。

从国外机器人发展的历程(特别是美日两国)来看，政策导向对机器人产业发展方向、节奏具有重要影响。日本政府通过大力扶持政策使得机器人在汽车、电气、电子行业的广泛应用，不但提升了相关产业的竞争优势，同时也使得机器人产业得到了迅猛发展。对于现阶段中国，可以得到的启示是，从某种程度来看，提升国内部分产业(包括劳动密集型产业)自动化程度，进而提高相关产业比较竞争优势，是减轻产业两头受压(高端产品竞争力不强、劳动力成本高企导致劳动密集型产业外流)的局面的重要之选。

全球工业机器人装机量稳步提升，其中亚洲增速较快，在工业机器人应用领域，汽车、电子等使用量较多。从竞争格局来看，日、欧系的ABB、KUKA、FANUC、松下等占据了领先地位。从国内市场来看，2012年装机量近2.7万台，相较上年增长了19.5%，但90%以上市场都被ABB、FANUC、安川、CUKA等垄断，同时国外品牌商加快在国内的建厂，加剧国内竞争程度。

中国机器人竞赛分析 篇5

--------2013-2018年中国农业机器人行业市场发展战略分析及投资

前景预测报告

报告目录

第一部分 市场发展现状

第一章 全农业机器人行业发展分析

第一节 国际农业机器人行业发展轨迹综述

一、国际农业机器人行业发展历程

二、国际农业机器人行业发展面临的问题

三、国际农业机器人行业技术发展现状及趋势 第二节 世界农业机器人行业市场情况

一、2012年世界农业机器人行业发展现状

二、2012年国际农业机器人行业发展态势

三、2012年国际农业机器人行业研发动态

四、2012年全农业机器人 行业挑战与机会 第三节 部分国家地区农业机器人行业发展状况

一、2009-2013年美国农业机器人行业发展分析

二、2009-2013年欧洲农业机器人行业发展分析

三、2009-2013年日本农业机器人行业发展分析

四、2009-2013年韩国农业机器人行业发展分析

第二章 我国农业机器人行业发展现状 第一节 中国农业机器人行业发展概述

一、中国农业机器人行业发展历程

二、中国农业机器人行业发展面临问题

三、中国农业机器人行业技术发展现状及趋势 第二节 我国农业机器人行业发展状况

一、2010年中国农业机器人行业发展回顾

二、2010年农业机器人行业发展情况分析

三、2012年我国农业机器人市场特点分析

四、2012年我国农业机器人市场发展分析 第三节 中国农业机器人行业供需分析

一、2010年中国农业机器人市场供给总量分析

二、2010年中国农业机器人市场供给结构分析

三、2012年中国农业机器人市场需求总量分析

四、2012年中国农业机器人市场需求结构分析

五、2012年中国农业机器人市场供需平衡分析

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--------第三章 中国农业机器人行业经济运行分析 第一节 2012年农业机器人行业运行情况分析

一、2012年农业机器人行业经济指标分析

二、2012年农业机器人行业收入前三家企业 第二节 2012年农业机器人行业产量分析

一、2012年我国农业机器人产品产量分析

二、2013-2018年我国农业机器人产品产量预测 第三节 2010-2013年农业机器人行业进出口分析

一、2010-2013年农业机器人行业进口总量及价格

二、2010-2013年农业机器人行业出口总量及价格

三、2010-2013年农业机器人行业进出口数据统计

四、2013-2018年农业机器人进出口态势展望

中国农业机器人行业区域市场分析

第一节 华北地区

一、2009-2013年行业发展现状分析

二、2009-2013年市场规模情况分析

三、2013-2018年市场需求情况分析

四、2013-2018年行业发展前景预测

五、2013-2018年行业投资风险预测 第二节 东北地区 第三节 华东地区 第四节 华南地区 第五节 华中地区 第六节 西南地区 第七节 西北地区

第五章 农业机器人行业投资与发展前景分析 第一节 2012年农业机器人行业投资情况分析

一、2012年总体投资结构

二、2012年投资规模情况

三、2012年投资增速情况

四、2012年分行业投资分析

五、2012年分地区投资分析

第二节 农业机器人行业投资机会分析

一、农业机器人投资项目分析

二、可以投资的农业机器人模式

三、2012年农业机器人投资机会

四、2012年农业机器人投资新方向 第三节 农业机器人行业发展前景分析

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一、农业机器人市场发展前景分析

二、我国农业机器人市场蕴藏的商机

三、新形势下农业机器人市场发展前景

四、2012年农业机器人市场面临的发展商机

第二部分 市场竞争格局与形势

第六章 农业机器人行业竞争格局分析 第一节 农业机器人行业集中度分析

一、农业机器人市场集中度分析

二、农业机器人企业集中度分析

三、农业机器人区域集中度分析

第二节 农业机器人行业主要企业竞争力分析

一、重点企业资产总计对比分析

二、重点企业从业人员对比分析

三、重点企业全年营业收入对比分析

四、重点企业利润总额对比分析

五、重点企业综合竞争力对比分析 第三节 农业机器人行业竞争格局分析

一、2012年农业机器人行业竞争分析

二、2012年中外农业机器人产品竞争分析

三、2009-2013年我国农业机器人市场竞争分析

五、2013-2018年国内主要农业机器人企业动向

第七章 2013-2018年中国农业机器人行业发展形势分析 第一节 农业机器人行业发展概况

一、农业机器人行业发展特点分析

二、农业机器人行业投资现状分析

三、农业机器人行业总产值分析

四、农业机器人行业技术发展分析

第二节 2009-2013年农业机器人行业市场情况分析

一、农业机器人行业市场发展分析

二、农业机器人市场存在的问题

三、农业机器人市场规模分析

第三节 2009-2013年农业机器人产销状况分析

一、农业机器人产量分析

二、农业机器人产能分析

三、农业机器人市场需求状况分析 第四节 产品发展趋势预测

一、产品发展新动态

二、技术新动态

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三、产品发展趋势预测

第三部分 赢利水平与企业分析

第八章 中国农业机器人行业整体运行指标分析 第一节 2012年中国农业机器人行业总体规模分析

一、企业数量结构分析

二、行业生产规模分析

第二节 2012年中国农业机器人行业产销分析

一、行业产成品情况总体分析

二、行业产品销售收入总体分析

第三节 2012年年中国农业机器人行业财务指标总体分析

一、行业盈利能力分析

二、行业偿债能力分析

三、行业营运能力分析

四、行业发展能力分析

第九章 农业机器人行业赢利水平分析 第一节 成本分析

一、2009-2013年农业机器人原材料价格走势

二、2009-2013年农业机器人行业人工成本分析 第二节 产销运存分析

一、2009-2013年农业机器人行业产销情况

二、2009-2013年农业机器人行业库存情况

三、2009-2013年农业机器人行业资金周转情况 第三节 盈利水平分析

一、2009-2013年农业机器人行业价格走势

二、2009-2013年农业机器人行业营业收入情况

三、2009-2013年农业机器人行业毛利率情况

四、2009-2013年农业机器人行业赢利能力

五、2009-2013年农业机器人行业赢利水平

六、2013-2018年农业机器人行业赢利预测

第十章 农业机器人行业盈利能力分析

第一节 2010-2013年中国农业机器人行业利润总额分析

一、利润总额分析

二、不同规模企业利润总额比较分析

三、不同所有制企业利润总额比较分析

第二节 2010-2013年中国农业机器人行业销售利润率

一、销售利润率分析

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二、不同规模企业销售利润率比较分析

三、不同所有制企业销售利润率比较分析

第三节 2010-2013年中国农业机器人行业总资产利润率分析

一、总资产利润率分析

二、不同规模企业总资产利润率比较分析

三、不同所有制企业总资产利润率比较分析

第四节 2010-2013年中国农业机器人行业产值利税率分析

一、产值利税率分析

二、不同规模企业产值利税率比较分析

三、不同所有制企业产值利税率比较分析

第十一章 农业机器人企业发展分析 第一节

企业1

一、企业概况

二、企业产品区域市场占有率分析

三、产品特征及趋势分析

四、盈利能力以及利润率分析

五、生产布局与产能扩张

六、市场营销区域分析

七、主要客户分析

八、技术特征现状与革新能力分析

九、成长性分析

十、公司发展战略规划 第二节

企业2 第三节

企业3 第四节

企业4 第五节

企业5 略……

第十二章 农业机器人行业投资策略分析 第一节 行业发展特征

一、行业的周期性

二、行业的区域性

三、行业的上下游

四、行业经营模式

第二节 行业投资形势分析

一、行业发展格局

二、行业进入壁垒

三、行业SWOT分析

四、行业五力模型分析

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--------第三节 农业机器人行业投资效益分析

一、2012年农业机器人行业投资状况分析

二、2012年农业机器人行业投资效益分析

三、2013-2018年农业机器人行业投资方向

四、2013-2018年农业机器人行业投资建议 第四节 农业机器人行业投资策略研究

一、2012年农业机器人行业投资策略

二、2013-2018年农业机器人行业投资策略

第十三章 农业机器人行业投资风险预警 第一节 影响农业机器人行业发展的主要因素

一、2012年影响农业机器人行业运行的有利因素

二、2012年影响农业机器人行业运行的稳定因素

三、2012年影响农业机器人行业运行的不利因素

四、2012年我国农业机器人行业发展面临的挑战

五、2012年我国农业机器人行业发展面临的机遇 第二节 农业机器人行业投资风险预警

一、2013-2018年农业机器人行业市场风险预测

二、2013-2018年农业机器人行业政策风险预测

三、2013-2018年农业机器人行业经营风险预测

四、2013-2018年农业机器人行业技术风险预测

五、2013-2018年农业机器人行业竞争风险预测

六、2013-2018年农业机器人行业其他风险预测

第五部分 中金企信国际咨询及业内专家发展趋势与规划建议—国统调查报告网 第十四章 农业机器人行业发展趋势分析

第一节 2013-2018年中国农业机器人市场趋势分析

一、2009-2013年我国农业机器人市场趋势总结

二、2013-2018年我国农业机器人发展趋势分析 第二节 2013-2018年农业机器人产品发展趋势分析

一、2013-2018年农业机器人产品技术趋势分析

二、2013-2018年农业机器人产品价格趋势分析 第三节 2013-2018年中国农业机器人行业供需预测

一、2013-2018年中国农业机器人供给预测

二、2013-2018年中国农业机器人需求预测 第四节 2013-2018年农业机器人行业规划建议

一、农业机器人行业“十一五”整体规划

二、农业机器人行业“十二五”发展预测

三、2013-2018年农业机器人行业规划建议

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中金企信（北京）国际信息咨询有限公司—国统调查报告网

--------第十五章 农业机器人企业管理策略建议 第一节 市场策略分析

一、农业机器人价格策略分析

二、农业机器人渠道策略分析 第二节 销售策略分析

一、媒介选择策略分析

二、产品定位策略分析

三、企业宣传策略分析

第三节 提高农业机器人企业竞争力的策略

一、提高中国农业机器人企业核心竞争力的对策

二、农业机器人企业提升竞争力的主要方向

三、影响农业机器人企业核心竞争力的因素及提升途径

四、提高农业机器人企业竞争力的策略 第四节 对我国农业机器人品牌的战略思考

一、农业机器人实施品牌战略的意义

二、农业机器人企业品牌的现状分析

三、我国农业机器人企业的品牌战略

四、农业机器人品牌战略管理的策略 第五节 国统调查报告网建议

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中国机器人竞赛分析 篇6

关键词：家用吸尘机器人,竞赛策略,运动路线

0 引言

江苏省大学生机器人大赛由江苏省教育厅主办, 每两三年举办一次。其中家用吸尘组机器人竞赛的场地如图1所示, 图中 (1) 为出发点; (2) 是固定的档板障碍; (3) 是自由摆放的障碍; (4) 是斜坡; (5) 是台子; (6) 圆柱形障碍。

比赛规则是在3min内, 让机器人自由行走, 最终计算得分S=总面积*V-碰撞次数*0.1。当机器人在台上行走的面积超过台面面积的70%时, V=1.2;如果在条件一的基础上机器人在3min内回到起点, V=1.5;如果机器人能爬上白色的小台子并且能在其上遍历小台子总面积的1/3以上则最后成绩将会被乘以一个值为1.2的系数;在前一个条件下如果机器人还能安定下来, 最终成绩将会被乘以一个值为1.3的系数;在前两个条件下如果机器人在规定时间内还能返回起点, 则成绩将会被乘以一个值为1.5的系数。

1 策略设计

很多高校, 特别是专科学校, 很难自己设计和制作机器人硬件, 通常会购买“广茂达”公司的机器人半成品, 然后再配置各种传感器, 并进行程序控制。由于“广茂达”机器人的硬件性能有一定的限制, 例如该产品未提供中断接口, 所以在程序设计及传感器的选择上, 需要更加精心。

本文介绍使用“广茂达”吸尘机器人进行比赛的策略, 具体的传感器配置方案如图2所示。

根据竞赛规则, 这里将机器人的运动阶段分为上平台前、在平台上、下平台后三个阶段。各阶段的运动路线如图3-图5所示。

1.1 机器人上台前的运动策略

如图3所示, 机器人上台前要进行4次折反运动, 在运动过程中, 通过指南针传感器来控制方向, 通过红外线来判断前方障碍, 通过机器人自带的光栅传感器来大致判断机器人走过的距离。4次折反运动后, 机器人将利用PSD传感器沿左侧墙壁爬上平台, 最终通过灰度传感器来判断是否登上平台。具体的程序策略流程如图6所示。

1.2 机器人在平台上的运动策略

如图4所示, 机器人在登上平台后, 先利用PSD传感器沿左边墙壁前进, 当灰度传感器检测到台边后, 再利用指南针传感器定位, 并进行3次折反运动。运动过程中, 需要通过灰度及红外传感器来判断平台边缘及墙壁, 3次折反运动后, 机器人将通过PSD沿右侧墙壁行走, 最终利用灰度传感器判断是否走下平台。具体的程序策略流程如图7所示。

1.3 机器人下平台后的运动策略

如图5所示, 机器人下平台后的运动策略比较简单, 先利用指南针传感器定位, 移动一段距离后, 再利用PSD传感器沿左边墙壁前进, 当灰度传感器检测出发点区域后, 程序停止即可。具体的程序策略流程如图8所示。

2 结语

本文介绍了一种家用吸尘机器人竞赛的比赛策略, 文章首先将机器人竞赛的运动过程分成三个阶段, 然后分别介绍了三个阶段中机器人的理想运动路线, 以及具体的策略方案。在实际竞赛过程中, 采用策略所收获的成绩十分理想。

参考文献

[1]程福, 马英庆, 赵臣.一种改进的足球机器人射门算法[J].自动化技术与应用, 2007 (8) .

[2]刘海, 郭小勤.吸尘机器人控制系统设计[J].现代电子技术, 2009 (12) .

机器人综合技能竞赛的参赛策略 篇7

机器人综合技能比赛是一项考核学生动手、编程、规划、制订策略和应变能力的比赛。这个比赛更像是一场闭卷考试，学生只能带着机器人套材进场，要在完全封闭的现场根据比赛题目要求装配机器人，并现场编程和调试程序，完成规定的任务。

2012年的综合技能比赛主题为“机器人嘉年华”。机器人需要在赛场上完成多米诺骨牌、点球大战、打保龄球、巧避障碍、采摘果子、跳街舞、健身长跑等7项任务。参赛队要在3个有不同任务的场地上运行自己的机器人，机器人从待命区出发，在尽可能短的时间内展示自己的各种技能，完成规定的任务，获取尽可能高的得分。如果没有规定健身长跑任务，机器人沿非十字形黑色引导线运动不再得分，因此，这次比赛更重视机器人的操作能力。一轮比赛结束后需要立即准备下一轮比赛，整个比赛过程将会比往届更为紧张。难度、强度增加了，教练员应该如何应对，如何培训学生，这是最重要的问题。

国赛临行前，领导叮嘱：“保持常态心，发挥出正常水平就好。”要发挥正常水平，实在不是一件容易的事情。高手云集，有限的时间内进行高难度、高强度、高对抗性的比赛，难免会出现这样那样的异常情况，平时训练可以达到的目标，在比赛时却可能达不到，导致丢分，这是常事。我在训练中注意了以下几个方面。

抓时间，压任务，积累经验

省内選拔赛，每年一般不会超过2次，即市赛和省赛。很多選手上场比赛机会太少，没有实战经验，这是失分的主要原因。2012年3月初我们接到潍坊市大赛通知，3月4日培训教练，之后开始与厂家联系订购机器人、场地，3月18日机器人到校，3月23日场地到校，4月6日、7日比赛。训练时间还不足15天，时间紧，任务重，要想取得好成绩，怎么办？

为了应对市赛，我给两个队员分工，孙洪伟编程，张皓搭建。要求孙洪伟机器人没来之前先学习C语言，达到能看懂程序的程度。机器人来后，把每一个非十字拼装块的程序都写一遍，特别是那些较复杂的拼装块，然后再综合写具体一个场地的程序。要求搭建的张皓先一个部件一个部件地拆，拆前用相机照下备份，拆后再用相机照下备份，直到全部拆完，再反过来一个部件一个部件地搭建，这样反复训练，在训练中总结经验。俗话说“孰能生巧”，“时间就是海绵里的水”，我们利用晚自习、双休日、节假日进行培训，晚上经常训练到深夜十一二点。现在大多数的学校都是“封闭式”的训练，基本上都是在自己学校里开展活动。学生不了解自己的训练水平到底如何，也不知道自己的训练成果是好是坏，没有比较；整体活动训练缺乏对抗性，强度也不大，积累不了实战经验，做不到知彼知己。

我在训练学生时，采用“开放式”的训练模式，欢迎老师和同学们参观指导，一是锻炼学生的心理素质，二是让老师找出问题并提出指导性建议，以利于以后的改进，积累经验。训练难度一步一个台阶逐渐加大。另外我还邀请本县的小学、初中代表队一块儿集训，营造比赛的氛围，实现对抗性训练赛。就这样，潍坊市赛，我们轻易夺冠；山东省赛我们以超出第2名300多分的成绩夺冠，赢得了国赛参赛资格。

释放压力，提升自信

开展机器人活动之初，学生们无一不是满腔热情、信心十足的，但是随着活动的开展，不可避免地受到一些来自家庭、学校等社会因素的影响，如家长的愿望、学校的要求、教练员的期盼等。活动的动机变得复杂起来，由原来单纯的就是喜欢，变成一定要获奖、为学校争光、为自己获得特长生身份等。这些都会在无形中给学生产生巨大压力，造成学生们害怕失败，完全享受不到活动的乐趣。

我们的队员第一次参加国赛，压力确实很大。这就需要教练经常给他们释放压力，调整心态。比赛前一天，让两名队员尽情地玩，以平常的心态去面对比赛。7月19日上午9点就要比赛了，孙洪伟紧张得早饭一点都吃不进去，比赛要进行7个小时，怎么能撑得住。“成绩无所谓，只要能发挥出我们平时训练的正常水平就一定能取胜，把比赛看作是我们平时的一次训练”，就要进场了我还这么叮嘱。2小时30分钟的准备时间，我们的队员还仅写了1个场地的程序，第一场成绩不理想，246分。第二场、第三场渐渐适应比赛环境，心态放平了，结果得了392分和450分的最高分，总成绩第一，一举夺得全国冠军。

储备应急预案

比赛中，選手出现偶然失误是很正常的事情。受场地平整度、现场光线强度、电压输出、程序的稳定性等因素的影响，会导致程序运行达不到既定目标。但是学生在比赛前，却因训练时一直都很顺利，而没有考虑到如果完不成任务怎么办，没有心理准备。因此，就需要储备应急预案。

2012年的比赛中，有的選手在完成一个任务时，由于某种原因程序没有完全运行完毕，就直接走下面的程序，结果没有得到应该得到的分数。像这种情况我的方案是一定要抓住重试的机会，将该程序再走一遍也许即可完成任务，但是，该選手明显没有想到会出现这种情况，選择了放弃。另外，当遇到很难的场地图，不能一气走下来的话，我还为選手准备了“分段程序法”，结合重试，只要几次合起来完成任务，仍然可以有时间分。

精读规则

规则解读至关重要，尽管已经有教练员对竞赛的规则和要求进行解释和说明，并且在后期的训练中，也能够继续熟悉比赛规则，但这显然是不够的。選手必须精通机器人竞赛规则，准确理解、熟悉机器人竞赛流程，并能够参照规则积极处理比赛中千变万化的实际问题。我给队员准备了专家答疑稿、竞赛规则等依据，调试时先咨询裁判，避免出现不必要的失误。

中国梦知识竞赛策划书 篇8

知识竞赛的通知

一、活动目的：

希望通过此次知识竞赛，深入学习党的十八大报告和总书记一系

列重要讲话精神，深刻理解“中国梦”的科学内涵、本质要求，准确把握实现“中国梦”必须走中国道路、必须弘扬中国精神、必须凝聚中国力量的深刻含义。做到“四个始终”：始终坚持理想信念，始终坚持恪尽职守，始终坚持廉洁自律，始终坚持昂扬奋进。义不容辞地承担起实现伟大“中国梦”应有的职责和任务，用“健康梦”托起“中国梦”。不断提高专业技术水平、医疗服务质量，提高自身素质，充分发扬求真务实、埋头苦干的作风，把心思和精力用到为广大人民群众提供优质安全的医疗卫生服务工作上来，自觉做中国梦的参与者、实践者、推动者，为区域人民群众日益增长的医疗卫生服务需求不断努力奋斗！

二、组织人员：组长：*****

副组长：**********

成员：*****

三、参与人员：全院职工

四、时间安排：2013-6-26

五、活动流程：一、二、三、四、五、六、七、八、主办人讲话 ******书记讲话，做健康梦托起中国梦主题教育 由******副院长比赛规则、奖励办法 进行考试。观看警示教育片 由计分组统计成绩。宣布获奖队、进行颁奖仪式。宣布比赛结束。

六、奖励办法：

1、一等奖：一名，奖金400元。

2、二等奖：二名。奖金300元。

3、三等奖：四名。奖金200元。

4、参与奖：10名。奖金100元。

5、组织奖：200元。

七、相关要求：全院职工参与，注意活动纪律。

****************

中国中学生作文竞赛 篇9

不少于800字。

9、莲花的出尘芳姿和“出淤泥而不染”的情操感动着人们。

请以“染”为话题写一篇作文。

10、人的一生都在行走。

行走不仅是双腿走路，也是一种生活姿态，一种精神历程。

请以“行走”为话题，写一篇作文。

11、在湖北恩施有个大沙河渡口，有一位名叫万其珍的摆渡人。

从清末民初开始，万家祖上便承诺，万家子孙要在这个渡口义务为来往的行人摆渡，先祖千金一诺，后人世代践行。

一百二十年过去了，万家传人一直以行动履行这个诺言。

不管刮风下雨，只要有人需要，渡船便摆个不停。

如今，轮到了万其珍老人这一辈。

算下来，这已是万家祖孙第四代人了。

一百年风雨，四代人兼程，在这片土地，这个渡口义务为人摆渡。

读完这段材料，你有什么感想、启发和思考?联系自己的实际写一篇作文。

12、人生的选择如同穿衣，最要紧的是系好第一颗纽扣。

如果第一颗扣子扣错了，剩余的扣子都会扣错。

读上面这段话，你有什么体会?联系自己的实际写一篇作文。

13、北欧文学史上最伟大的作家之一伊迪丝·索德格朗的名作《星星》是这样写的：“当夜色降临，我站在台阶上倾听;星星蜂拥在花园里，而我站在黑暗中。

听，一颗星星落地作响!你别赤脚在这草地上散步，我的花园到处是星星的碎片。

”诗中有美丽的记忆，有幻想的童年，有生活的追求，有心情的声音……这一切都源于星星那美丽的碎片。

请以“心与星”为话题写一篇作文。

14、生活中有门功课叫“接受”：接受淘气的同桌，接受不喜欢的老师，接受父母安排的“培优”，接受自己的出身、相貌、天分……

请以“接受”为话题写一篇作文。

15、两只小木桶在井边对话：

第一只小木桶说：“我们的生活多没有意思，不管从井里打了多少水上来，到后来，我们总是空空的，什么也没有得到。

第二只小木桶说：“我想的跟你不一样。

虽然我们下井时是空空的，但上来是满满的。

我们得到了很多。

请就两只小木桶的对话和自己的体会写一篇作文。

16、作家周国平说：“在为自己的人生确定目标时，第一目标应该是优秀，成功最多只是第二目标，不妨把它当做优秀的副产品。

你同意上面的说法吗?请就这个话题写一篇作文。

人与机器的终极竞赛 篇10

黛茜不是唯一被解雇的员工，她和几十个同时被解雇的呼叫中心的同事所怀有的疑问也绝非罕见：当经济形势已经从前几年的不景气中逐渐恢复，自己的雇主还宣布斥资数亿澳元建设IT系统，为什么自己还会失业？

美国劳工统计局的一份数据显示，从2008年起，以人均GDP为指标的美国总体经济已经开始从金融危机的阴影中复苏，然而以家庭收入中位数为指标的“普通人收入水平”却仍在一路下滑。事实上，在21世纪的第一个10年，尽管总体经济大势仍然保持上升，美国的普通家庭收入却呈现下降趋势。宏观经济的繁荣没有带来绝大部分普通人生活的改善，如果把眼光放得更远一些，这可能是人类历史上第一次出现这样奇特的景象。

究竟是什么造成了这种情况？《与机器赛跑》的作者们认为，答案是机器——尤其是计算机——在取代普通人的工作。经济的繁荣不再与高就业率相关，因此普通人享受不到经济发展的成果也就不令人意外了。

人类与机器的竞赛并非自今日始。据说19世纪有位叫约翰·亨利的铁路工人不服自己的工作被蒸汽机取代，于是要求与蒸汽机比赛往岩石里打桩。结果亨利赢了比赛，却因为心力衰竭丢了性命，从此以后再也没有人尝试跟机器比拼体力。正如《与机器赛跑》的两位作者所说，这是一场人类赢不了的比赛，计算机终将取代大多数现在仍由人类完成的工作，而人类必须学会与计算机协作并发挥自己的特长。

从这个意义上来说，《与机器赛跑》这个标题译得并不十分贴切，因为作者讲的并不是如何“赛过机器”，而是如何“与机器组队配合赛过其他队伍”。两位作者指出，人类的特长在于复杂的、涉及情感的交流，以及复杂的模式匹配和创造性的思维。然而与一些乐观主义者不同，两位作者并不认为人类自然而然地就会具备与计算机协作所需的那些能力——从日常生活中我们就能看到，信息碎片化、深度阅读与思考的失位、电脑和手机对人际交往的侵入……信息技术不仅没有增强、反而在潜移默化地弱化人们进行复杂交流和创造性思维的能力。阴谋论者简直可以就此写一篇科幻小说，谈论觉醒的硅基生命如何逐步奴役人类了。

在较短时间内让绝大多数普通人具备与机器协作的能力，教育将扮演至关重要的角色，因此两位作者也表达了他们对现行教育体制的忧虑。首先，教育必须给人们传授那些非机械化的、非重复性的、涉及情感与创造性的技能，因为只有这些技能才是不可被机器取代、因此在下一个时代仍然有效的。以中国人常引以为豪的数学教育为例，现在学生们从课堂上学到的多是“执行算法”的能力而非“设计算法”的能力，而前者恰好是计算机的长项，后者才是人类可能与计算机展开合作的领域。诸如此类的教育思路与方式若不及时改变，在一两代人之后人类被机器广泛取代绝非危言耸听。

比起教育的内容与形式，更严峻的挑战是教育的不均衡与不平等。我们正在经历的是一场知识偏向型的产业革命：掌握必要知识与技能的人与机器协作如鱼得水，不具备这些知识与技能的人则连出卖劳动力的机会都被剥夺。教育的不均衡与不平等则会加剧阶级的分裂并使阶级固化——看着城市里的孩子在接受英语电脑人文艺术全面覆盖的素质教育，乡村小学和农民工子弟校却仍在为语文数学课犯愁，这种阶级分裂与阶级固化的迹象已经近在眼前了。

是以，尽管讲的是美国的事情，尽管看来还有点科幻色彩，这本《与机器赛跑》绝非离我们千里之外的天方夜谭。与机器的赛跑已经全面展开，而这场竞赛究竟会以何种方式落幕，很大程度上将取决于我们这一代人的认识与行动。

（本文作者熊节，ThoughtWorks咨询师，致力于用IT技术塑造更加公正和美好的社会。）

中国机器人竞赛分析 篇11

1. 微型自主移动机器人的研制

微型自主移动机器人采用模块化的设计理念, 主要包括了机械结构、单片机控制电路板、各种传感器以及执行机构等部分。

机械结构部分围绕机械结构设计, 主要包括车体及驱动和执行机构。图1为机器人的车体简图。车体是机器人的基础部件, 所有零部件均安装在车体上。车体采用铝合金型材组装而成, 车体的设计应能方便地在其上安装舵机、电路板、各种传感器及执行机构等。执行机构通常根据任务的要求来设计, 如夹持机构、推物体机构等。

图2为机器人的单片机控制电路板模块框图, 其中单片机控制电路板以现在高校主要讲授的系列51单片机 (AT89S52) 作为主控制芯片。外围电路的最小系统主要包括了复位、晶振、ISP (在系统下载) 电路;输入信号主要有:QTI (巡线传感器) 接口、红外接收接口, 这两者可以分别用来进行巡线和红外遥控机器人的设计;输出主要有:舵机接口、蜂鸣器、LED发光二极管以及LCD接口, 舵机接口留有八路可以驱动八个舵机, 其他几个接口主要用来输出机器人的状态或者作报警之用;另外, 为了实现机器人和PC机的通讯, 设计了串口接口电路, 此电路也可以作为STC系列51单片机的程序下载接口。

另外, 为了实现巡线、避障等功能, 设计了黑白线循迹传感器、红绿线循迹传感器、红外测距传感器和超声波测距传感器等传感器电路模块, 与控制主板上的接口相对应, 可以实现模块的灵活组合。

为了便于扩展调试, 电路板上还预留了面包板和电源引出排针。

2. 微型自主移动机器人的工程导向教学

基于所研制的微型自主移动机器人, 我院在学生第二课堂的教学中采用了模块化的设计理念, 实际教学实施中采用工程导向的情景教学模式, 边做边学, 边学边做, 为了使得学生对于机械设计、单片机、传感器、C语言等课程有较好的入门和实际应用, 自行设计了一套初步的工程导向教学模式。如图3所示, 主要包括机械设计组装 (车体设计、机械手设计和车体机械手的组装) , 机器人控制板各功能模块调试 (LED、蜂鸣器、舵机、QTI巡线、避障、串口通信、LCD人机交互界面设计) , 最后设计了若干综合任务训练。

在整个教学的过程中, 融合了机械设计、电路板焊接工艺训练、51单片机入门实战、C语言传感器等学科课程。其中机械设计部分主要训练学生根据机器人实际所要完成的工程任务进行相关结构设计, 训练学生机械制图和CAD的应用能力, 以及训练学生根据设计图纸亲自动手加工零配件和组装调整机械结构的基本功技能;电路板焊接部分主要训练学生的电路图读图和理解设计原理的能力, 以及训练学生动手焊接插装和贴片元器件的能力;在完成车体组装和电路板焊接任务后, 通过简单的编写程序进行电路板的测试, 主要使学生掌握编程软件和下载程序软件, 并对编程环境和C51编程有个初步认识, 并掌握如何通过软件简单测试寻找电路板焊接故障;在后续的模块化编程中, 始终紧密结合单片机和C51, 以一个个小工程为导向进行了教学的设计, 充分做到了教学做一体化的教学模式, 先从简单的LED闪烁、蜂鸣器和舵机的控制入门, 初步掌握单片机的IO口的使用和C51的编程, 进而掌握巡线传感器原理和巡线的编程, 红外避障原理、超声波避障原理和避障的编程, 对于单片机的原理以及C51的程序结构有了进一步的认识和训练, 在完成这些基础上进行串口通信、LCD的编程以及综合任务的训练, 使学生对单片机和C51达到实际应用的水平, 并培养学生的创新能力。

3. 微型自主移动机器人的竞赛

开展机器人竞赛活动是一项很好的科技创新活动, 不仅易于激发学生兴趣, 而且是综合了机械、电气、信息、控制等多学科知识的一项综合性训练。在立题、分析策略、方案讨论、具体设计、零部件加工制作、控制系统软硬件设计及提高可靠性和稳定性等方面都有大量的工作可做。学生们在研讨争论中, 逐渐提高了语言表达能力;在策略方案分析中, 锻炼了思考、分析问题和解决问题的能力;在具体设计和安装调试中, 综合运用各门课程知识, 提高了工程设计和工程实施的安装能力[2]。

为了提高学生参与机器人大赛的积极性, 我院在机器人工程导向教学的基础上开展了两届全校性的机器人技能竞赛, 表1是两届大赛的情况统计。从表中可以看出, 学生的参与积极性进一步提高, 此外, 在第二届比赛任务加大的情况下, 比赛的成绩也明显提高, 学生参与面更广, 学习的知识面更宽。

在进行校赛的基础上, 学校组队参加了省高职院校首届机器人大赛获得了三等奖, 进一步激发了学生参与机器人这一科技创新活动的积极性, 同时机器人比赛项目也作为学校素质拓展教育和科技节活动的重要组成部分。

4. 小结

本文所设计的微型自主移动机器人工程导向教学与竞赛在我校进行了近两年的实践教学和竞赛, 取得了很好的学生评价和学生实际学习效果, 对于探索学校电气自动化、机电一体化、应用电子和检测技术及应用等专业教学改革和课程建设具有很好的作用, 对于学校在新形势下发展技能型人才培养起到很好的实践探索作用。

摘要：进行基于机器人教学和竞赛实践, 对探索工程导向教学模式和提高学生创新能力具有重要的意义。本文首先介绍了一种微型自主移动教学机器人的研制, 并围绕该机器人探讨了工程导向教学模式, 最后总结了机器人竞赛的经验和注意事项。

关键词：机器人,工程导向,教学,竞赛

参考文献

[1]仲照东, 李益明.机器人教学与高职创新教育.深圳职业技术学院学报.2008 (3)

[2]万佑红, 蒋国平.机器人教育与大学生创新能力培养的探索.电气电子教学学报.2005 (8)