机器人竞赛初审方案：智能避障与自动补货

"初审方案1" 本文将详细介绍一个机器人设计的初步方案，该方案涵盖了机器人的功能设计、取胜策略、可能出现的问题以及各个组件的选择。机器人的核心功能包括机械臂操作、视觉识别、避障和巡线。设计考虑了重量、尺寸限制以及各个组件的协同工作。 1.1 机器人功能设计 机器人由机械、电路和控制三大部分组成。机械部分包括驱动轮、电机和机械臂；电路部分涉及电路布局和传感器；控制部分由上位机、基于C++和OpenCV的视觉识别程序以及不同结构间的通信构成。机器人最大重量限制为5KG，尺寸为350mm*350mm。 1.2 取胜思路和可行性分析 针对比赛中可能出现的障碍物，机器人采用避障策略。首先识别并取出内圈的货物，然后在外圈补充货架，反复进行此过程。考虑到复杂的路径可能导致更多的转弯和避障问题，选择简单路线可能是更安全、高效的选择。 2. 抓取和巡线技术 - 抓取物体：结合超声波传感器和摄像头模块来定位和抓取物体。可能需要增强图像识别算法以应对物体倾倒的情况。 - 巡线：采用红外传感器进行主巡线，超声波传感器辅助定位，以防止迷路。 3. 遇到的问题及解决方案 - 物体掉落：超声波传感器检测到非物体障碍时，启动程序拾取并归位。 - 迷路：通过超声波传感器确定位置，识别货架和空位来调整方向。 - 其他问题：如遇故障，考虑重启机器人。 4. 机械设计 - 机械臂：选用现成的6自由度机械臂，底部云台可270度旋转。 - 顶层：放置机械臂、摄像头和货仓，三层亚克力板结构。 - 中间层：安装上位机电脑，负责通信。 - 最下层：下位机、传感器模块、电池和72mm橡胶车轮。 - 电机选择：根据机器人重量、滚动摩擦系数、速度和轮子半径计算，选择能满足动力需求的电机。 这个设计方案充分考虑了比赛规则和实际操作中的挑战，通过合理的组件配置和策略规划，旨在实现高效、准确的货物搬运和补货任务。然而，实际应用中还需要不断优化和调试，确保各个部分的稳定性和整体性能。