2013年中国教育机器人大赛：智能搬运算法与机器人组装详解

2013年中国教育机器人大赛是一项专注于智能搬运的专项竞赛，旨在通过8位单片机控制的微型机器人，模拟工业自动化中的自动化物流系统运作。比赛要求参赛者设计并编程机器人，使其能在1小时内准确地识别和搬运五种颜色的色块，将其放置到特定区域，考验了机器人的定位精度和程序执行效率。 比赛的流程包括以下几个关键环节： 1. **比赛任务介绍**： - 赛场布局如图1.1所示，机器人从出发区出发，需将预先随机抽取的四种颜色色块按顺序放置在A、B、D、E位置，剩下的一块随机放入F、G、H或I之一，展示了对逻辑判断和决策能力的考验。 - 成功搬运色块并归位后，机器人必须返回出发区，比赛成绩由搬运精度和时间效率共同决定。 2. **智能搬运机器人组件**： - 比赛使用的机器人由宝贝车车体、搬运手爪、超声波传感器、QTI线跟踪套件、C51+AVR教学板等构成，以及相应的导线、电源和配件。 - 宝贝车车体作为机器人的主体，承载传感器和机械臂；搬运手爪负责抓取和放置色块；超声波传感器用于距离测量和避障；QTI线跟踪传感器可能用于导航；C51+AVR教学板则提供单片机平台进行程序开发。 3. **硬件安装与调试**： - 参考《基础机器人制作与编程》文档，参赛者需要按照特定步骤组装宝贝车和C51+AVR教学板，这里强调了从BASICStamp微控制器的替换，表明技术挑战可能涉及软件升级和不同控制器的兼容性。 4. **智能搬运算法与程序**： - 算法设计至关重要，包括但不限于路径规划、颜色识别和定位算法。参赛者需要编写控制程序，确保机器人能够通过传感器数据处理，精确地执行搬运任务。 - 智能搬运程序部分展示了如何利用超声波传感器进行障碍物检测，以及QTI线跟踪传感器进行方向感知，这些都反映了对传感器数据处理和实时决策能力的考察。 整个比赛不仅锻炼了学生的电子工程技能、编程能力，还提升了他们的问题解决和团队协作能力，同时也展示了现代工业自动化中的基本原理和技术应用。