ASABE机器人竞赛感想_初中生机器人竞赛心得
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ASABE个人感想
赛前篇
早在东方红杯之时,我们一群人就已经知道了asabe的存在,期冀着有一天能够代表学院参加此比赛。参加东方红杯,既是一次热身,也是一次组队前的展示机会。
我们认识了一群参加往届asabe的优秀学长学姐,从他们那里学习到了包括使用材料模块等硬件方面知识,有关循迹控制等软件知识,对我们比赛初期起到了重要作用。同时,他们也留下了往届的比赛资料,对于我们后来的正式比赛也具有极大的参考价值。在此次比赛中我们也认识了一些志同道合之人,为后来的asabe共同组队创造了条件。
院赛篇
我们今年的比赛题目是设计两个相互通讯协作的机器人,一为haulrobot(小车一),负责将橘子(比赛时用乒乓球模拟)收集起来,转运给另一trailer robot(小车二),由其将橘子分送到两处(熟的和没熟的)。
大三下学期甫一开学,我们便已组队,准备迎接比赛——我们将会有一次院内选拔,选出两支队伍参赛。院赛前,我参阅往届资料总结,得出结论:院赛主要看中的是方案的优劣性,对于实体机器人的完成度,反倒不是很看重。因此,我们在前期花了近四个星期进行方案的讨论,思考一个个方案。我们将机器人分为几个部分:行走系统、分选系统、拾取系统、控制系统,分别讨论各系统的实现以及整体的配合,比较优劣。
距离院赛还剩大约一个星期时,我们组的一位组员打听其他组的进度,发现有很多组都已经做出了实体车。于是,在准备动画展示方案的同时,我们也同时准备着手实体车的制作,仅仅用了周末两天,我们就做出了一个实体模型,实现了基本的循迹功能和取球功能。以此,我们参加了院内的选拔展示,由于我们对于机器人的每个系统都有自己的思考,各自有自己的创新点,最终获得第二名的成绩,成功入选参加7月美国举办的国际比赛。
美国赛前篇
院赛结束后,我们总结了院赛的不足——实体车做的太少,于是准备两辆小车同步进行,软件硬件同步进行。我们列了详细的计划表,每周该完成哪些部分。同时完成签证等出国事宜——这些流程还是比较烦的,最好是专门安排人去弄,有问题可以汇总请教学长学姐,学长学姐还是很热心的。
从5月1日至6月5日的几乎每一天,我都会去学院232,或是自习,或是和他们一起做小车。
按照我们之前的设想,利用导轮进行贴墙行走,只要设计好距离,中间的球能够轻易地全部抓取,事实也是我们很好地完成了设想,完成了基本路线,我们用的是PID程序控制步进电机,利用六路红外进行反馈,另加两路红外用以判断角点以确定小车位置。出现的问题是由于车身过重,步进电机力矩不能够带动小车,我们找到老师借了另一种步进电机从而完成了行走路线。
很快我们完成了第一辆车除摄像头部分的所有硬件软件包括红外的,但实践过程中,我们的拾取机构用的是模拟人手摘取动作制作的机械臂和机械爪,将球拾取到分选机构,这种机构对于小车来说过于愚笨,每次取球速度慢,效率低。于是我们在思考改进的同时,也在尝试思考新的拾取方案。很快,我们组的另一位同学思考出利用胶带粘球的方案,经过试验之后,我们确定了此方案的优越性,坚持并优化此方案。这个方案一个很重要的问题是胶带的选择问题,一开始我们选择了3M电工胶带,这种胶带的粘性很强,很轻易就能将乒乓球粘起,但这种胶带的弹性太强,容易造成极大的力矩,难以实现胶带的扯出。我们后来在网上找到另一种容易扯出但粘性稍差的胶带进行了替代。另一个问题是胶带的回收问题,每次我们都需要人工卷胶带,后来我们优化了设计,在回收卷筒前加了一个限位装置,回收卷筒处的胶带可以直接用作工作,本来还打算让回收卷筒逆转实现胶带的回转,但没能成功。
同时我们让另一位同学负责摄像头部分的完成,经过一个星期的尝试,得出结论是短时间难以学会,最终放弃用摄像头而选择了颜色传感器,很快做出了分选机构的硬件和软件程序。至此,我们第一辆车基本完成。
第二辆车我们赋予的功能很简单,仅仅是一个接球送球的功能,我们设计了一种极大口的承接装置,允许对接时大误差接球,最终实现起来效果也是及其理想,我们在接球和对接方面硬件没有出现过问题。第二辆车可以说也很快完成,因为功能较为简单。到考试周前两周,我们已经完成除通讯之外的各个部分的功能,剩下的内容就是将他们组合在一起,完成任务。
经过考试周的洗礼之后,我们还不能够放松,马上投入到紧张的赛前准备。我们先是完成蓝牙和Xbee模块的调试,再将他们组装成为一个整体,完成比赛任务。我白天还有暑期小学期的设计任务,晚上才能和他们一起做比赛,然而到后来我以为我能起的作用也已经比较有限了,事实上并不是这样,后期实际上硬件的优化很重要,我们最终去比赛的时候,只有一次完成了比赛任务,另外两次都是拿了零分,问题都出在了硬件及电路上。
最后我们将小车拆掉带去美国,以免途中发生意外。
美国赛间篇
到了美国之后的第一天,我们将小车重新组装起来。我们在试验的时候发现由于驱动模块和步进电机不匹配导致驱动模块发热极其严重,影响到电机的正常工作。因此每次都只能跑一遍,等驱动模块冷却后再进行试验。我们得出的结论是:a.今后再买驱动和电机的时候应注意电流电压功率的匹配,正确选型;b.最终可以尝试自己焊接电路板来代替驱动模块。
第二个问题是我们组装的时候有些线插错了,导致我们后来在场地试验的时候浪费了不少时间,这些本来可以在场地外解决的事一定要在场地外解决。
最后在场地上我们优化的都是一些小细节,比如讲球从胶带上分离的装置可能会挡住球,或者让球弹回去,第二辆车的放球装置会让球弹起来,因此对其尾部进行优化。
在这些细节完善之后,我们程序上面也没有再改动,再试验了几次完成任务后,我们发现了由于电流过大导致电路断电和电压不稳的问题,我们甚至有些无能为力,有种只能听天由命的感觉。结论是这些硬件问题和电路问题应该在来美国之前想办法解决,比如再添加电源或支路分流等。
总结
1.我们掉进过的坑
①在没做好之前,不要找借口。在院赛前主要讨论方案,忽视了一些基本功能的实现,如循迹、颜色传感器、摄像头、舵机等部分功能的实现。很多我们一开始看起来很简单的东西到最后做起来总是会出一些故障,想要改进,也要有一个最初版本。
②由于上次东方红杯的经验,我们选择了步进电机,同时又选择了PID控制方法,事实上据另一位组员说,这是极其鸡肋的,因为步进电机本身就可以极为精确地控制步数,而这里的PID也只有三个级别的输入。结论是不能盲目地吸收往届的经验,要结合具体情况理性判断。
③即便是很简单的买零部件,也是需要认真思考选型的,电源、驱动、电机、稳压等等,虽然我们认为模块是比较low的东西,但如果连这个都做不好的话,还谈什么更加精致的电路板呢。
④我们因为一块拓展板被烧掉而没有发现,导致烧掉了三块mega板和一个颜色传感器。所以一旦有零部件烧掉,要对其他零部件也进行检查。
⑤有问题先检查线路,最后快比赛的时候老师和我们讲,这种小车的问题90%出现在硬件上,所以先别忙着改程序,先看看线有没有松,有没有接错,所有部件是不是正常工作。由此引出来的是设计底板时一定要接线比较合理,尽量将mega和接地输出电压等放在偏中心的部位,同时我们为了烧程序比较方便将烧录口放在了小车侧面。2.我们的优势
①我们方案很巧妙,整个任务完成下来十分流畅。基本上能够走完,捡球和放球就没有问题。我们组总是充满创意,因为我们只有一位组员总是不甘平凡,总说:“那我们要有自己的东西吧。”
②无论什么时候,我们组总是干劲满满。也许和我们的一位组员有关,他总是很“急躁”,也希望大家和他一样“急躁”。
③我们组总是进度飞快,因为大家都能够很快地将自己的想法说出,同时大家都很能够将自己的想法实现,无论是在硬件上还是软件上,这得益于我们组队时的组员的实力。
④我们组总是和谐、稳重,因为我们有一位组员总是说“淡定淡定”,然后大家冷静地分析解决问题。
⑤我们组总是很团结,基本上有时间都会聚在一起做事,讨论,有时候还会一起去吃夜宵,一个好的团队氛围能够让大家更有效率地协作,彼此也更加信任,更加理解。3.我的收获
最重要是靠谱。做一件事如果能完完全全做好,不需要其他人在进行任何改动,这才是真正做好了一件事,而不是别人还需要在你的基础上进行修改才能完成,举个简单的例子,我们在做小车的时候需要去切割小车底板,如果能一次做完会省下很多功夫,而不是切出来之后发现哪里不能用而重新割。同理,自己负责的那一块,一定要完完全全做好,否则,做出来的价值就会大打折扣。行百里者半九十,完全做好和做得差不多是不一样的。一个人能够将自己那部分完完全全做好,不需要他人去担心,才是个靠谱的人。
尤其一点不要甩锅,因为要找借口总是很容易找到借口的,但是先从自己身上找理由,一旦开始甩锅就会吵起来了,大家都觉着自己是对的,其他人都没做好,最后不欢而散。还不如自我检讨检讨,共同进步,当然如果能虚心接受其他人的批评,自然又是一种境界。
“千万不要太感动自己,唯有时刻保持清醒,才能看清价值在哪里。”这句话忘记了出处,但很实在,因为有很多时候自己的看似努力其实只是因为自己没安排好罢了。在真正完成之前,都不要太放松。
安排好时间节点,落实到每个人身上,多去进行交流,适当催一催。成为核心,知人善用,可以早一些分配组员的任务,一旦方案确定,尽量同步进行各个部分。
最后,能认识这么一些队友真的是最开心的一件事,当然也包括一起奋斗的其他组的队员们。虽然有过矛盾有过争吵,但最终大家一起释然,收获的,是更好的自己。