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手把手教你制作一个自动采矿机器人

手把手教你制作一个自动采矿机器人


2019 年,GeekPwn 首次推出面向青少年的赛项:青少年机器特工挑战赛


挑战赛由 GeekPwn 安全极客大赛与 Robo Genius 全球青少年机器人挑战赛发起,KEEN 公司与优必选公司联合主办。比赛要求选手使用制作一个模拟的特工机器人,进入下图中的 A、B、C 三个区执行任务并安全撤退。


手把手教你制作一个自动采矿机器人


A 区和 B 区由选手通过遥控机器人实现任务,C 区为机器人自主行动完成。详细规则欢迎大家前往 GeekPwn 官网查阅,或点击“阅读原文”。


这里我们分享一种针对 C 区任务的机器人设计思路,希望能给正在备战的同学提供一点启发。


C 区任务


C 区为信号隔离区,机器人在 C 区时,选手不能遥控机器人,不能接触遥控装置。机器人应通过预设程序,自动收集指定颜色的矿石(颜色由赛前抽签确定)。机器人越过终点线或比赛超时即比赛结束。


矿石样本分为红 、黄、蓝三种颜色(颜色参考如下),每种颜色各 10 个,其中 7cmx7cmx7cm 的大矿石 5 个,5cmx5cmx5cm 的小矿石 5 个。矿石材质为正方形 EVA 泡沫。终点线附近有150cmx30cm的黑色区域作为出口标记。 


● 矿石颜色参考:手把手教你制作一个自动采矿机器人


● 得分判定:机器人将矿石放置到自己身上脱离地面视为收集成功;机器人与地面接触部分完全越过终点线视为比赛结束。在比赛结束时,每收集到一个大矿石,增加 15 分;每收集到一个小矿石,增加 10 分;成功越过终点线,获得 10 分。 


● 不得分判定:比赛结束时机器人没有收集到矿石且未越过终点线,将不得分。


整体思路


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最终效果


动作设计思路

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1. 待命(准备夹取方块的动作)。


2. 夹取方块并抬升至颜色传感器可识别的位置(夹起供颜色传感器识别的动作)。


3. 当识别为方块为目标色块时,直接将该方块放入存储框(夹取结构松开,使方块自由掉落或直接放入存储框的动作)。


4. 当识别为目标色块时,则将方块丢弃。为避免丢弃后被再次夹起识别,所以需将丢弃的方块放置在方块收集路径之外(将方块放置于机器人右侧的动作)。


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搭建思路


1、底盘


C 区对运动底盘没有要求,所以履带、轮式皆可。


2、夹取结构


非目标色块,丢弃:


(三舵机完成三自由度,夹取→抬升→扭转→放置)


目标色块,收集:


(两舵机完成两自由度,夹取→抬升→放置)


3、存储


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(保底收集一个方块)


4、传感器


下方蓝色零件确保方块始终正对红外,同时确保红外和方块的距离,避免过近导致红外识别出错。


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(红外传感器)


颜色传感器平行于被举起的方块,确保颜色传感器与方块距离≤4mm,以确保可以检测到方块颜色(颜色传感器检测有效距离≤4mm)。


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(颜色传感器图)


程序段设计思路


假设目标色块为 红色 的情况下,程序如下:


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发散思考


 如何装载更多的目标色块?


1. 扩大存储框容积。


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2. 使方块整齐排列,有效利用存储框容积,例如堆叠收集。


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如何避因方块尺寸的区别,导致夹持结构故障?


1. 编辑两套不同角度的夹持动作,分别用于大方块和小方块,并以两个红外传感器区分大小方块


设计思路:


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你还有什么其他更有趣的思路吗?你的机器人能够实现其他区域的目标任务吗?挑战赛决赛一等奖奖金 30000 元,二等奖奖金 20000 元,三等奖与优胜奖分别为 10000 元和 5000 元。如对比赛有任何疑问,请发送邮件至 cfp@geekpwn.org 或添加 极棒小 AI (微信号 l2986165514)咨询。


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即刻起前往官网报名地址或扫描上面的二维码、填写信息进行报名,报名后可自行研究,或联系主办方提供答疑。


9 月 20 日之前将参赛机器人视频发送至 cfp@geekpwn.org,就有机会参与线上初选。小伙伴们可要抓紧时间啦!



—END—



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学生票 仅 399 元 

限 100 张,即将售罄


关注 GeekPwn 微信公众号 

在菜单栏直接购票或查看比赛规则


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极棒小 AI:嗨,您对本文满意吗?

可以通过“在看”告诉我👇

点击↓↓↓获取规则说明 PDF

原文始发于微信公众号(GeekPwn):手把手教你制作一个自动采矿机器人

本文转为转载文章,本文观点不代表威客安全立场。

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