2012-2013FLL方案课程-二

2012-2013FLL项目介绍爱晚行动FLL机器人的结构简介•FLL机器人的结构主要是分为两部分:–机器人驱动结构•主要是控制机器人运动的状态•在FLL比赛中机器人驱动主要是以车的形式运动•机器人驱动的设计对于机器人在运行时能否到达目的地非常重要。–机械手臂•可分为利用电机驱动和非电机驱动两种，•机器人手臂的设计将影响机器人执行任务的效率和成功率。机械手臂驱动系统•机器人在场地上主要执行以下两种动作–移动–操控物体•操控物体可能是FLL挑战最难的地方，这对于人类来讲很简单，但是对机器人可能是相当困难的事情•每个挑战中都需要对不同的物体进行操作–包括举、放、卸、推、拖和其它动作•一个操控装置不可能解决所有的任务–在FLL比赛中，需要更换不同的控制手臂，但是这些机械手只能使用一个电机控制机械手臂驱动系统机械手臂驱动系统•机器人需要控制附加装置做出前后，左右，上下等运动才可能完成任务。前后运动可以用机器人自身的前进后后退产生，因此不必通过动作机构来实现。然而左右和上下就必须通过动作机构产生。机械手臂驱动系统•利用一个电机、齿轮箱、齿轮等传动零件设计一个多输出端的装置，这样可以将不同的机械臂同时连接到各个输出端上，实现不同的机械动作。TIP在设计机械臂驱动系统时，不必要设计的太复杂不要指望一开始就设计很完美的机械驱动手臂驱动端1驱动端2驱动端3TIP[1]设计的辅助装置要考虑能具有通用性，能完成多个任务。[2]机械装置设计的时候要考虑容易连接到机器人上，也能够快速的从机器人上拆掉，以节约比赛时间。机械辅助装置•机械辅助装置属于机器人的一部分，它可以直接连接到机器人机械手臂驱动系统中，可以完成一个特定的任务（动作）。•今年的机械辅助装置统一被归类到机器人携带物中。•设计制作机械手臂并将其安装在机器人上。一开始可以尝试更换马达安装位置来设计想象。并且可以将前/后驱动转换考虑进去。FLL机器人搭建与测试三•运用机器人与机械手臂将任务物品拿回基地。任务物品一FLL任务分析任务一：木匠活儿•任务---机器人将损坏的椅子带回基地，参赛选手人为的将椅子修好。•机器人把椅子带回并放到桌子附近。•得分条件：修复好的椅子在基地内15分•修复好的椅子任何一部分（投影面积）在桌子下面25分•任务分析：损坏的椅子在基地中可以直接装在机器人上，而损坏的椅子位于基地东北方，距离基地有一条直线通道，约80厘米。唯一有点难度的问题在于，把椅子带回并放到桌子附近，但只要机器人转向正确就可轻松通过。任务一：木匠活儿•任务路线•附加装置：只需要机器人能够携带损坏的椅子回到基地，人为的将椅子修好。一、木匠活儿损坏的椅子A损坏的椅子B修好的椅子•附加装置：可以设计一个装置用来拉回损坏的椅子。•附加装置：可以设计一个限制椅子的动作的装置。任务二：服务型宠物任务---机器人向灰色圆盘施力，使电话向前移动并进入到基地。得分条件：电话移动的初始动力必须是通过机器人对灰色圆盘的推动或撞击而产生。20分任务三：保龄球任务---机器人释放黄色的乐高球将保龄瓶撞击倒。如果第一次没有撞击倒所有的瓶，裁判可将球拿到基地，允许机器人进行二次撞击。得分条件：每个被击倒的柱子必须是由于一个完全被发射出去并独立运动的球的撞击而倒下（在撞击的时候不能被其他任何事物触碰或指引），或者是由另一个被释放/独立的柱子的撞击而倒下。任何一个因为其他原因倒下的柱子不能得分。撞倒1-5个瓶7分/个；撞倒6个瓶得60分任务三：保龄球•1号附加装置：定位装置让机器人更好的定位。•2号附加装置：装球装置让机器人更好的携带球。•3号附加装置：发球装置启动机器臂使球滚向保龄球2号3号1号任务四：有氧运动练习任务---机器人每次将转盘转动90°，使其发出咔哒声。得分条件：在每两次转动转盘之间，机器人必须至少完全返回基地一次指针起始位置是指向数字8，有50分逆时针转动加分，顺时针转动减分。该任务不需要附加特别装置，只需要加大直角梁就可以在完成其他任务时顺便完成。