第一篇：FLL機器人2016年比賽的幾個使用技巧

FLL機器人工程挑戰(zhàn)賽（2016）的幾個創(chuàng)新點

湖南省湘潭縣第一中學 何文芝 *** 機器人是集機械學、電子學、工程學、環(huán)境學、自動控制、計算機語言、人工智能等方面的綜合性學科融為一體，按程序實現(xiàn)各種功能的機器。機器人比賽以培養(yǎng)學生的團隊合作和技術素養(yǎng)為宗旨，要求學生從整體規(guī)劃、結構布局、實施方案、設計制作到調試應用有一個機器人結構體系。是一項系統(tǒng)工程，任何環(huán)節(jié)上的不足和失誤，輕者影響比賽成績，重者則是功虧一簣，使訓練時的汗水付之東流。同時也是提高學生素質綜合實踐性的重要課程，通過比賽在拓寬學生的知識面，促進學生全面而富有個性的發(fā)展上有著不可替代的作用。特別是在國家激勵科技創(chuàng)新的新時代，機器人的教育更是為學生營造動手動腦、進行設計探索活動的環(huán)境，倡導學生積極主動、勇于探索的科學精神，組織學生進行探索的式學習，讓學生充分發(fā)展智力，動手實踐，積極合作，主動探究注入了新的活力。這對我國的機器人事業(yè)的發(fā)展，培養(yǎng)高素質人才起著重要作用。下面本文就FLL機器人在今年比賽訓練中的幾個創(chuàng)新點進行介紹，供那些正在積極備賽的選手們參考。

一、機器人的搭建

機器人是整個過程中執(zhí)行機械，也是活動中的基礎部分。機器人的性能直接決定著比賽成績。

首先，根據(jù)比賽場地，結構緊湊牢固是關鍵，占用空間大小適中，長寬高的比例有一定的限度，太寬乍地方過不去，太乍整機必然升高，機器重心升高，這容易翻倒；太長運動性能大為降低，轉向不靈活。緊湊是沒有多余的零件。我們選用大的摩托車輪做輪子保證了這個機器人的運動速

度，以及轉向性能。

其次是外掛的策略物也要性能優(yōu)良，能配合機器人主機，完成策略物所能完成的任務。能和外掛的策略物對接良好，能減少對接時間使有限的時間發(fā)揮更充分。

第三 兩個主動輪和萬向輪的位置構成等邊三角形。萬向輪與動力輪太近易翻車，太遠轉向不靈活。且重心最好集中在中點，偏心也容易翻倒。機器人的控制器的屏幕和按鍵要在外層，便于觀察數(shù)據(jù)和操作。充電插口和數(shù)據(jù)線插口不能有障礙物，方便充電和下載程序。機器人主機的數(shù)據(jù)線接口在實驗階段最好是用短線連著，此短線再和一根長約三米的USB公母頭線配合，免得接口插動頻繁而損壞，使控制器報廢。

第四 傳感器的安裝位置要科學化，要能接收傳感信號雙不影響工作的正常進行，還要能適用不同策略物的要求。各種引線布局要合理，不能太長和太短，長了運動不方便影響任務的完成，應設法在空隙的地方將多余的線固定。彈簧（橡皮筋）在機械行業(yè)有很重要的應用，特別是一些儲能裝置，機器人的某些場合注意使用。

二、創(chuàng)新點

1、北線任務

我們做的策略物對北面的任務書是一次完成。包括取回大包裝箱模型、在卡車和工廠釋放甲烷模型、取回分類器西邊塑料袋模型、推動卡車及掉到卡車上黃色垃圾箱模型、黃色垃圾箱模型的釋放和小包裝模型帶回基地。過程是這樣的，機器人從基地出發(fā)，帶著接大包裝箱的小車，碰到工廠模型小車在彈簧的作用下自動釋放，繼續(xù)前進在光電傳感器檢測到第一條黑線帶著服務卡車運動一段距離，此時正好是工廠模型放甲烷的地方，由Ｂ電機帶著掛甲烷的軸旋轉45度同時放下位置在工廠模型的甲烷和卡車上的甲烷，（由程序保證兩個投放點在同一直線上）再前進一小距離把掛甲烷的桿落下掛到垃圾袋并旋轉此軸，（稱之為掛桿）使垃圾袋牢牢掛在轉動桿上，再將掛桿提起與水平面成角50度繼續(xù)前行，卡車和黃色垃圾箱一起運動。桿之所以要提起是前面有分類器模型，如果不抬起則不能通過；能彎曲是桿的伸出的基部裝有萬向器。再繼續(xù)前行檢測到第二根黑線機器人重新定位，再走一段距離釋放卡車；它的原理是推動卡車前進的機械手是用線和掛甲烷的桿用線連著的，由于線的柔性，掛桿向下運動沒有作用，而掛桿向上運動時由于線的長度有限，必然跟著掛桿向上運動而釋放卡車。再繼續(xù)往前運動檢測到第三條黑線，行駛一小距離，放下帶小包裝箱的機械手，把小包裝箱帶回。回去仍然是檢測到三條國黑線，第三黑線是標志線，由機器人發(fā)出信號放下掛桿，將工廠西邊的環(huán)拉出，大掛件滑出再送進去，然后抬起掛桿，讓機器人旋轉80度左右，再次放下掛桿，使掛桿的頂部伸在大包裝箱內并向壓，由桿的壓力將大包裝箱帶回基地。這里注意的是掛桿由大功率電機經(jīng)減速帶動掛桿的升降，掛桿的自轉由小電機驅動。機器人的直線行走是靠北面導輪起作用。機器人結構圖見力一，策略物見圖二。經(jīng)實踐操作，我們的機器人需20秒左右，但得分有300分。

2、南線任務

南面的任務有投放轎車的引擎/風檔、取混合肥料胼、取回甲烷和清理垃圾袋

機器人由基地出發(fā)，由雙光電傳感器找到向東的黑線并直行。這時的策略物裝有觸點傳感器的聯(lián)動機構，并帶上能接肥料胼的小車，當觸動傳感器到右邊混合器模型觸發(fā)小輪時，機器人釋放小車，定位投放轎車的引

擎/風檔，注意這時的小車是用線連著的，線的一端仍在基地。利用混合肥料落下要十幾秒的時間，充分利用這段時間去完成另外的任務。機器人投放引擎/風檔裝置再往前方運動一小距離挑起甲烷模型迅速沿黑線繞過肥料混合器返回。最后去推倒建筑物取到貴重物品回到基地。這時制肥時間也差不多了，由回到基地的機器人原地拉線把連著裝肥料胼的小車拉回基地，這一過程就完成了。

這里要特別注意機器人沿黑直線行走是光電傳感器所起作用，在編程過程中要用到PID算法，這種算法很復雜，限于篇幅這里只能作簡單介紹。機器人在巡線過程中是用雙光電傳感器挾著黑線前進，機器人的運動被傳感器接收的光線亮度變化是一個漸變化的過程。從亮的部分往交界線可以看成是光線越來越暗變化，從暗的部分往交界線可以看成是光線越來越亮變化，被光電傳感器檢測獲取數(shù)據(jù)。預先測出亮的部分的平均值和暗的部分的平均值（通過多點測量平均值的方法）用當前值去跟這兩個值的平均值求差，差的絕對值越大說明機器人偏離路線越遠，反之就越小，這樣就能得出機器人大約偏離交界線的距離。偏離得越多需要調整的距離就越大，換言之，需要的電機的功率也就越大。通過差值的正負可以判斷出是偏向亮的一邊還是暗的一邊，控制器作出判斷控制電機的轉速，然后增加或減小對應電機的功率，這樣機器人在行進中不斷修正兩個電機的功率，達到巡線的目的。安裝位置距前輪著地點6厘米左右，調整好光電傳感器離桌面的高度和電機的基礎功率就能達到比較平順的巡線效果。

北線的巡線走直線主要機械巡跡，在機器人的北面裝有兩個導向輪，光電傳感器起定位的作用。

第二篇：FLL機器人比賽場地制作圖

機器人比賽場地：

一、FLL賽場圖及安裝制作圖

上面配置中上面長方體的具體的長寬尺寸為：

A: 2370 mm+/-2 mm C: 40 mm +/-2 mm 桌子內壁涂消光黑

裝配： 第一步 :

B: 1150 mm +/-2 mm D: 90 mm +/-2 mm

確定寶麗板較粗糙的一面作為底面，在底面上，按圖1所示加強肋進行定位、夾緊、上螺釘

圖1 第二步 :

如圖2所示，在夾板表面的四周固定圍框。

圖2 第三步 :

如圖3所示，將豎直桿水平居中固定到短圍框外側。在另一個人的幫助下，將橫梁放到兩豎直桿的頂端并用螺釘固定。使用鏈條將日光燈懸掛到橫梁中央。與另一個人一起將整個裝置放到鋸木馬上。

圖3 掛燈的橫梁高度距下面臺面高度為一米 臺面距地面高度75cm.備注：考慮安裝，運輸?shù)姆奖阈?，各社區(qū)可根據(jù)需要，可將掛燈橫梁和下面鋸木馬做成可拆卸的。

第三篇：淺談FLL競賽機器人的搭建及編程

2016江蘇省計算機教學年會

淺談FLL競賽機器人的搭建及編程

字數(shù)：

作者: 單位：泰州技師學院地址：江蘇省泰州市龍軒路郵編：3412字

周洋

9號 225300

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淺談FLL競賽機器人的搭建及編程

摘要：在FLL機器人競賽中，基礎小車的搭建是完成任務的基礎，完成任務的準確性和穩(wěn)定性有很大一部分因素取決于基礎小車的搭建，本文從驅動輪、從動輪、重心、傳感器、電機等幾個方面來探討基礎小車的搭建問題以及闡述了在比賽中常用PID巡線技術。

關鍵詞：FLL、機器人、傳感器、搭建、PID、巡線

近十年，機器人競賽越來越普及，種類也非常繁多，這些比賽對促進青少年的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力有著很大的提升作用，與當前所倡導的素質教育不謀而合。許多大學目前也開設了機器人專業(yè)，家長的教育理念也有所更新，機器人教育也符合孩子們的天性，種種原因都使得機器人教育和機器人比賽蓬勃發(fā)展，一片欣欣向榮。其中FLL比賽是較為復雜，對青少年的能力考驗要求比較高的一項比賽，在該項賽事中，機器人的結構搭建又是完成比賽中各項任務的基礎，本人近幾年多次指導學生參加江蘇省青少年機器人大賽獲得一等獎，現(xiàn)將一些搭建和編程的經(jīng)驗與大家分享，希望對參賽者能有所幫助。

一、驅動輪和從動輪的要求

樂高器材中可以用作驅動輪的輪子很多，有大、有小、有寬、有窄，在比賽中很多參賽隊都各有采用。這些輪子在走直線時是沒有什么誤差的，主要的誤差來自于拐彎，太寬的輪子由于場地不是絕對平整的，在拐彎的時候的中心點就沒法確認，導致拐彎的誤差較大，所以應選用較窄的輪子誤差較小。直徑大的輪子可以實現(xiàn)較快的速度，但同時慣性較大引起誤差；直徑較小的輪子速度較慢，但誤差較小。輪胎與周圍結構件的距離要空開2毫米以上的距離，防止輪胎與結構件摩擦引起誤差。

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從動輪不宜選擇萬向輪，因為萬向輪的在結構上不夠穩(wěn)定，會引起轉向的誤差，可以選擇轉動靈活的普通輪轂在作為從動輪。通常兩動力輪之間的距離在15~18厘米左右，動力輪與從動輪的前后軸距在14~20厘米左右。

二、車體重心的要求

在垂直方向，為了車體的穩(wěn)定，整機的重心應該盡量靠下，在樂高所有的器件中控制器(包括電池)和電機的重量是比較大的，所以這些零件應該裝在較低的位置。在水平方向，整機的重心應該離驅動輪較近，離從動輪較遠，兩者的距離大約為1:2。如果重心離驅動輪較遠，那么驅動輪就有可能會打滑，引起比較大的誤差；如果重心離驅動輪太近甚至就落在驅動輪上，那么在行進的過程的慣性就會引起車輛的點頭和抬頭，從而引起誤差。

三、傳感器的使用

樂高提供的傳感器種類很多，但能夠在FLL比賽中發(fā)揮作用的卻很少。光電（顏色）傳感器在比賽中使用頻率較高而且是必不可少一個傳感器，可以用單光電來巡線定位，常用的定位算法是PID算法，但在實際比賽中往往只要用到P算法就可以達到要求?？梢杂秒p光電來進行垂直定位，在車輛的左右水平位置各安裝一個光電傳感器，左側的傳感器控制左輪，右側的傳感器控制右輪，左側的傳感器檢測到黑線左輪就后退，檢測到白色左輪就前進，右側也是一樣，這樣就可以達到與黑線垂直對齊的目的。可以用單光電光電巡線+光電定位，一個光電傳感器負責巡線，另一個光電傳感器負責檢測旁邊垂直的黑線，一但檢測到黑線，機器就可以進行下一步動作，例如停下來完成任務等。

角度傳感器也使用得比較多。它是集成在電機內部的，用來反饋

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電機旋轉的角度，是非常重要的控制電機的手段。

超聲波傳感器可以用在對精度要求不是很高的任務上，因為小車前進的速度和超聲波本身都會對距離的判斷帶來誤差，使用的距離也應該控制在4~12厘米左右，太近或太遠都會有較大的誤差。

觸碰傳感器可以用在啟動機器和靠墻對齊時使用。可以利用按一下觸碰傳感器來啟動機器或是在比賽過程中再次啟動機器。靠墻對齊就要求在機器的最后面的水平對稱位置安裝兩個觸碰傳感器，一但兩個傳感器同時被按下就說明對齊成功，可以進行下一步動作。

至于陀螺儀、聲音傳感器、溫度傳感器在FLL比賽中都不適合使用。

四、車身形狀的要求

首先整個車體的結構要非常穩(wěn)固和結實，不能再比賽中有零件松脫的現(xiàn)象。結構不穩(wěn)固會在行進中引起跟距離成正比的誤差。如有零件松脫了，裁判會進行判罰。第二，車輛的前后左右最好使用圓弧或倒角的結構，不要使用直角，這樣在車體拐彎的時候可以減少碰到模型或墻壁的概率。第三，車體后面做成一個平面或在左右兩邊做出兩個凸起，用來進行靠墻對齊。第四，如果需要安裝導向輪，那導向輪的位置一定要在驅動輪的前面，不要超過墻壁的高度。第五，車輛的四周要平滑，要留下固定點。這樣就可以方便地安裝和拆除策略物。

五、控制器和連接線的要求

控制器最好是橫放在車輛上，否則重心不太容易控制。控制器的下載口的空間要預留出來，否則無法下載程序。控制器要方便拆卸，這樣可以方便更換電池和充電。連接線要盡量藏到車輛里面去，千萬不能鼓在旁邊，更不能碰到傳動部件，這樣會嚴重影響任務的執(zhí)行。

六、電機的選擇要求

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目前主流的電機主要是NXT電機和EV3電機，在實際使用中EV3電機在啟動時的誤差要比NXT電機要大，所以我們通常使用NXT電機。電機要挑選兩個最為接近的電機，在挑選時可用一根軸連接兩個電機，然后讓兩個電機同時轉動，在啟動時比較平順，沒有跳動的即可作為一對電機來使用。

七、巡線算法

巡線是FLL競賽中一項非常重要的支撐技能。有了它機器人就能在場地上準確定位，完成任務；有了它機器人就能充分利用場地上的線路，提高速度和準確性。在一般的教材中提到的往往是由傳感器判斷黑白位置，控制器控制左右輪交替前進的方式，該方式車體擺動較大，定位的精度不夠，所以在比賽中失誤較多。為了能夠達到比賽精度，我們往往采用的是PID算法巡線。

1、PID巡線的P算法

有了穩(wěn)定的好的車體，下面就欠缺好的算法了。機器人在巡線的時候巡的是黑白的交界線，用我們的肉眼看這條分界線是黑白分明，黑色的光線暗而白色的光線亮。實際上光線不論從暗到明還是從明到暗都不是跳躍的而是線型變化的。我們利用這個線型的變化值來確定機器人的位置，來確定驅動輪電機的功率，從而修正位置。

通常我們用于驅動的電機都習慣是B和C（因為程序默認B和C），依照前進的方向，左側的為B電機，右側的為C電機。假定黑色路線的平均光線值為5，白色部分的光線值為55，那么平均值30我們就可以看成是黑白分界線的值，換句話說就是傳感器測出的值為30，那么我們就確定傳感器的位置在分界線上，值越小就越靠近黑線里面，值越大離黑線就越遠。我們以巡右側的分界線為例來說明一下算法。首先由傳感器測出當前的光線值，然后用平均值減去當前光線值，若

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差是正值則說明偏黑線部分，這時B電機應該功率大，C電機應該功率小甚至是負值。用該差值乘以一個0到1的系數(shù)（該系數(shù)由光電跟驅動輪的距離和驅動輪的大小決定），得到一個新數(shù)值，用該新數(shù)值加上一個基礎功率（該功率越大前進越快，車輛越不穩(wěn)定，反之亦然）就得到B電機的功率；用基礎功率減去該新數(shù)值就得到C電機的功率，這樣就實現(xiàn)了調整機器人位置的目的。這里的關鍵就是根據(jù)需要找好系數(shù)和基礎功率，這兩個值直接決定了巡線的速度和穩(wěn)定性，而這兩點往往是矛盾的，所以要找好平衡點。

2、PID巡線的I算法

以上的P算法對于一些比較平滑的線路已經(jīng)能夠做到比較好的巡線精度了，但對于彎曲度比較大的曲線或是急拐彎就顯得不夠了，那就要加入I算法。每次計算出當前光線值和平均值的誤差后，將這個誤差存到一個變量中，那么就會出現(xiàn)這樣一個公式：變量=變量+誤差，如果線路比較平滑，那么誤差有正、有負，所以大部分的誤差是可以抵消的，變量趨近于零。但對于曲度較大的線路，引入該算法后就可以修正誤差，我們最終希望變量趨近于零，得到較為平順的行進線路。具體做法是我們將累累積的誤差，也就是這個變量加到B和C電機的基礎功率里，還是以巡右側線為例，基礎功率加上變量賦給B電機；基礎功率減去變量賦給C電機即可。

3、PID巡線的D算法

前面的P算法用于修正當前的誤差；算法用于修正累積的過去的誤差。D算法就是用于預測未來的誤差給予修正。假定誤差的下一個變化與當前最后一個變化是相同的，我們據(jù)此來預測將來。這個意思是說，下一個誤差的期望值是：修正量=當前誤差+前兩次傳感器采樣誤差的變化量。

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以上是在近幾年的比賽中對于基礎小車搭建的一些心得和FLL比賽中使用的PID算法的基本原理，希望對大家能有所幫助。

[1] 肖建編.ASP.NET 編程實例與技巧集粹.北京：北京希望電子出版社，2003.[2] 巴茲拉等.ASP.NET 安全性高級編程.北京：清華大學出版社，2003.[3] Jesse Libert.Programming C#中文版.電子工業(yè)出版社，2006.[4] 米切爾的等編著.ASP.NET 權威指南.北京：中國電力出版社，2003.[5] 曾登高編著..NET 系統(tǒng)架構與開發(fā).北京：電子工業(yè)出版社，2003.

第四篇：機器人比賽[范文]

中國青少年機器人競賽

中國青少年機器人競賽活動是中國科協(xié)主辦的面向21世紀青少年的系列科技創(chuàng)新活動之一。該活動始辦于2001年，競賽旨在以豐富多彩、形式多樣的機器人探 究項目，培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新精神和動手實踐能力，激發(fā)他們對科學技術以及機器人研究應用的興趣，提高他們的科學素質。同時，該活動還選拔國內優(yōu)秀的青少年參 與國際青少年機器人競賽和交流活動。

中國青少年機器人競賽組織機構

主辦單位

中國科學技術協(xié)會

舉辦地?。ㄖ陛犑?、自治區(qū)）人民政府

承辦單位 競賽的性質

中國青少年機器人競賽以培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新意識和實踐能力、提高青少年的科學素質為目的，是一項將知識積累、技能培養(yǎng)、探究性學習融為一體，面向廣大青少年機器人愛好者的科學普及性活動。2 競賽的主辦單位、承辦單位、協(xié)辦單位

中國青少年機器人競賽每年舉辦一次。由中國科學技術協(xié)會和承辦?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）人民政府主辦，由中國科協(xié)青少年科技中心、主辦?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）科協(xié)承辦及有關部門協(xié)辦。

中國青少年機器人競賽誠邀有志于青少年機器人教育活動的國內外企業(yè)作為合作伙伴。3 組織機構

競賽組委會由主辦單位與承辦單位共同組成。

競賽組委會辦公室設在中國科協(xié)青少年科技中心，負責競賽日常工作。

競賽組委會聘請有關專家組成專家委員會，負責競賽活動的策劃、培訓、咨詢等工作。中國科協(xié)青少年科技中心中國青少年機器人競賽總則

競賽委員會是在競賽組委會直接領導下行使組織實施青少年機器人競賽活動的職能機構，由各省級青少年科技工作機構機器人競賽項目組織工作者組成，參與中國青少年機器人競賽有關政策研究、具體活動的策劃和組織實施等工作。4 比賽時間

每年暑期。5 賽事安排

中國青少年機器人競賽的比賽項目要根據(jù)我國中小學機器人科技活動和國際青少年機器人競賽活動的發(fā)展進行安排。比較經(jīng)常性的比賽項目有機器人創(chuàng)意比賽、機器人基本技能比賽、機器人足球比賽、VEX和FLL機器人工程挑戰(zhàn)賽等。6 參賽對象及組團方式

凡競賽前在校就讀的中小學生（包括中專、中技、中師、中職）均可參加各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）舉辦的競賽活動，各地通過省級競賽選拔優(yōu)秀代表隊組成省參賽代表團參加全國競賽活動。各參賽代表團以本省(自治區(qū)、直轄市)名稱命名。

參賽隊按小學、初中、高中三個組別組建，不允許跨組別。7 獎項設立

7.1 各單項賽事設一、二、三等獎； 7.2 若干專項獎；

7.3 優(yōu)秀組織單位獎、優(yōu)秀教練員獎和特殊貢獻獎；

7.4 選拔優(yōu)秀隊伍組成中國青少年機器人競賽代表隊參加相關國際比賽。8 參賽申報 8.1 名額分配

競賽組委會將根據(jù)各省(自治區(qū)、直轄市)組織的比賽規(guī)模，按照一定的比例，下發(fā)參賽申報名額。各省(自治區(qū)、直轄市)根據(jù)限定的名額數(shù)，擇優(yōu)向競賽組委會進行申報。每名參賽選手只能申報參加一個競賽項目。8.2 申報時間

申報時間和要求以當年下發(fā)的競賽通知為準，如有變動，以補充通知為準。8.3 申報方式

為了加強機器人競賽組織工作的科學性、規(guī)范性和透明度，提高工作效率，除申報書需書面填寫外，其余材料一律采用網(wǎng)上申報方式。8.4 申報流程

請登錄robot.xiaoxiaotong.org網(wǎng)站，進行網(wǎng)上申報，具體流程如下：

⑴ 組委會根據(jù)分配名額生成授權號；

⑵ 各省級競賽組委會根據(jù)提供的賬號和各省確認的密碼，登錄管理系統(tǒng)查詢授權號并下發(fā)到各參賽隊的教練員；

⑶ 教練員拿到授權號后，登錄網(wǎng)站確認申報資格，然后注冊參賽隊的個人信息、申報項目信息、上傳附件等，提交到各省級競賽組委會；

⑷ 各省級競賽組委會對申報信息進行首次資格審查，保證網(wǎng)上申報的有關信息與紙質申報表完全一致；

⑸ 全國組委會對各省級競賽組委會申報信息進行再次資格審查，不合格者將予以淘汰；

⑹ 在網(wǎng)上公布確認的參賽隊名單。9 未盡事宜由競賽組委會解釋

中國青少年機器人競賽歷史沿革

第一屆中國青少年機器人競賽于2001年在廣州市南沙科技館舉辦，當時叫“全國青少年電腦機器人競賽”，參賽的僅有十多個省市200多名學生參加，霍英東先生親臨比賽現(xiàn)場，給小選手們加油鼓勁。當年，全國競賽組委會應亞太地區(qū)青少年機器人奧林匹克競賽組委會的邀請，首次組隊參加了在香港舉辦的亞太地區(qū)青少年機器人奧林匹克競賽。比賽中，我國選手一舉奪得中學組、小學組兩個團體總分第一名和多個單項獎的金牌，震驚了亞太各國。

第二屆中國青少年機器人競賽于2002年繼續(xù)在廣州南沙科技館舉行，有近二十個省市的500多名中小學生、科技輔導員和80多個代表隊參加比賽。

第三屆至第九屆中國青少年機器人競賽分別在河南、廣西、陜西、云南、重慶、湖南、青海舉行，競賽規(guī)模不斷擴大，規(guī)格不斷提高，經(jīng)驗不斷豐富，成績不斷攀升。目前，中國青少年機器人競賽這一高科技的競技賽事，已成為國內科技、教育界一致認同的一項青少年科技創(chuàng)新的重要賽事，作為一項富有時代性、創(chuàng)新性、參與性和普及性，適應當代青少年需求，深受當代青少年歡迎的智力開發(fā)活動，在全國各地產(chǎn)生了廣泛的社會影響。

第十屆中國青少年機器人競賽在北京工業(yè)大學舉行，自本屆比賽起，競賽充分利用信息、網(wǎng)絡、通訊技術，全面體現(xiàn)科學、規(guī)范、高效、創(chuàng)新的組織管理特點。

第十一屆中國青少年機器人競賽將于2011年7月在河南鄭州第七中學舉行。自本屆起，中國科協(xié)青少年科技中心與天津工程技術師范大學聯(lián)合成立青少年機器人競賽研究培訓中心，啟動各級裁判長和教練員的培訓工作，加快推進裁判資格認證工作。開展青少年機器人競賽發(fā)展趨勢研究與分析，加強推進青少年機器人教育活動改進與創(chuàng)新。

關于中國青少年機器人競賽準入器材的補充說明

2013-11-06中國科協(xié)青少年科技中心本文被閱讀過665次6人次推薦

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為了維護國家進出口和稅收政策，保證國家稅收收入，打擊重點領域、重點渠道的偷逃稅和相關產(chǎn)品的走私、仿冒活動，進一步落實《國務院關于進一步做好打擊侵犯知識產(chǎn)權和制售假冒偽劣商品工作的意見》，同時幫助青少年從小樹立保護知識產(chǎn)權的概念、樹立納稅意識、增強法律意識和法制觀念，中國青少年機器人競賽辦公室與專家委員會重申在2014年第十四屆及以后的競賽中，參賽隊使用的器材應來自合法渠道。

2014年第十四屆中國青少年機器人競賽用于FLL機器人挑戰(zhàn)賽的器材須由LEGO在中國的唯一代理北京西覓亞科技有限公司提供，并應有“樂高中國市場專供”標識符；用于VEX機器人工程挑戰(zhàn)賽的器材須由VEX在中國的唯一代理博思電子數(shù)碼科技有限公司提供；用于機器人綜合技能比賽和足球比賽的器材須由未來伙伴機器人有限公司、納英特電腦電子工程有限公司、中鳴數(shù)碼科技有限公司、西覓亞教育科技有限公司或博思電子數(shù)碼科技有限公司提供。參賽報名后，將對參賽隊所用器材的來源進行確認，使用來自非法渠道的參賽隊不能參賽；在比賽現(xiàn)場，將對參賽隊賽的器材再次進行賽前檢查，未通過檢查的參賽隊將沒有比賽成績。請各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）科協(xié)在推薦參賽隊時嚴格審查。

7月17日，在第十三屆中國青少年機器人競賽教練員論壇上，論壇特邀嘉賓伊森?丹納赫博士說：“創(chuàng)新教育的目的是指導學生突破原有的框框，不局限于固有的思維，發(fā)揮出想象力和創(chuàng)造力。但是，在對學生進行機器人創(chuàng)新教育的同時，老師也要為創(chuàng)新設置一定的局限，這樣更利于學生在現(xiàn)實生活中開展創(chuàng)造性的工作?！彼J為：“學生畢業(yè)后，在工作崗位上開展創(chuàng)新性的工作，總會受制于資源、時間、預算等因素的限制，只有培養(yǎng)學生在一定的局限下開展創(chuàng)新工作，他們才能在以后的工作中得心應手。”

伊森?丹納赫目前就職于美國塔夫茨大學工程教育與拓展中心，任工程項目研究主任，研究輔助教師開展工程教育及交流機器人理念的創(chuàng)新和交互技術，對象涵蓋幼兒園到大學階段。論壇上，伊森?丹納赫從教育的角度，結合機器人技術，探討如何激發(fā)學生學習科學、技術、工程、數(shù)學的興趣。

伊森?丹納赫向廣大教練員傳遞了機器人課堂教學理念。他認為，進入新世紀以后，出現(xiàn)了許多機器人教學平臺，且機器人的設計過程也逐步簡化，中小學生經(jīng)過培訓可以輕松完成，因此廣受青少年的熱愛。課外教師應努力把教室轉化為孩子學習工程技術的場所，激發(fā)孩子的創(chuàng)新能力，把創(chuàng)造力貫穿于機器人設計的全過程。同時，伊森?丹納赫強調，在學生的創(chuàng)造過程中，可設置一些局限，教育學生在局限內對自身和外部條件進行調整，最大限度地利用各種因素，盡可能拓展創(chuàng)新的空間。

青少年參與機器人競賽，除了提高競技能力、團隊協(xié)作能力，學習科學知識外，還能熟悉學科之外的知識。STEAM(科學、技術、工程、藝術、數(shù)學)應貫穿于機器人創(chuàng)新設計教育的全過程，伊森?丹納赫認為好的機器人設計應融合這5方面的要素，他以一名學生設計的作畫機器人為例，科學、技術、工程是機器人存在的基礎，不難理解。要使機器人畫出優(yōu)秀的作品，設計者本人首先要具備一定的美術基礎，并通過技術手段把自身的美術技能轉化到機器人身上，同時，機器人作畫既要考慮圖畫和圖紙之間的比例大小，又要考慮圖畫各要素之間的比例大小，這就需要應用到數(shù)學知識。以設計音樂機器人為例，年齡小的學生可以了解音色、音符等基本音樂知識，年齡大的學生在熟悉這些知識之外，還能學習到音頻原理等物理知識。

談到如何處理基礎課學習和開放課的關系時，伊森?丹納赫認為，這是各國教育部門都面臨的問題，現(xiàn)在美國也在努力提高本國學生的應試能力，要在兩者之間尋求到一個平衡點，已達到全面提升學生綜合能力的目的。

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? ? ? ? 機器人競賽 教練員論壇 創(chuàng)新教育

機器人競賽活動中，教師與學生共同經(jīng)歷，共同成長。整個過程，教師不僅是簡單的技術指導的角色，也充當了與學生共同探討、共同研究的綜合性角色。因此，做好教師角色定位，把握好師生關系，把握學習和研究中教與學的度是我們應該探討和研究的問題。

教師的引導角色

學生對機器人的興趣，開始都是泛泛的，沒有針對性，要想找到合適項目的學生，就必須對學生進行必要的引導，比如我校開展機器人足球的時候，最初這個項目對于師生都非常陌生，我就通過各種渠道搜集資料，并給學生做多角度的展示，借以激發(fā)起學生的興趣。果然，高二年級的王農龍等一批同學興趣濃厚，當時正值他們參加完重慶的“機器人滅火比賽”并奪得了冠軍，大家都信心百倍。我趁熱打鐵，又為學生詳細介紹了足球機器人的基本情況和規(guī)則，并且鼓勵有興趣的學生進一步了解機器人足球的細節(jié)，探索自己今后在機器人足球上發(fā)展的方向。這樣我們的機器人足球隊就順利組建起來了。

最初，學生用滅火機器人的底盤為原型來進行改裝，原來的風扇被拆下后裝上光敏傳感器和一根桅桿（用來固定羅盤）。但由于技術不成熟，其找球和控球能力極其低下，靈活度也較差。我便引導學生了解當前機器人足球的兩種主要的控球方式——吸球裝置和沖撞模式，并讓他們自己去嘗試，結果他們參考網(wǎng)上的方案，經(jīng)過兩天的努力，做出了帶吸球裝置的足球機器人，大大改進了控球的問題。

通過教師的引導，學生有了很濃厚的興趣，并能自己進行不斷的研究和改進，為機器人項目的開展奠定了很好的基礎。

教師的決策角色

機器人活動的開展學生是主體，但針對中學生知識的局限性和實踐經(jīng)驗的匱乏，在關鍵時刻教師還應充當好一個正確的決策角色，讓學生能夠在有限的時間內獲得最大的收獲和進步。

機器人足球項目起步的初期，學生用的是吸球裝置來控球，但是在實戰(zhàn)中發(fā)揮得不是很好。學生當時覺得吸球是一個新的技術比較感興趣，希望慢慢研究，但是所設計的機器人走的又是靈活機動的方向，這種結構的機器人是很難發(fā)揮吸球裝置的效果的。而且為了應對比賽，也沒有過多的時間和器材來同時推進兩種方案。因此我一邊鼓勵研究吸球裝置的學生繼續(xù)研究，一邊同時提出用沖撞的理念來設計機器人。這樣學生分成了兩個組，兩天以后看效果。經(jīng)過兩天的嘗試，最終用吸球裝置的學生還是轉變了觀念，改為用沖撞方式。我馬上讓他們仔細觀摩機器人足球的實況錄像，激勵他們從這個方向去努力，學生很快就將沖撞機器人設計出來了。

在某些關鍵時刻，學生由于受到各方面的局限，可能會有一些不恰當?shù)南敕ê头较?，此時，教師的決策角色是很重要的，可以保證學生更高效地用有限的時間來開展活動。

教師的服務角色

讓學生制作機器人并參加比賽，只是一種手段，目的是為了發(fā)展他們各方面的能力，而能力的發(fā)展離不開活動中學生的親自動手和積極思考。同時，機器人比賽是學生的比賽，只有親手去設計制作，才會完全了解它的特性，調試時得心應手，出現(xiàn)故障時也能很快找到原因。因此，機器人興趣小組必須采用以學生為中心的活動方式。無論是機器人搭建、程序設計，還是機器人調試，都應該以學生為主，同時教師應該充當好服務的角色，成為學生的堅強后盾。

我要求學生有自己的想法和認識，并不斷地自我學習，當學生有了自己的設計思路時，必須要他們制訂出一個詳細的可行性報告，當老師認可了這個設計后，就要不遺余力地支持，充當好服務的角色。

當時，在解決足球機器人找球能力這個問題上，學生通過自己的研究和網(wǎng)上資料的查詢了解到澳大利亞新出了一種傳感器——飛眼，可以180°遠距離找球，當學生興奮而忐忑地說完了他們的思路之后，我立刻從西覓亞公司購買回飛眼，并交給學生去試用，不做任何干預，僅提供實時服務。飛眼裝上以后，情況并不如我們想象的那么好，它極不穩(wěn)定。學生通過反復測試發(fā)現(xiàn)，主要是因為RCX（樂高機器人核心控制器）輸入端口的電壓值過低。當時我們?yōu)榱嗽黾觿恿挽`活性，將馬達的數(shù)量增加到了6個，因此在卡死的情況下，電機的負載達到了最大，此時的RCX能夠提供給飛眼的電壓值就遠遠低于它工作的正常范圍了。這個問題西覓亞的技術人員也無法解決?？粗鴮W生期待的目光，我咨詢了很多搞機器人的專家，又做了幾種嘗試，比如用12v的電壓供電，制作用繼電器控制的電路板來帶動馬達等，均以失敗告終。無奈我又與學生一起仔細研究飛眼的說明書，終于，一個新的思路提出來了，既然是電壓的問題，那為什么不考慮單獨給它供電呢？因為當時的飛眼是兩線的，與RCX的接口也是兩線的，而這兩根線，既要承擔RCX對飛眼的供電，同時還要承擔信號的讀入，這樣電壓就常常受累于機器人的負載，不能正常工作。如果將其改為三線就可以實現(xiàn)單獨供電。而據(jù)飛眼的說明書描述，飛眼是可以改為三線的。在分析了這個方案的可行性后，我馬上表示支持。同時我馬上通過網(wǎng)絡請西覓亞的工程師提供技術支持，又聯(lián)系了澳大利亞的技術人員尋求幫助，最終學生成功地將飛眼由兩線改成了三線，其中有一根線是公用的，另外兩根與公用線一起分別作為供電和反饋信號，反饋信號的當然還是接到RCX的輸入端口，供電的接口接哪里呢？難道為了飛眼單獨做一個電源嗎？通過分析，我提出了將接口接到RCX輸出端口上，這是一個非常大膽而有創(chuàng)意的想法，機器人的6個馬達分成了2組，并聯(lián)之后只用了2個端口，中間還有1個B端口沒有用到，既然只是供電，那我們將B端口一直輸出最大電壓就可以實現(xiàn)??！經(jīng)過安裝、測試，用程序監(jiān)控飛眼值的變化，發(fā)現(xiàn)這個問題得到了有效的解決，成功的那一刻，學生和我都非常激動。

在機器人活動中，學生需要自主性的探究，但也需要強大的支持和服務，教師應該提高自身能力和素質，為學生服好務。

教師的組長角色

我將參加機器人活動的學生分成小組，并且常常強調學生的團隊精神、協(xié)作精神。我告訴他們，每個興趣小組是一個整體，一個人強不是強，組內每個同學都強才有力量，以此促使大家相互交流和幫助。而我也融入其中起到協(xié)調和一定的組織作用，成為一個隱形的組長。比如足球項目，一般都是兩個同學一組，我通常要求一人做進攻機器人，一人做防守機器人。要求學生在設計時以追求最大的默契度為目標。無論是比賽還是試驗都要求小組成員共同協(xié)作，密切交流磨合。同時兩個小組之間相互對抗和交流，最后共同分享成功的經(jīng)驗。有時，盡管只有兩三個同學參加比賽，沒有比賽任務的同學一樣會來參加他們的賽前訓練，給參賽的同學提建議、出點子。因為在他們眼里，參加比賽的同學代表的是我們學校整個團體的水平。

在備戰(zhàn)“機器人世界杯”選拔賽的時候，因為時間非常緊，而飛眼的使用還不夠成熟，我們決定暫時放棄飛眼，還是用普通光敏來找球。學生的信心受到了不小的打擊，擔心可能要失敗，這時我并沒有讓學生停止學習的腳步，而是要求每個小組在解決光敏問題的同時對機器人的底盤進行重新設計，加重了學生的任務。通過對小組的施壓，反而激發(fā)了小組間的斗志，小組與小組間也開始共同探討和協(xié)作，共同來解決問題，充分調動了所有成員的能力。很快小組新的改進方案就設計了出來：在機器人的前面放4個光敏，每邊2個，由于RCX的輸入端口只有3個，而給光敏的只剩下了2個（其中一個給了指南針），怎么辦呢？開始的時候我們用2個RCX來做，將一個作為指揮者，另一個作為執(zhí)行者，2個之間通過通訊來控制，但是由于通訊的方式延遲太大，根本無法實際應用，因此很快就放棄了。后來我們將2個光敏并聯(lián)在一起，再接到RCX的輸入端口上，這樣輸入端口就剛好夠用了。有了這次高強度的體驗，學生不僅沒有被嚇倒，反而體會到了協(xié)作的力量。

有的時候，需要教師以隱形組長的角色參與其中，才能充分發(fā)揮小組的力量，并能充分了解每個同學的特點，從而最大限度地提升團隊的戰(zhàn)斗力！

教師的心理輔導師角色

機器人比賽主要是以學生為主體，教師為輔。無論是在比賽過程中還是在研究試驗過程中，教師除了對學生進行技術方面的引導外，更應該注重對學生的心理及應變能力等綜合方面進行培養(yǎng)，充當好稱職的心理輔導師的角色。

在我們的機器人活動剛起步的時候，無論是在平時的學習研究過程中，還是在各種各樣的實際比賽中，學生會不斷遇到挫折和許多未知的情況，并不是所有的問題老師都能包辦，都能處理。老師越少包辦、越少處理反而越好。強調學生的應變能力，獨立自主地處理突發(fā)事件，提高學生挫敗的承受力才是老師最應該做的事情，我想這也應該是我們組織機器人比賽的一個初衷——培養(yǎng)和提高學生自身的綜合素質。但是，適當適時地鼓勵和開導也是非常必要的，通過鼓勵堅定學生的信心，通過開導舒緩學生的壓力，讓學生既不盲目自大，也不過分自卑，為學生創(chuàng)造一個良好的心理環(huán)境。這也是為什么學生在實驗中經(jīng)歷了一次又一次的失敗后還能夠堅定自己的想法，堅持下去的一個關鍵因素。

第一次參加機器人足球正式比賽的時候，我們一路過關斬將，順利打入了決賽。但在決賽中，由于對手的機器人力量過大，我們的機器人的程序被猛烈的沖擊撞掉了，最終和冠軍擦肩而過。當時學生特別的遺憾和委屈，個別學生甚至有了放棄的想法，在這個時候我慢慢地開導學生，并且?guī)ь^組織所有學生對我們機器人的結構進行全方位審視，尋找出自身的優(yōu)點，增強學生信心，同時也鼓勵學生找出不足，讓學生客觀認識到我們輸?shù)舯荣惖脑颉Ｍㄟ^這樣的開導，學生的挫敗心理得到了緩解，同時也激發(fā)了他們繼續(xù)努力的決心，馬上就有學生想出了新的方案。經(jīng)過多次改進，新的結構可以有效防止高強度的撞擊。我們還改進了找球程序，使普通光敏也可以找全場了；改進了防卡死的功能，終于在當年的中國青少年機器人競賽（重慶賽區(qū)）聯(lián)賽中囊括了中學足球“二對二”的冠亞軍。而在這場比賽中學生充分體現(xiàn)了臨場應變的能力，比起過去成熟了很多，這與平時的獨立訓練是分不開的，更和學生心理素質的提高有很大的關系。

教師要多學習心理學，掌握學生的心理變化，經(jīng)常為他們解決心理的問題，這對推動活動的開展是非常重要的。

總之，只有正確認識機器人活動中教師與學生的關系，我們才能夠真正將機器人活動開展得更好，使更多的青少年受益，才能為青少年提供全面學習多種工程技術知識的機會。教師的多角色更應該多元化地體現(xiàn)，以學生自我探討研究為主，以教師引導服務為輔，讓學生在參與機器人的項目中不斷獲取學習的經(jīng)驗，培養(yǎng)良好的思維方式，學會與人協(xié)作，學會與人分享，同時提高學生分析問題、解決問題與獨立思考的能力，充分激發(fā)學生的學習興趣。

第五篇：機器人比賽感受

機器人比賽感受

在這個月，我參加了世界機器人西南曬區(qū)公開賽（WER）在這個比賽中，我小組在比賽中獲得了優(yōu)異的成績。我認為參加這次比賽雖然讓我的時間更加緊迫，但是我認為參加這次比賽卻十分有意義！下面讓我來談一談自己的賽后感吧！

在我們陪訓時，老師就對我們定下了高的要求，我們需要成功完成四個已知任務，其它三個未知任務只能我們去比賽現(xiàn)場完成了，所以，我們都十分努力地去完成！另外，我們都十分配合老師的訓練，讓我們的程序更加地完美。在一次又一次的測試中，我們發(fā)現(xiàn)了自己程序的不足之處。終于，做好充分準備的我們信心滿滿地向比賽進軍了?。ê冒桑鋵嵨覀冞B足夠的材料都沒有，只是程序編地還行罷了！說實話，我們也沒有自信的條件）雖然我們可以完成四個隱藏任務，但還有三個未知任務呢，只有到了比賽場才知道。

比賽了！本信心滿滿的我們在一瞬間喪氣了。如果想要完成這三個隱藏任務，就需要馬達，可我們只有一個馬達，已經(jīng)造了另一個任務道具。怎么辦，只有盡觀其變了。在比賽中，我發(fā)現(xiàn)了許多有用的東西：其他參賽的參賽隊員都有自己完成任務的不同方式與任務道具，這讓我學到了不少新的東西，那就是創(chuàng)意，想象力，只有這幾樣東西結合起來，才能獲得勝利。我們出來比賽其實是出來學習的。

如果再有比賽，我會再次參加！必盡，重在參與呀！