FLL机器人2016年比赛的几个使用技巧

第一篇：FLL机器人2016年比赛的几个使用技巧

FLL机器人工程挑战赛（2016）的几个创新点

湖南省湘潭县第一中学 何文芝 *** 机器人是集机械学、电子学、工程学、环境学、自动控制、计算机语言、人工智能等方面的综合性学科融为一体，按程序实现各种功能的机器。机器人比赛以培养学生的团队合作和技术素养为宗旨，要求学生从整体规划、结构布局、实施方案、设计制作到调试应用有一个机器人结构体系。是一项系统工程，任何环节上的不足和失误，轻者影响比赛成绩，重者则是功亏一篑，使训练时的汗水付之东流。同时也是提高学生素质综合实践性的重要课程，通过比赛在拓宽学生的知识面，促进学生全面而富有个性的发展上有着不可替代的作用。特别是在国家激励科技创新的新时代，机器人的教育更是为学生营造动手动脑、进行设计探索活动的环境，倡导学生积极主动、勇于探索的科学精神，组织学生进行探索的式学习，让学生充分发展智力，动手实践，积极合作，主动探究注入了新的活力。这对我国的机器人事业的发展，培养高素质人才起着重要作用。下面本文就FLL机器人在今年比赛训练中的几个创新点进行介绍，供那些正在积极备赛的选手们参考。

一、机器人的搭建

机器人是整个过程中执行机械，也是活动中的基础部分。机器人的性能直接决定着比赛成绩。

首先，根据比赛场地，结构紧凑牢固是关键，占用空间大小适中，长宽高的比例有一定的限度，太宽乍地方过不去，太乍整机必然升高，机器重心升高，这容易翻倒；太长运动性能大为降低，转向不灵活。紧凑是没有多余的零件。我们选用大的摩托车轮做轮子保证了这个机器人的运动速

度，以及转向性能。

其次是外挂的策略物也要性能优良，能配合机器人主机，完成策略物所能完成的任务。能和外挂的策略物对接良好，能减少对接时间使有限的时间发挥更充分。

第三 两个主动轮和万向轮的位置构成等边三角形。万向轮与动力轮太近易翻车，太远转向不灵活。且重心最好集中在中点，偏心也容易翻倒。机器人的控制器的屏幕和按键要在外层，便于观察数据和操作。充电插口和数据线插口不能有障碍物，方便充电和下载程序。机器人主机的数据线接口在实验阶段最好是用短线连着，此短线再和一根长约三米的USB公母头线配合，免得接口插动频繁而损坏，使控制器报废。

第四 传感器的安装位置要科学化，要能接收传感信号双不影响工作的正常进行，还要能适用不同策略物的要求。各种引线布局要合理，不能太长和太短，长了运动不方便影响任务的完成，应设法在空隙的地方将多余的线固定。弹簧（橡皮筋）在机械行业有很重要的应用，特别是一些储能装置，机器人的某些场合注意使用。

二、创新点

1、北线任务

我们做的策略物对北面的任务书是一次完成。包括取回大包装箱模型、在卡车和工厂释放甲烷模型、取回分类器西边塑料袋模型、推动卡车及掉到卡车上黄色垃圾箱模型、黄色垃圾箱模型的释放和小包装模型带回基地。过程是这样的，机器人从基地出发，带着接大包装箱的小车，碰到工厂模型小车在弹簧的作用下自动释放，继续前进在光电传感器检测到第一条黑线带着服务卡车运动一段距离，此时正好是工厂模型放甲烷的地方，由Ｂ电机带着挂甲烷的轴旋转45度同时放下位置在工厂模型的甲烷和卡车上的甲烷，（由程序保证两个投放点在同一直线上）再前进一小距离把挂甲烷的杆落下挂到垃圾袋并旋转此轴，（称之为挂杆）使垃圾袋牢牢挂在转动杆上，再将挂杆提起与水平面成角50度继续前行，卡车和黄色垃圾箱一起运动。杆之所以要提起是前面有分类器模型，如果不抬起则不能通过；能弯曲是杆的伸出的基部装有万向器。再继续前行检测到第二根黑线机器人重新定位，再走一段距离释放卡车；它的原理是推动卡车前进的机械手是用线和挂甲烷的杆用线连着的，由于线的柔性，挂杆向下运动没有作用，而挂杆向上运动时由于线的长度有限，必然跟着挂杆向上运动而释放卡车。再继续往前运动检测到第三条黑线，行驶一小距离，放下带小包装箱的机械手，把小包装箱带回。回去仍然是检测到三条国黑线，第三黑线是标志线，由机器人发出信号放下挂杆，将工厂西边的环拉出，大挂件滑出再送进去，然后抬起挂杆，让机器人旋转80度左右，再次放下挂杆，使挂杆的顶部伸在大包装箱内并向压，由杆的压力将大包装箱带回基地。这里注意的是挂杆由大功率电机经减速带动挂杆的升降，挂杆的自转由小电机驱动。机器人的直线行走是靠北面导轮起作用。机器人结构图见力一，策略物见图二。经实践操作，我们的机器人需20秒左右，但得分有300分。

2、南线任务

南面的任务有投放轿车的引擎/风档、取混合肥料胼、取回甲烷和清理垃圾袋

机器人由基地出发，由双光电传感器找到向东的黑线并直行。这时的策略物装有触点传感器的联动机构，并带上能接肥料胼的小车，当触动传感器到右边混合器模型触发小轮时，机器人释放小车，定位投放轿车的引

擎/风档，注意这时的小车是用线连着的，线的一端仍在基地。利用混合肥料落下要十几秒的时间，充分利用这段时间去完成另外的任务。机器人投放引擎/风档装置再往前方运动一小距离挑起甲烷模型迅速沿黑线绕过肥料混合器返回。最后去推倒建筑物取到贵重物品回到基地。这时制肥时间也差不多了，由回到基地的机器人原地拉线把连着装肥料胼的小车拉回基地，这一过程就完成了。

这里要特别注意机器人沿黑直线行走是光电传感器所起作用，在编程过程中要用到PID算法，这种算法很复杂，限于篇幅这里只能作简单介绍。机器人在巡线过程中是用双光电传感器挟着黑线前进，机器人的运动被传感器接收的光线亮度变化是一个渐变化的过程。从亮的部分往交界线可以看成是光线越来越暗变化，从暗的部分往交界线可以看成是光线越来越亮变化，被光电传感器检测获取数据。预先测出亮的部分的平均值和暗的部分的平均值（通过多点测量平均值的方法）用当前值去跟这两个值的平均值求差，差的绝对值越大说明机器人偏离路线越远，反之就越小，这样就能得出机器人大约偏离交界线的距离。偏离得越多需要调整的距离就越大，换言之，需要的电机的功率也就越大。通过差值的正负可以判断出是偏向亮的一边还是暗的一边，控制器作出判断控制电机的转速，然后增加或减小对应电机的功率，这样机器人在行进中不断修正两个电机的功率，达到巡线的目的。安装位置距前轮着地点6厘米左右，调整好光电传感器离桌面的高度和电机的基础功率就能达到比较平顺的巡线效果。

北线的巡线走直线主要机械巡迹，在机器人的北面装有两个导向轮，光电传感器起定位的作用。

第二篇：FLL机器人比赛场地制作图

机器人比赛场地：

一、FLL赛场图及安装制作图

上面配置中上面长方体的具体的长宽尺寸为：

A: 2370 mm+/-2 mm C: 40 mm +/-2 mm 桌子内壁涂消光黑

装配： 第一步 :

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

确定宝丽板较粗糙的一面作为底面，在底面上，按图1所示加强肋进行定位、夹紧、上螺钉

图1 第二步 :

如图2所示，在夹板表面的四周固定围框。

图2 第三步 :

如图3所示，将竖直杆水平居中固定到短围框外侧。在另一个人的帮助下，将横梁放到两竖直杆的顶端并用螺钉固定。使用链条将日光灯悬挂到横梁中央。与另一个人一起将整个装置放到锯木马上。

图3 挂灯的横梁高度距下面台面高度为一米 台面距地面高度75cm.备注：考虑安装，运输的方便性，各社区可根据需要，可将挂灯横梁和下面锯木马做成可拆卸的。

第三篇：浅谈FLL竞赛机器人的搭建及编程

2016江苏省计算机教学年会

浅谈FLL竞赛机器人的搭建及编程

字数：

作者: 单位：泰州技师学院地址：江苏省泰州市龙轩路邮编：3412字

周洋

9号 225300

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浅谈FLL竞赛机器人的搭建及编程

摘要：在FLL机器人竞赛中，基础小车的搭建是完成任务的基础，完成任务的准确性和稳定性有很大一部分因素取决于基础小车的搭建，本文从驱动轮、从动轮、重心、传感器、电机等几个方面来探讨基础小车的搭建问题以及阐述了在比赛中常用PID巡线技术。

关键词：FLL、机器人、传感器、搭建、PID、巡线

近十年，机器人竞赛越来越普及，种类也非常繁多，这些比赛对促进青少年的发现问题、解决问题的能力有着很大的提升作用，与当前所倡导的素质教育不谋而合。许多大学目前也开设了机器人专业，家长的教育理念也有所更新，机器人教育也符合孩子们的天性，种种原因都使得机器人教育和机器人比赛蓬勃发展，一片欣欣向荣。其中FLL比赛是较为复杂，对青少年的能力考验要求比较高的一项比赛，在该项赛事中，机器人的结构搭建又是完成比赛中各项任务的基础，本人近几年多次指导学生参加江苏省青少年机器人大赛获得一等奖，现将一些搭建和编程的经验与大家分享，希望对参赛者能有所帮助。

一、驱动轮和从动轮的要求

乐高器材中可以用作驱动轮的轮子很多，有大、有小、有宽、有窄，在比赛中很多参赛队都各有采用。这些轮子在走直线时是没有什么误差的，主要的误差来自于拐弯，太宽的轮子由于场地不是绝对平整的，在拐弯的时候的中心点就没法确认，导致拐弯的误差较大，所以应选用较窄的轮子误差较小。直径大的轮子可以实现较快的速度，但同时惯性较大引起误差；直径较小的轮子速度较慢，但误差较小。轮胎与周围结构件的距离要空开2毫米以上的距离，防止轮胎与结构件摩擦引起误差。

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从动轮不宜选择万向轮，因为万向轮的在结构上不够稳定，会引起转向的误差，可以选择转动灵活的普通轮毂在作为从动轮。通常两动力轮之间的距离在15~18厘米左右，动力轮与从动轮的前后轴距在14~20厘米左右。

二、车体重心的要求

在垂直方向，为了车体的稳定，整机的重心应该尽量靠下，在乐高所有的器件中控制器(包括电池)和电机的重量是比较大的，所以这些零件应该装在较低的位置。在水平方向，整机的重心应该离驱动轮较近，离从动轮较远，两者的距离大约为1:2。如果重心离驱动轮较远，那么驱动轮就有可能会打滑，引起比较大的误差；如果重心离驱动轮太近甚至就落在驱动轮上，那么在行进的过程的惯性就会引起车辆的点头和抬头，从而引起误差。

三、传感器的使用

乐高提供的传感器种类很多，但能够在FLL比赛中发挥作用的却很少。光电（颜色）传感器在比赛中使用频率较高而且是必不可少一个传感器，可以用单光电来巡线定位，常用的定位算法是PID算法，但在实际比赛中往往只要用到P算法就可以达到要求。可以用双光电来进行垂直定位，在车辆的左右水平位置各安装一个光电传感器，左侧的传感器控制左轮，右侧的传感器控制右轮，左侧的传感器检测到黑线左轮就后退，检测到白色左轮就前进，右侧也是一样，这样就可以达到与黑线垂直对齐的目的。可以用单光电光电巡线+光电定位，一个光电传感器负责巡线，另一个光电传感器负责检测旁边垂直的黑线，一但检测到黑线，机器就可以进行下一步动作，例如停下来完成任务等。

角度传感器也使用得比较多。它是集成在电机内部的，用来反馈

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电机旋转的角度，是非常重要的控制电机的手段。

超声波传感器可以用在对精度要求不是很高的任务上，因为小车前进的速度和超声波本身都会对距离的判断带来误差，使用的距离也应该控制在4~12厘米左右，太近或太远都会有较大的误差。

触碰传感器可以用在启动机器和靠墙对齐时使用。可以利用按一下触碰传感器来启动机器或是在比赛过程中再次启动机器。靠墙对齐就要求在机器的最后面的水平对称位置安装两个触碰传感器，一但两个传感器同时被按下就说明对齐成功，可以进行下一步动作。

至于陀螺仪、声音传感器、温度传感器在FLL比赛中都不适合使用。

四、车身形状的要求

首先整个车体的结构要非常稳固和结实，不能再比赛中有零件松脱的现象。结构不稳固会在行进中引起跟距离成正比的误差。如有零件松脱了，裁判会进行判罚。第二，车辆的前后左右最好使用圆弧或倒角的结构，不要使用直角，这样在车体拐弯的时候可以减少碰到模型或墙壁的概率。第三，车体后面做成一个平面或在左右两边做出两个凸起，用来进行靠墙对齐。第四，如果需要安装导向轮，那导向轮的位置一定要在驱动轮的前面，不要超过墙壁的高度。第五，车辆的四周要平滑，要留下固定点。这样就可以方便地安装和拆除策略物。

五、控制器和连接线的要求

控制器最好是横放在车辆上，否则重心不太容易控制。控制器的下载口的空间要预留出来，否则无法下载程序。控制器要方便拆卸，这样可以方便更换电池和充电。连接线要尽量藏到车辆里面去，千万不能鼓在旁边，更不能碰到传动部件，这样会严重影响任务的执行。

六、电机的选择要求

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目前主流的电机主要是NXT电机和EV3电机，在实际使用中EV3电机在启动时的误差要比NXT电机要大，所以我们通常使用NXT电机。电机要挑选两个最为接近的电机，在挑选时可用一根轴连接两个电机，然后让两个电机同时转动，在启动时比较平顺，没有跳动的即可作为一对电机来使用。

七、巡线算法

巡线是FLL竞赛中一项非常重要的支撑技能。有了它机器人就能在场地上准确定位，完成任务；有了它机器人就能充分利用场地上的线路，提高速度和准确性。在一般的教材中提到的往往是由传感器判断黑白位置，控制器控制左右轮交替前进的方式，该方式车体摆动较大，定位的精度不够，所以在比赛中失误较多。为了能够达到比赛精度，我们往往采用的是PID算法巡线。

1、PID巡线的P算法

有了稳定的好的车体，下面就欠缺好的算法了。机器人在巡线的时候巡的是黑白的交界线，用我们的肉眼看这条分界线是黑白分明，黑色的光线暗而白色的光线亮。实际上光线不论从暗到明还是从明到暗都不是跳跃的而是线型变化的。我们利用这个线型的变化值来确定机器人的位置，来确定驱动轮电机的功率，从而修正位置。

通常我们用于驱动的电机都习惯是B和C（因为程序默认B和C），依照前进的方向，左侧的为B电机，右侧的为C电机。假定黑色路线的平均光线值为5，白色部分的光线值为55，那么平均值30我们就可以看成是黑白分界线的值，换句话说就是传感器测出的值为30，那么我们就确定传感器的位置在分界线上，值越小就越靠近黑线里面，值越大离黑线就越远。我们以巡右侧的分界线为例来说明一下算法。首先由传感器测出当前的光线值，然后用平均值减去当前光线值，若

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差是正值则说明偏黑线部分，这时B电机应该功率大，C电机应该功率小甚至是负值。用该差值乘以一个0到1的系数（该系数由光电跟驱动轮的距离和驱动轮的大小决定），得到一个新数值，用该新数值加上一个基础功率（该功率越大前进越快，车辆越不稳定，反之亦然）就得到B电机的功率；用基础功率减去该新数值就得到C电机的功率，这样就实现了调整机器人位置的目的。这里的关键就是根据需要找好系数和基础功率，这两个值直接决定了巡线的速度和稳定性，而这两点往往是矛盾的，所以要找好平衡点。

2、PID巡线的I算法

以上的P算法对于一些比较平滑的线路已经能够做到比较好的巡线精度了，但对于弯曲度比较大的曲线或是急拐弯就显得不够了，那就要加入I算法。每次计算出当前光线值和平均值的误差后，将这个误差存到一个变量中，那么就会出现这样一个公式：变量=变量+误差，如果线路比较平滑，那么误差有正、有负，所以大部分的误差是可以抵消的，变量趋近于零。但对于曲度较大的线路，引入该算法后就可以修正误差，我们最终希望变量趋近于零，得到较为平顺的行进线路。具体做法是我们将累累积的误差，也就是这个变量加到B和C电机的基础功率里，还是以巡右侧线为例，基础功率加上变量赋给B电机；基础功率减去变量赋给C电机即可。

3、PID巡线的D算法

前面的P算法用于修正当前的误差；算法用于修正累积的过去的误差。D算法就是用于预测未来的误差给予修正。假定误差的下一个变化与当前最后一个变化是相同的，我们据此来预测将来。这个意思是说，下一个误差的期望值是：修正量=当前误差+前两次传感器采样误差的变化量。

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以上是在近几年的比赛中对于基础小车搭建的一些心得和FLL比赛中使用的PID算法的基本原理，希望对大家能有所帮助。

[1] 肖建编.ASP.NET 编程实例与技巧集粹.北京：北京希望电子出版社，2003.[2] 巴兹拉等.ASP.NET 安全性高级编程.北京：清华大学出版社，2003.[3] Jesse Libert.Programming C#中文版.电子工业出版社，2006.[4] 米切尔的等编著.ASP.NET 权威指南.北京：中国电力出版社，2003.[5] 曾登高编著..NET 系统架构与开发.北京：电子工业出版社，2003.

第四篇：机器人比赛[范文]

中国青少年机器人竞赛

中国青少年机器人竞赛活动是中国科协主办的面向21世纪青少年的系列科技创新活动之一。该活动始办于2001年，竞赛旨在以丰富多彩、形式多样的机器人探 究项目，培养青少年的创新精神和动手实践能力，激发他们对科学技术以及机器人研究应用的兴趣，提高他们的科学素质。同时，该活动还选拔国内优秀的青少年参 与国际青少年机器人竞赛和交流活动。

中国青少年机器人竞赛组织机构

主办单位

中国科学技术协会

举办地省（直辖市、自治区）人民政府

承办单位 竞赛的性质

中国青少年机器人竞赛以培养青少年的创新意识和实践能力、提高青少年的科学素质为目的，是一项将知识积累、技能培养、探究性学习融为一体，面向广大青少年机器人爱好者的科学普及性活动。2 竞赛的主办单位、承办单位、协办单位

中国青少年机器人竞赛每年举办一次。由中国科学技术协会和承办省（自治区、直辖市）人民政府主办，由中国科协青少年科技中心、主办省（自治区、直辖市）科协承办及有关部门协办。

中国青少年机器人竞赛诚邀有志于青少年机器人教育活动的国内外企业作为合作伙伴。3 组织机构

竞赛组委会由主办单位与承办单位共同组成。

竞赛组委会办公室设在中国科协青少年科技中心，负责竞赛日常工作。

竞赛组委会聘请有关专家组成专家委员会，负责竞赛活动的策划、培训、咨询等工作。中国科协青少年科技中心中国青少年机器人竞赛总则

竞赛委员会是在竞赛组委会直接领导下行使组织实施青少年机器人竞赛活动的职能机构，由各省级青少年科技工作机构机器人竞赛项目组织工作者组成，参与中国青少年机器人竞赛有关政策研究、具体活动的策划和组织实施等工作。4 比赛时间

每年暑期。5 赛事安排

中国青少年机器人竞赛的比赛项目要根据我国中小学机器人科技活动和国际青少年机器人竞赛活动的发展进行安排。比较经常性的比赛项目有机器人创意比赛、机器人基本技能比赛、机器人足球比赛、VEX和FLL机器人工程挑战赛等。6 参赛对象及组团方式

凡竞赛前在校就读的中小学生（包括中专、中技、中师、中职）均可参加各省（自治区、直辖市）举办的竞赛活动，各地通过省级竞赛选拔优秀代表队组成省参赛代表团参加全国竞赛活动。各参赛代表团以本省(自治区、直辖市)名称命名。

参赛队按小学、初中、高中三个组别组建，不允许跨组别。7 奖项设立

7.1 各单项赛事设一、二、三等奖； 7.2 若干专项奖；

7.3 优秀组织单位奖、优秀教练员奖和特殊贡献奖；

7.4 选拔优秀队伍组成中国青少年机器人竞赛代表队参加相关国际比赛。8 参赛申报 8.1 名额分配

竞赛组委会将根据各省(自治区、直辖市)组织的比赛规模，按照一定的比例，下发参赛申报名额。各省(自治区、直辖市)根据限定的名额数，择优向竞赛组委会进行申报。每名参赛选手只能申报参加一个竞赛项目。8.2 申报时间

申报时间和要求以当年下发的竞赛通知为准，如有变动，以补充通知为准。8.3 申报方式

为了加强机器人竞赛组织工作的科学性、规范性和透明度，提高工作效率，除申报书需书面填写外，其余材料一律采用网上申报方式。8.4 申报流程

请登录robot.xiaoxiaotong.org网站，进行网上申报，具体流程如下：

⑴ 组委会根据分配名额生成授权号；

⑵ 各省级竞赛组委会根据提供的账号和各省确认的密码，登录管理系统查询授权号并下发到各参赛队的教练员；

⑶ 教练员拿到授权号后，登录网站确认申报资格，然后注册参赛队的个人信息、申报项目信息、上传附件等，提交到各省级竞赛组委会；

⑷ 各省级竞赛组委会对申报信息进行首次资格审查，保证网上申报的有关信息与纸质申报表完全一致；

⑸ 全国组委会对各省级竞赛组委会申报信息进行再次资格审查，不合格者将予以淘汰；

⑹ 在网上公布确认的参赛队名单。9 未尽事宜由竞赛组委会解释

中国青少年机器人竞赛历史沿革

第一届中国青少年机器人竞赛于2001年在广州市南沙科技馆举办，当时叫“全国青少年电脑机器人竞赛”，参赛的仅有十多个省市200多名学生参加，霍英东先生亲临比赛现场，给小选手们加油鼓劲。当年，全国竞赛组委会应亚太地区青少年机器人奥林匹克竞赛组委会的邀请，首次组队参加了在香港举办的亚太地区青少年机器人奥林匹克竞赛。比赛中，我国选手一举夺得中学组、小学组两个团体总分第一名和多个单项奖的金牌，震惊了亚太各国。

第二届中国青少年机器人竞赛于2002年继续在广州南沙科技馆举行，有近二十个省市的500多名中小学生、科技辅导员和80多个代表队参加比赛。

第三届至第九届中国青少年机器人竞赛分别在河南、广西、陕西、云南、重庆、湖南、青海举行，竞赛规模不断扩大，规格不断提高，经验不断丰富，成绩不断攀升。目前，中国青少年机器人竞赛这一高科技的竞技赛事，已成为国内科技、教育界一致认同的一项青少年科技创新的重要赛事，作为一项富有时代性、创新性、参与性和普及性，适应当代青少年需求，深受当代青少年欢迎的智力开发活动，在全国各地产生了广泛的社会影响。

第十届中国青少年机器人竞赛在北京工业大学举行，自本届比赛起，竞赛充分利用信息、网络、通讯技术，全面体现科学、规范、高效、创新的组织管理特点。

第十一届中国青少年机器人竞赛将于2011年7月在河南郑州第七中学举行。自本届起，中国科协青少年科技中心与天津工程技术师范大学联合成立青少年机器人竞赛研究培训中心，启动各级裁判长和教练员的培训工作，加快推进裁判资格认证工作。开展青少年机器人竞赛发展趋势研究与分析，加强推进青少年机器人教育活动改进与创新。

关于中国青少年机器人竞赛准入器材的补充说明

2013-11-06中国科协青少年科技中心本文被阅读过665次6人次推荐

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为了维护国家进出口和税收政策，保证国家税收收入，打击重点领域、重点渠道的偷逃税和相关产品的走私、仿冒活动，进一步落实《国务院关于进一步做好打击侵犯知识产权和制售假冒伪劣商品工作的意见》，同时帮助青少年从小树立保护知识产权的概念、树立纳税意识、增强法律意识和法制观念，中国青少年机器人竞赛办公室与专家委员会重申在2014年第十四届及以后的竞赛中，参赛队使用的器材应来自合法渠道。

2014年第十四届中国青少年机器人竞赛用于FLL机器人挑战赛的器材须由LEGO在中国的唯一代理北京西觅亚科技有限公司提供，并应有“乐高中国市场专供”标识符；用于VEX机器人工程挑战赛的器材须由VEX在中国的唯一代理博思电子数码科技有限公司提供；用于机器人综合技能比赛和足球比赛的器材须由未来伙伴机器人有限公司、纳英特电脑电子工程有限公司、中鸣数码科技有限公司、西觅亚教育科技有限公司或博思电子数码科技有限公司提供。参赛报名后，将对参赛队所用器材的来源进行确认，使用来自非法渠道的参赛队不能参赛；在比赛现场，将对参赛队赛的器材再次进行赛前检查，未通过检查的参赛队将没有比赛成绩。请各省（自治区、直辖市）科协在推荐参赛队时严格审查。

7月17日，在第十三届中国青少年机器人竞赛教练员论坛上，论坛特邀嘉宾伊森•丹纳赫博士说：“创新教育的目的是指导学生突破原有的框框，不局限于固有的思维，发挥出想象力和创造力。但是，在对学生进行机器人创新教育的同时，老师也要为创新设置一定的局限，这样更利于学生在现实生活中开展创造性的工作。”他认为：“学生毕业后，在工作岗位上开展创新性的工作，总会受制于资源、时间、预算等因素的限制，只有培养学生在一定的局限下开展创新工作，他们才能在以后的工作中得心应手。”

伊森•丹纳赫目前就职于美国塔夫茨大学工程教育与拓展中心，任工程项目研究主任，研究辅助教师开展工程教育及交流机器人理念的创新和交互技术，对象涵盖幼儿园到大学阶段。论坛上，伊森•丹纳赫从教育的角度，结合机器人技术，探讨如何激发学生学习科学、技术、工程、数学的兴趣。

伊森•丹纳赫向广大教练员传递了机器人课堂教学理念。他认为，进入新世纪以后，出现了许多机器人教学平台，且机器人的设计过程也逐步简化，中小学生经过培训可以轻松完成，因此广受青少年的热爱。课外教师应努力把教室转化为孩子学习工程技术的场所，激发孩子的创新能力，把创造力贯穿于机器人设计的全过程。同时，伊森•丹纳赫强调，在学生的创造过程中，可设置一些局限，教育学生在局限内对自身和外部条件进行调整，最大限度地利用各种因素，尽可能拓展创新的空间。

青少年参与机器人竞赛，除了提高竞技能力、团队协作能力，学习科学知识外，还能熟悉学科之外的知识。STEAM(科学、技术、工程、艺术、数学)应贯穿于机器人创新设计教育的全过程，伊森•丹纳赫认为好的机器人设计应融合这5方面的要素，他以一名学生设计的作画机器人为例，科学、技术、工程是机器人存在的基础，不难理解。要使机器人画出优秀的作品，设计者本人首先要具备一定的美术基础，并通过技术手段把自身的美术技能转化到机器人身上，同时，机器人作画既要考虑图画和图纸之间的比例大小，又要考虑图画各要素之间的比例大小，这就需要应用到数学知识。以设计音乐机器人为例，年龄小的学生可以了解音色、音符等基本音乐知识，年龄大的学生在熟悉这些知识之外，还能学习到音频原理等物理知识。

谈到如何处理基础课学习和开放课的关系时，伊森•丹纳赫认为，这是各国教育部门都面临的问题，现在美国也在努力提高本国学生的应试能力，要在两者之间寻求到一个平衡点，已达到全面提升学生综合能力的目的。

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    机器人竞赛 教练员论坛 创新教育

机器人竞赛活动中，教师与学生共同经历，共同成长。整个过程，教师不仅是简单的技术指导的角色，也充当了与学生共同探讨、共同研究的综合性角色。因此，做好教师角色定位，把握好师生关系，把握学习和研究中教与学的度是我们应该探讨和研究的问题。

教师的引导角色

学生对机器人的兴趣，开始都是泛泛的，没有针对性，要想找到合适项目的学生，就必须对学生进行必要的引导，比如我校开展机器人足球的时候，最初这个项目对于师生都非常陌生，我就通过各种渠道搜集资料，并给学生做多角度的展示，借以激发起学生的兴趣。果然，高二年级的王农龙等一批同学兴趣浓厚，当时正值他们参加完重庆的“机器人灭火比赛”并夺得了冠军，大家都信心百倍。我趁热打铁，又为学生详细介绍了足球机器人的基本情况和规则，并且鼓励有兴趣的学生进一步了解机器人足球的细节，探索自己今后在机器人足球上发展的方向。这样我们的机器人足球队就顺利组建起来了。

最初，学生用灭火机器人的底盘为原型来进行改装，原来的风扇被拆下后装上光敏传感器和一根桅杆（用来固定罗盘）。但由于技术不成熟，其找球和控球能力极其低下，灵活度也较差。我便引导学生了解当前机器人足球的两种主要的控球方式——吸球装置和冲撞模式，并让他们自己去尝试，结果他们参考网上的方案，经过两天的努力，做出了带吸球装置的足球机器人，大大改进了控球的问题。

通过教师的引导，学生有了很浓厚的兴趣，并能自己进行不断的研究和改进，为机器人项目的开展奠定了很好的基础。

教师的决策角色

机器人活动的开展学生是主体，但针对中学生知识的局限性和实践经验的匮乏，在关键时刻教师还应充当好一个正确的决策角色，让学生能够在有限的时间内获得最大的收获和进步。

机器人足球项目起步的初期，学生用的是吸球装置来控球，但是在实战中发挥得不是很好。学生当时觉得吸球是一个新的技术比较感兴趣，希望慢慢研究，但是所设计的机器人走的又是灵活机动的方向，这种结构的机器人是很难发挥吸球装置的效果的。而且为了应对比赛，也没有过多的时间和器材来同时推进两种方案。因此我一边鼓励研究吸球装置的学生继续研究，一边同时提出用冲撞的理念来设计机器人。这样学生分成了两个组，两天以后看效果。经过两天的尝试，最终用吸球装置的学生还是转变了观念，改为用冲撞方式。我马上让他们仔细观摩机器人足球的实况录像，激励他们从这个方向去努力，学生很快就将冲撞机器人设计出来了。

在某些关键时刻，学生由于受到各方面的局限，可能会有一些不恰当的想法和方向，此时，教师的决策角色是很重要的，可以保证学生更高效地用有限的时间来开展活动。

教师的服务角色

让学生制作机器人并参加比赛，只是一种手段，目的是为了发展他们各方面的能力，而能力的发展离不开活动中学生的亲自动手和积极思考。同时，机器人比赛是学生的比赛，只有亲手去设计制作，才会完全了解它的特性，调试时得心应手，出现故障时也能很快找到原因。因此，机器人兴趣小组必须采用以学生为中心的活动方式。无论是机器人搭建、程序设计，还是机器人调试，都应该以学生为主，同时教师应该充当好服务的角色，成为学生的坚强后盾。

我要求学生有自己的想法和认识，并不断地自我学习，当学生有了自己的设计思路时，必须要他们制订出一个详细的可行性报告，当老师认可了这个设计后，就要不遗余力地支持，充当好服务的角色。

当时，在解决足球机器人找球能力这个问题上，学生通过自己的研究和网上资料的查询了解到澳大利亚新出了一种传感器——飞眼，可以180°远距离找球，当学生兴奋而忐忑地说完了他们的思路之后，我立刻从西觅亚公司购买回飞眼，并交给学生去试用，不做任何干预，仅提供实时服务。飞眼装上以后，情况并不如我们想象的那么好，它极不稳定。学生通过反复测试发现，主要是因为RCX（乐高机器人核心控制器）输入端口的电压值过低。当时我们为了增加动力和灵活性，将马达的数量增加到了6个，因此在卡死的情况下，电机的负载达到了最大，此时的RCX能够提供给飞眼的电压值就远远低于它工作的正常范围了。这个问题西觅亚的技术人员也无法解决。看着学生期待的目光，我咨询了很多搞机器人的专家，又做了几种尝试，比如用12v的电压供电，制作用继电器控制的电路板来带动马达等，均以失败告终。无奈我又与学生一起仔细研究飞眼的说明书，终于，一个新的思路提出来了，既然是电压的问题，那为什么不考虑单独给它供电呢？因为当时的飞眼是两线的，与RCX的接口也是两线的，而这两根线，既要承担RCX对飞眼的供电，同时还要承担信号的读入，这样电压就常常受累于机器人的负载，不能正常工作。如果将其改为三线就可以实现单独供电。而据飞眼的说明书描述，飞眼是可以改为三线的。在分析了这个方案的可行性后，我马上表示支持。同时我马上通过网络请西觅亚的工程师提供技术支持，又联系了澳大利亚的技术人员寻求帮助，最终学生成功地将飞眼由两线改成了三线，其中有一根线是公用的，另外两根与公用线一起分别作为供电和反馈信号，反馈信号的当然还是接到RCX的输入端口，供电的接口接哪里呢？难道为了飞眼单独做一个电源吗？通过分析，我提出了将接口接到RCX输出端口上，这是一个非常大胆而有创意的想法，机器人的6个马达分成了2组，并联之后只用了2个端口，中间还有1个B端口没有用到，既然只是供电，那我们将B端口一直输出最大电压就可以实现啊！经过安装、测试，用程序监控飞眼值的变化，发现这个问题得到了有效的解决，成功的那一刻，学生和我都非常激动。

在机器人活动中，学生需要自主性的探究，但也需要强大的支持和服务，教师应该提高自身能力和素质，为学生服好务。

教师的组长角色

我将参加机器人活动的学生分成小组，并且常常强调学生的团队精神、协作精神。我告诉他们，每个兴趣小组是一个整体，一个人强不是强，组内每个同学都强才有力量，以此促使大家相互交流和帮助。而我也融入其中起到协调和一定的组织作用，成为一个隐形的组长。比如足球项目，一般都是两个同学一组，我通常要求一人做进攻机器人，一人做防守机器人。要求学生在设计时以追求最大的默契度为目标。无论是比赛还是试验都要求小组成员共同协作，密切交流磨合。同时两个小组之间相互对抗和交流，最后共同分享成功的经验。有时，尽管只有两三个同学参加比赛，没有比赛任务的同学一样会来参加他们的赛前训练，给参赛的同学提建议、出点子。因为在他们眼里，参加比赛的同学代表的是我们学校整个团体的水平。

在备战“机器人世界杯”选拔赛的时候，因为时间非常紧，而飞眼的使用还不够成熟，我们决定暂时放弃飞眼，还是用普通光敏来找球。学生的信心受到了不小的打击，担心可能要失败，这时我并没有让学生停止学习的脚步，而是要求每个小组在解决光敏问题的同时对机器人的底盘进行重新设计，加重了学生的任务。通过对小组的施压，反而激发了小组间的斗志，小组与小组间也开始共同探讨和协作，共同来解决问题，充分调动了所有成员的能力。很快小组新的改进方案就设计了出来：在机器人的前面放4个光敏，每边2个，由于RCX的输入端口只有3个，而给光敏的只剩下了2个（其中一个给了指南针），怎么办呢？开始的时候我们用2个RCX来做，将一个作为指挥者，另一个作为执行者，2个之间通过通讯来控制，但是由于通讯的方式延迟太大，根本无法实际应用，因此很快就放弃了。后来我们将2个光敏并联在一起，再接到RCX的输入端口上，这样输入端口就刚好够用了。有了这次高强度的体验，学生不仅没有被吓倒，反而体会到了协作的力量。

有的时候，需要教师以隐形组长的角色参与其中，才能充分发挥小组的力量，并能充分了解每个同学的特点，从而最大限度地提升团队的战斗力！

教师的心理辅导师角色

机器人比赛主要是以学生为主体，教师为辅。无论是在比赛过程中还是在研究试验过程中，教师除了对学生进行技术方面的引导外，更应该注重对学生的心理及应变能力等综合方面进行培养，充当好称职的心理辅导师的角色。

在我们的机器人活动刚起步的时候，无论是在平时的学习研究过程中，还是在各种各样的实际比赛中，学生会不断遇到挫折和许多未知的情况，并不是所有的问题老师都能包办，都能处理。老师越少包办、越少处理反而越好。强调学生的应变能力，独立自主地处理突发事件，提高学生挫败的承受力才是老师最应该做的事情，我想这也应该是我们组织机器人比赛的一个初衷——培养和提高学生自身的综合素质。但是，适当适时地鼓励和开导也是非常必要的，通过鼓励坚定学生的信心，通过开导舒缓学生的压力，让学生既不盲目自大，也不过分自卑，为学生创造一个良好的心理环境。这也是为什么学生在实验中经历了一次又一次的失败后还能够坚定自己的想法，坚持下去的一个关键因素。

第一次参加机器人足球正式比赛的时候，我们一路过关斩将，顺利打入了决赛。但在决赛中，由于对手的机器人力量过大，我们的机器人的程序被猛烈的冲击撞掉了，最终和冠军擦肩而过。当时学生特别的遗憾和委屈，个别学生甚至有了放弃的想法，在这个时候我慢慢地开导学生，并且带头组织所有学生对我们机器人的结构进行全方位审视，寻找出自身的优点，增强学生信心，同时也鼓励学生找出不足，让学生客观认识到我们输掉比赛的原因。通过这样的开导，学生的挫败心理得到了缓解，同时也激发了他们继续努力的决心，马上就有学生想出了新的方案。经过多次改进，新的结构可以有效防止高强度的撞击。我们还改进了找球程序，使普通光敏也可以找全场了；改进了防卡死的功能，终于在当年的中国青少年机器人竞赛（重庆赛区）联赛中囊括了中学足球“二对二”的冠亚军。而在这场比赛中学生充分体现了临场应变的能力，比起过去成熟了很多，这与平时的独立训练是分不开的，更和学生心理素质的提高有很大的关系。

教师要多学习心理学，掌握学生的心理变化，经常为他们解决心理的问题，这对推动活动的开展是非常重要的。

总之，只有正确认识机器人活动中教师与学生的关系，我们才能够真正将机器人活动开展得更好，使更多的青少年受益，才能为青少年提供全面学习多种工程技术知识的机会。教师的多角色更应该多元化地体现，以学生自我探讨研究为主，以教师引导服务为辅，让学生在参与机器人的项目中不断获取学习的经验，培养良好的思维方式，学会与人协作，学会与人分享，同时提高学生分析问题、解决问题与独立思考的能力，充分激发学生的学习兴趣。

第五篇：机器人比赛感受

机器人比赛感受

在这个月，我参加了世界机器人西南晒区公开赛（WER）在这个比赛中，我小组在比赛中获得了优异的成绩。我认为参加这次比赛虽然让我的时间更加紧迫，但是我认为参加这次比赛却十分有意义！下面让我来谈一谈自己的赛后感吧！

在我们陪训时，老师就对我们定下了高的要求，我们需要成功完成四个已知任务，其它三个未知任务只能我们去比赛现场完成了，所以，我们都十分努力地去完成！另外，我们都十分配合老师的训练，让我们的程序更加地完美。在一次又一次的测试中，我们发现了自己程序的不足之处。终于，做好充分准备的我们信心满满地向比赛进军了！（好吧，其实我们连足够的材料都没有，只是程序编地还行罢了！说实话，我们也没有自信的条件）虽然我们可以完成四个隐藏任务，但还有三个未知任务呢，只有到了比赛场才知道。

比赛了！本信心满满的我们在一瞬间丧气了。如果想要完成这三个隐藏任务，就需要马达，可我们只有一个马达，已经造了另一个任务道具。怎么办，只有尽观其变了。在比赛中，我发现了许多有用的东西：其他参赛的参赛队员都有自己完成任务的不同方式与任务道具，这让我学到了不少新的东西，那就是创意，想象力，只有这几样东西结合起来，才能获得胜利。我们出来比赛其实是出来学习的。

如果再有比赛，我会再次参加！必尽，重在参与呀！