樂高EV3機器人參賽指南

第1章 賽事準備 1
1.1 賽事注冊 1
1.2 器材準備 2
1.3 團隊組建 3
1.4 操作手選擇 4
1.5 競賽策略制訂 5
1.6 結(jié)構(gòu)設(shè)計 6
1.7 任務(wù)規(guī)劃 6
第2章 機器人結(jié)構(gòu)設(shè)計 8
2.1 動力傳輸 8
2.1.1 齒輪 8
2.1.2 齒輪齒條傳動 14
2.1.3 蝸桿傳動 15
2.1.4 鏈條傳動 15
2.1.5 帶傳動 16
2.1.6 萬向節(jié)傳動 16
2.1.7 凸輪機構(gòu) 17
2.2 底盤設(shè)計 18
2.2.1 底盤類型 18
2.2.2 輪式底盤的轉(zhuǎn)向方式 19
2.2.3 電機的選擇 23
2.2.4 輪子的選擇 24
2.2.5 顏色傳感器的安裝位置 26
 
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參賽指南
IV
2.3 有電機手臂 29
2.3.1 抓取式收放結(jié)構(gòu) 29
2.3.2 抓取并抬升式收放結(jié)構(gòu) 32
2.3.3 旋轉(zhuǎn)吸取式收放結(jié)構(gòu) 35
2.3.4 齒條式升降推拉結(jié)構(gòu) 38
2.3.5 傳送帶式升降推拉結(jié)構(gòu) 41
2.3.6 平行四邊形式升降推拉結(jié)構(gòu) 43
2.3.7 曲柄滑塊式升降推拉結(jié)構(gòu) 47
2.3.8 曲柄搖桿式往復(fù)結(jié)構(gòu) 50
2.3.9 杠桿式擊打結(jié)構(gòu) 53
2.4 無電機手臂 55
2.4.1 固定式結(jié)構(gòu) 56
2.4.2 運送盒結(jié)構(gòu) 59
2.4.3 單向收取結(jié)構(gòu) 61
2.4.4 觸發(fā)下落結(jié)構(gòu) 64
2.4.5 彈力結(jié)構(gòu) 66
2.5 定位結(jié)構(gòu) 70
2.5.1 利用場地邊框的定位結(jié)構(gòu) 70
2.5.2 利用任務(wù)模型的定位結(jié)構(gòu) 73
第3章 機器人程序設(shè)計 76
3.1 移動 76
3.1.1 常用模塊 76
3.1.2 利用陀螺儀傳感器直行 79
3.1.3 利用陀螺儀傳感器轉(zhuǎn)向 83
3.2 巡線 86
3.2.1 多狀態(tài)巡線 86
3.2.2 比例巡線 91
 
V
3.3 定位 94
3.3.1 利用顏色傳感器檢測線條定位 95
3.3.2 利用顏色傳感器垂直對齊于線條定位 98
3.3.3 利用觸動傳感器定位 104
3.3.4 利用超聲波傳感器定位 106
3.4 檢測物品有無 110
3.4.1 利用觸動傳感器檢測物品有無 110
3.4.2 利用超聲波傳感器檢測物品有無 114
3.4.3 利用顏色傳感器檢測物品有無 120
3.5 檢測物品大小 123
3.5.1 利用手臂電機度數(shù)檢測物品大小 123
3.5.2 利用底盤電機度數(shù)檢測物品大小 126
3.6 檢測物品顏色 129
3.6.1 利用顏色編號檢測顏色 130
3.6.2 利用RGB值檢測顏色 132
3.6.3 利用HSV值檢測顏色 137
3.7 數(shù)據(jù)寫入與讀取 144
3.7.1 利用函數(shù)關(guān)系控制移動 144
3.7.2 利用數(shù)字排列變量讀寫數(shù)據(jù) 149
3.7.3 利用文件讀寫校正反射光強度 153
3.8 PID控制算法 157
3.8.1 PID控制原理 157
3.8.2 PID算法應(yīng)用于巡線 165
3.8.3 PID算法應(yīng)用于直行 168
3.8.4 PID算法應(yīng)用于轉(zhuǎn)向 169
第4章 備賽指南 173
4.1 賽前團隊建設(shè) 173
目錄.
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4.1.1 賽前準備 173
4.1.2 團隊協(xié)作 174
4.1.3 項目研究 174
4.1.4 技術(shù)答辯 175
4.1.5 演講技巧 176
4.1.6 裁判提示 178
4.2 比賽中的技術(shù)問題 178
4.2.1 場地光線強度對比賽的影響 178
4.2.2 賽臺或場地紙差異 178
4.2.3 陀螺儀傳感器校準 180
4.2.4 雙電機速度差值檢測 181
4.2.5 執(zhí)行程序選擇 182
4.2.6 電壓監(jiān)測 184
4.2.7 設(shè)備檢查 185
4.2.8 第三方模塊導(dǎo)入 186