創(chuàng)意之星--機器人套件介紹

1、一、“創(chuàng)意之星機器人套件”課程體系介紹以“創(chuàng)意之星模塊化機器人套件”為依托。展開相關實驗教學。1.1 一般性實驗以機器人形態(tài)為載體，激發(fā)學習興趣和動手參與能力（創(chuàng)意之星）演示性實驗4足爬蟲/6足爬蟲/機器蛇/機器狗/ 聲控機器人/避障機器人/追求小烏龜 /書法機器人了解機器人技術，了解C語百、單片機、自動控制等等學科的實際運用激發(fā)學習興趣（創(chuàng)意之星）構(gòu)型搭建實驗簡易機械臂/4輪小車/全向小車/6自 由度機械臂/履帶機器人/蛇形機器人 /4足爬蟲/6足爬蟲/機器狗使用創(chuàng)意之星零件、控 制器、傳感器，學習機 器人構(gòu)型搭建。動手實踐能力團體協(xié)作能力創(chuàng)新思維能力1.2.基礎課程、專業(yè)課程實驗教學課程體

2、系參考實訓室可以為工科專業(yè)的很大一部分課程提供實驗環(huán)境。1、在開始理論教學之前，先展示有趣味、有吸引力的機器人構(gòu)型，比如機器狗、六足爬蟲、巡線小車等。這個過程讓學生明白此門課程的實際運用價值，了解實際運用方式，調(diào)動學生學習積極性。2、開課的過程，穿插合適的實驗課程，階段性的進行知識鞏固和加深。3、在課程末期，以實驗為重要的成績考核方式，通過實際動手操作來考核學生的實際掌握程度。序號課程實驗內(nèi)容說明1C語日程序設計流程圖編程實踐使用流程圖編程軟件， 編寫程序邏輯流程圖， 軟件自動轉(zhuǎn)化為 C 代碼，編譯運行，驗證流程圖編寫能力LED跑馬燈實驗學習C語言編程，學習位操作、循環(huán)等 C語言知識點C語言綜

3、合實驗使用C編寫一個程序，讓小車能夠避障。全面驗證C語言掌握程度。2數(shù)字電 路與邏 輯設計演示實驗展示機器人構(gòu)型，以機器人控制器為主，展示數(shù)字電路實際運 用。邏輯門電路實驗閱讀控制器、傳感器原理圖，了解二極管、三極管等邏輯門電 路工作原理。AD/DA實驗采集AD型機器人傳感器的AD直，控制指示燈的亮度。學習AD/DA 的轉(zhuǎn)換工作原理。3通信原理演示wifi 通缶演7F wifi通缶，通過wifi頭現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、圖像傳輸。演示232通俗通過控制數(shù)字舵機，演示串行數(shù)字通訊原理。4單片機原理及運用演示實驗展示機器人構(gòu)型，為學生展示單片機在機器人控制領域的運用。跑馬燈實驗通過跑馬燈實驗，學習掌握單片機I

4、O 口使用，學習C語言編程。IO傳感器輸入使用IO量傳感器作為輸入信號，當傳感器觸發(fā)之后，讓機器人 執(zhí)行某一行為，比如左眼亮起。學習掌握單片機數(shù)據(jù)采集，單 片機端口控制。中斷實驗將IO量傳感器接到中斷接口上，當機器人碰到障礙物，中斷觸 發(fā)，讓機器人執(zhí)行/、同的運動，比如后退。AD/DA實驗采集AD型機器人傳感器的AD直，控制指示燈的亮度。學習AD/DA 的轉(zhuǎn)換工作原理。PW咻沖實驗用PW雄沖控制指示燈，使得指示燈能夠根據(jù)輸入的AD值，改變亮度。點陣式LCD液晶屏實驗在LCD上顯示“五邑大學”的字樣，學習LCD屏的使用。綜合實驗搭建一個四輪小車，在單片機控制器上接入 IO傳感器、AD傳感 器、指

5、示燈等，做一個自主避障小車。綜合檢查單片機各知識 點的掌握情況。5嵌入式系統(tǒng)與應用演示實驗通過演示高級版創(chuàng)意之星搭建的追球機器人。展示嵌入式系統(tǒng) 在機器人上的運用。編程控制4輪小車了解嵌入式系統(tǒng)編程過程。搭建語音控制的6足爬蟲學習和掌握PXA270嵌入式處理器以及嵌入式系統(tǒng)編程。6自動控制原理演示實驗演示自平衡機器人，展示PID控制理論的實際運用。設計自平衡機器人學習和掌握自動控制經(jīng)典理論在實際工程項目上的運用。7傳感與 檢測技 術演示實驗演示帶有IOAD量傳感器的機器人構(gòu)型，初步了解開關量、模 擬量、電阻式、電容式、壓電式等傳感器的概念，了解傳感器 的分類和特性。避碰小車學習開關傳感器的使用

6、，了解開關量傳感器的特性。尋光機器人學習光敏傳感器的使用，了解 AD傳感器的概念和運用。超聲跟蹤實驗搭建一個四輪小車，使用一個超聲波傳感器，讓小車能夠跟著 人走。學習和掌握超聲波傳感器。綜合實驗搭建一個四輪小車，在單片機控制器上接入 IO傳感器、AD傳感 器、指示燈等，做一個自主避障小車。綜合檢查各種傳感器的 掌握和運用能力。8單片機原理課 程設計綜合電子系統(tǒng) 設計設計擂臺賽機器人以綜合性的機器人項目，驗證學生C語言、單片機、自動控制等等學科的知識掌握程度?？疾鞂W生解決實際工程問題的能力和思路。設計爬樓梯機器人設計工業(yè)AGV自主導引機器人其它實驗內(nèi)容1.3.以實踐為核心的項目式教學模式項目式教

7、學法將傳統(tǒng)課程中的系統(tǒng)、完整的知識體系轉(zhuǎn)化為若干個“教學項目”，繞著這些項目來組織教學，使學生參與項目完成的全過程來進行學習。項目式教學強調(diào):產(chǎn)用事孤自的增出立感比廿.1班梅口 fcTW的加力以教案為重點過渡到以完成項目為重點，其主要特點在于避開傳統(tǒng)的學科體系教學知識就譏 W.QJ 為原E的完整性和系統(tǒng)性。始終圍繞著項目是否能夠完成而進行，對知識結(jié)構(gòu)的要求本著“夠UsJffi仃式,學法用”的原則，重點在于培養(yǎng)學生的動手的能力、獨立獲取信息的能力和自主構(gòu)建知識的能力項目式教學模式面向工程項目、面向真實應用,注重實踐能力、團隊能力的培養(yǎng),將培養(yǎng)優(yōu)秀設計師、工程師的思想貫穿整個課程體系和教學過程。在

8、課程設置上體現(xiàn)了電子、信息、計算機、系統(tǒng)軟硬件設計、單片機、嵌入式系統(tǒng)等方面的知識運用，使學生能夠融會貫通本科所學知識，同時具有較強的實踐能力與工程應用能力。項目式教學模式所強調(diào)的動手實踐及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)尤為重要，提高社會對學生的認可度及學生就業(yè)率起到至關重要的作用序號階段課程設置知識點培養(yǎng)目標1導入階段演示性實驗（5課時）4足爬蟲了解機器人技術，了解C語言、單片機、激發(fā)學習興趣6足爬蟲 機器蛇 機器狗 聲控機器人 避障機器人追求小烏龜 書法機器人自動控制等等學科的實際運用構(gòu)型搭建實驗（5課時）簡易機械臂4輪小車全向小車6自由度機械臂履帶機器人蛇形機器人4足爬蟲6足爬蟲機器狗使用創(chuàng)意之星零件、

9、控 制器、傳感器，學習機 器人構(gòu)型搭建。動手實踐能力團體協(xié)作能力創(chuàng)新思維能力流程圖編程實驗（10）流程圖編程基礎4輪小車運動控制基于紅外傳感器的避障小車具有種行為的避障小車學習流程圖自動生成的 C代碼使用C語言編程，控制避障小車基礎課程：C語言 通過避障小車這個完 整項目，逐步了解流程 圖編程，培養(yǎng)編程邏 輯；通過對照學習流程 圖及其自動生成的 C代 碼，學習C語言編程。C語言編程能力自主學習能力動手實踐能力團隊協(xié)作能力2基礎項目（大二、大三）多彩霓虹燈數(shù)字信號介紹單片機IO操作循環(huán)、延遲、移位等 C語言編程跑馬燈編程單片機開發(fā)環(huán)境及程序調(diào)試自主避障機器人舵機控制直流電機驅(qū)動控制AD傳感器IO

10、傳感器基礎課程：C語百數(shù)字電路模擬電路單片機數(shù)字信號處理計算機組成原理通過深入學習傳感器、 舵機、直流電機、單片機控制器的內(nèi)部原理、 使用方式，鞏固并融會C語百編程 單片機運用 模擬電路運用 數(shù)字電路運用 動手實踐能力 團隊協(xié)作能力 自主學習能力 知識關聯(lián)能力 應用實踐能力超聲波傳感器迷宮算法避障機器人程序?qū)崿F(xiàn)4足仿生機器人仿生機器人動作規(guī)劃仿生機器人步態(tài)分析光敏傳感器追蹤光源的4足爬蟲算法實現(xiàn)貫通數(shù)字電路、模擬電 路、單片機、數(shù)字信號、 計算機組成原理等學 科的知識；通過編寫單片機程序， 控制機器人，鞏固加深 單片機、C語百知識。3深入項目 及比賽項 目（大三 下、大四 上）兩輪自平衡機器人

11、兩輪自平衡機器人搭建舵機控制紅外測距傳感器使用數(shù)字式PID算法實現(xiàn)自平衡算法實現(xiàn)現(xiàn)場展示、項目答辯武術擂臺賽一一無差別組比賽規(guī)則分析結(jié)構(gòu)設計傳感器布置基本比賽算法調(diào)試對抗程序調(diào)試參與比賽、項目答辯擂臺賽仿人組比賽規(guī)則分析搭建機器人編程實現(xiàn)比賽功能調(diào)試比賽算法參與比賽、項目答辯技術挑戰(zhàn)賽比賽規(guī)則分析搭建機器人編程實現(xiàn)比賽功能調(diào)試比賽算法參與比賽、項目答辯基礎課程：C語百數(shù)字電路模擬電路單片機數(shù)字信號處理計算機組成原理自動控制原理通過復雜完整的項目 鍛煉學生各學科知識 的運用能力；通過項目展示、項目答 辯總結(jié)項目過程中學 習的知識，項目設計經(jīng) 驗和感悟；通過比賽項目鍛煉學 生，組件比賽團隊和技 術

12、協(xié)會，選拔優(yōu)秀的學 生參加國內(nèi)大型機器人賽事。C語百編程 單片機運用 模擬電路運用 數(shù)字電路運用 自動控制運用 動手實踐能力 團隊協(xié)作能力 自主學習能力 知識關聯(lián)能力 應用實踐能力 創(chuàng)新實驗能力 系統(tǒng)調(diào)試能力 表達能力 民主管理能力 調(diào)整和恢復能力4課題項目單片機課程設計、綜合電子系統(tǒng)基礎課程：C語百編程（大三、大四）設計、畢業(yè)設計等。寫書法機器人彈鋼琴機器人16關節(jié)的仿生機器狗禽卵自動采集機器人服務機器人垃圾分揀機器人搜救機器人模塊化方案設計多方位可調(diào)機械手自動撿網(wǎng)球機器車自動疊衣機器人清潔機器人公共基礎課專業(yè)平臺課專業(yè)基礎課專業(yè)選修課為學生畢業(yè)設計、課程 設計、綜合設計、電子 設計大賽等提

13、供實現(xiàn) 平臺。單片機運用 模擬電路運用 數(shù)字電路運用 自動控制運用 動手實踐能力 團隊協(xié)作能力 自主學習能力 知識關聯(lián)能力 應用實踐能力 創(chuàng)新實驗能力 系統(tǒng)調(diào)試能力表達能力 民主管理能力調(diào)整和恢復能力如上表所示，創(chuàng)新實訓課程分為 4個層次。1、創(chuàng)新實訓導入階段。使用有趣的機器人例子激發(fā)學生的學習積極性，使用簡 單容易入門的流程圖編程，帶領學生進入創(chuàng)新實訓課的大門。2、基礎項目。以項目式教學方式，每個學期設置 20課時的可能，通過完整的項 目綜合運用所學過的各學科的知識，達到融會貫通的目的。3、深度項目和比賽項目。以有一定深度的項目和比賽項目，鍛煉和培養(yǎng)高年級 學生的技術水平，工程實踐素養(yǎng)。選拔

14、優(yōu)秀的學生團隊，參加比賽，驗證創(chuàng)新實 訓教育成果的同時為學校贏得聲譽。4、課程設計和畢業(yè)設計。利用多樣化、模塊化、可重構(gòu)的平臺，為學生提供具 有多種可能性的技術實現(xiàn)方式，為課程設計和畢業(yè)設計提供硬件基礎。1.4.競賽、創(chuàng)新實訓教學同步推進機器人作為典型的機電一體化系統(tǒng)，綜合了制造、機械、電子、傳感器、自 動控制、計算機軟件硬件等學科，機器人競賽是綜合學科的競賽活動， 涵蓋了很 廣的知識面，目前省內(nèi)或國內(nèi)的機械、電子創(chuàng)新設計大賽是獨立了某一知識層面 的競賽活動，但目的都是為了激發(fā)學生學習興趣，培養(yǎng)學生動手和創(chuàng)新實踐能力。 參與全國甚至國際機器人大賽，與更廣范圍的兄弟院校切磋交流，對于提高學院 總

15、體實力水平大有裨益，更好的開闊視野，積累經(jīng)驗。機器人競賽可以促進學生 在競賽中運用知識，與其他隊伍競爭；在競賽中鍛煉工程素質(zhì)、培養(yǎng)創(chuàng)新思想。二、創(chuàng)意之星介紹概述：UP-InnoSTAR創(chuàng)意之星機器人套件是一套用于工程創(chuàng)新實踐教育的模塊化 機器人套件。是一套數(shù)百個基本“積木”單元的組合套件包。用這些“積木”可 以搭建出各種發(fā)揮想象力的機器人，并可為自己搭建出的機器人編程，產(chǎn)品包含： 結(jié)構(gòu)：幾十種、數(shù)百個精密高強度 ABSM質(zhì)的結(jié)構(gòu)零件，可以任意拼裝； 控制：一個8位或32位的控制器，32位控制器采用Linux操作系統(tǒng)，可進 行語音、圖像處理，可通過無線網(wǎng)絡互聯(lián)，具備 USB以太網(wǎng)等端口； 執(zhí)行：

16、配有多個CDS5516C列機器人舵機作為執(zhí)行器，可作為機器人關節(jié)動 力或者輪子、履帶的動力；傳感：十多種可選的傳感器，包括紅外、超聲測距、光強、灰度、碰撞等傳 感器。軟件：NorthSTAR集成開發(fā)環(huán)境支持流程圖或標準 C語言為機器人編程。實驗教材和技術文檔：配有構(gòu)型搭建指南和機器人編程實驗指導書、 數(shù)據(jù)手冊等文檔，并提供所有構(gòu)件的 3D模型，以及20多種典型構(gòu)型的裝配 體3D模型，便于用戶學習，并可用于搭建虛擬樣機。不同層次的多個版本：“創(chuàng)意之星？”機器人套件分為標準版、高級版、競賽版等多個不同層次的版本，并有多種配件可選購。在標準版和高級版兩個版本中，還提供MultiFLEX?2控制卡的電

17、路圖和參考源程序，以便學生用 C 語言編寫復雜的機器人程序，也可制作自己的機器人控制器。用戶可以根據(jù)我們提供的技術資料搭建 3D虛擬樣機、開發(fā)自己的機器人控制1.1. 創(chuàng)意之星？模塊化機器人套件標準版適用領域：作為大學工科學生的創(chuàng)新實訓課程教具和實驗器材。作為大學工科學生的課程設計或者畢業(yè)設計平臺。供機器人研究者用于驗證理論算法、驗證學術論文的結(jié)論。供機器人研究者在開發(fā)新的機器人之前搭建快速原型，驗證原理和可行性。供機器人發(fā)燒友用于創(chuàng)作獨特的、自己的機器人樣機。供初中、高中學生的機器人創(chuàng)作和機器人相關實踐活動。1.2. 創(chuàng)意之星？模塊化機器人套件 高級版適用領域：作為大學工科學生的創(chuàng)新實訓課程

18、教具和實驗器材。作為大學工科學生的課程設計或者畢業(yè)設計平臺。作為機器人研究者用于驗證理論算法、驗證學術論文的快速原型。作為機器人研究者用于開發(fā)新機器人之前搭建理論樣機，驗證原理和可行性的快速原型。作為機器人發(fā)燒友用于創(chuàng)作機器人的模塊化機器人套件（我們對創(chuàng)意之星的定義：教具、實驗器材、快速原型、模塊化套件）零件清單：以千 Uri, 91 L> L>J 4J-1 L±± JI 皿 m U3C / IM UM« Ulf E9 A t?91m llMl 11 M LT1. UOl LK2 Ml 3町9 。土 舅中 國造 ”5 彳6引f"11*1? 9

19、千 sfjl MIS JQS CLT q.5審 q* MD網(wǎng)中 MD 4cl*3 0 - 0 0 0 0 0 02 i' _ 0r Lv«tz重手led辜HUM73 siEWMOOU2 .可組裝的典型構(gòu)型3 .關鍵技術介紹所有零件通過統(tǒng)一的ConnFLEXE鍵式結(jié)構(gòu)連接。具特點是：精密連接，無間隙，無晃動連接剛度高，強度大。單個連接可承受 5NmZ上的彎矩支持兩個或三個零件可以各種角度連接組裝簡便，只需一個螺絲總的零件數(shù)量多達60多種。如下圖所示（部分）：4 .應用4.1. 工程實踐教育和創(chuàng)新訓練的最佳平臺開展工程實踐教育的有力工具工程實踐，是工程教育的重要環(huán)節(jié)?！皠?chuàng) 意之星

20、？”機器人套件是適合機械、機電、 自動化、測控等專業(yè)的優(yōu)秀實踐教學平臺。上百個客戶的成功案例西安交大、天津大學、北京航空航天大 學等100多所國內(nèi)知名高校已采用“創(chuàng)意之 星？”機器人套件作為工程實踐教學平臺， 相關教學成果多次獲獎。共享優(yōu)質(zhì)教學資源博創(chuàng)尚和與已經(jīng)使用“創(chuàng)意之星？”機器 人套件開課的客戶合作，搭建優(yōu)質(zhì)教學資源 共享平臺。創(chuàng)意之星？不僅是教學平臺，而 且提供大量來自用戶的教學資源：課件、教改成果、課程體系以及實驗參考材料教學與競賽的良性互動“創(chuàng)意之星？”機器人套件非常適 合參加中國機器人大賽一一武術擂 臺賽。09年中國機器人大賽中，采 用本產(chǎn)品的隊伍包攬了全部賽種的 冠軍。案例：太

21、原理工大學工程訓練中心使用“創(chuàng) 意之星？”機器人套件開課，并通過課程 教學選拔優(yōu)秀學生參加武術擂臺賽，連 續(xù)兩年獲得冠亞軍等優(yōu)秀成績，并成功 申報省級教學成果獎。“創(chuàng)意之星？”機器人套件的結(jié)構(gòu)、控 制、執(zhí)行、軟件等方面均凝聚了博創(chuàng)科技的核心技術。配合流程圖和C語言雙重開發(fā)方式的NorthSTAR開發(fā)環(huán)境，創(chuàng)意 之星機器人套件不僅適合入門學生，也適合高年級課程設計和畢業(yè)設計使用。4.2. 無與倫比的開放性和靈活性提供全部組件的三維實體模型（IGES格式），可用于PRO/臼軟件搭建機器 人虛擬樣機，也可用于 ANSY野軟件進行運動學和動力學仿真。（限標準版 和高級版）提供MultiFLEX?2控制

22、器的電路原理圖及文檔。用戶可以裁減、增添各種功 能，開發(fā)自己的機器人控制卡。提供大量C語言范例源程序。學生可以透徹認識機器人工作原理，自己改寫更復雜的程序，實現(xiàn)創(chuàng)新功能。集成開發(fā)環(huán)境可以將其生成的 C代碼編譯下載到單片機中運行。內(nèi)容簡介本書主要介紹使用“創(chuàng)意之星”機器人套件開發(fā)制 作各種智能機器人的方法和技巧，并以“機器人武 術擂臺賽”為例，給出使用該機器人套件制作競賽 機器人的一般思路和方法。本書共分3篇，分別是基礎篇、實踐篇和競賽篇。基礎篇包括2章，介紹國內(nèi)外一些典型機器人的原 理及功能和主流的機器人競賽，并形象地從機器人 的“大腦”、“五官”、“肌肉”等角度介紹各種 常用傳感器、執(zhí)行器、

23、控制器和機器人編程語言的 知識，供讀者在設計制作機器人時補充背景知識。實踐篇包括7章，以項且式教學的方式編排，指導讀者使用“創(chuàng)意之星”機器人套件開發(fā)完成4個循序漸進的機器人項目。競賽篇包括3章，詳細介紹如何使用“創(chuàng)意之星”機器人套件開發(fā)制作“機器 人武術擂臺賽”參賽平臺的原理和技巧。本書配套 光盤中提供了精彩的視頻資料，另有大量教學所需 其他圖文資料。5 .中國機器人大賽暨RoboCu公開賽介紹中國機器人大賽暨RoboCu冶開賽 是中國目前最具影響力，最權(quán)威的機器 人技術大賽，基本覆蓋了中國現(xiàn)有最高 級別的機器人專家和眾多知名機器人學 者，是當今中國機器人尖端技術產(chǎn)業(yè)競 賽和人才匯集的活動之一

24、，涉及電子信 息、通訊網(wǎng)絡、裝備制造、人工智能等 前沿技術領域。中國機器人大賽暨RoboCu訟開賽由 中國自動化學會機器人競賽工作委員會、 科技部高技術中心等單位主辦，是中國國內(nèi)規(guī)模最大、影響力最廣泛的一項綜合性機器人賽事，包括10多個大項，30多個小項的競賽。中國機器人大賽每年400多隊伍，2000多人參加，國內(nèi)最頂級機器人賽事；CCTV新浪網(wǎng)、騰訊等媒體多次全程專題報道；6 .中國機器人大賽-機器人武術擂臺賽介紹6.1. 賽事簡介機器人武術擂臺賽是中國機器人大賽的其中一項具有廣泛影響力和觀賞性的 比賽，本項賽事的目的在于促進智能機器人技術 （尤其是自主識別、自主決策技 術）的普及。參賽隊需

25、要在規(guī)則范圍內(nèi)以各自組裝或者自制的自主機器人互相搏 擊，并爭取在競賽中獲勝，以對抗性競技的形式來推動相關機器人技術在大學生、 青少年中的普及和發(fā)展。在學生中間開展這項競賽，可以作為學生科技創(chuàng)新活動 的起步，讓他們快速辿入研究性學習的狀態(tài)。該項賽事的主要特點： 該項賽事為中國機器人大賽的分項之一，屬全國性賽事。 入門門檻低，但技術深度空間大，不同技術層次的隊伍皆可參加比賽 趣味性強，參賽選手積極性高，技術發(fā)展迅速 參賽面廣，對觀眾及媒體吸引力強， CCTV多次報道6.2. 比賽內(nèi)容整個武術擂臺賽的主要比賽內(nèi)容是：兩個完全自主的機器人在一個2.4米見方的擂臺上，使用各種傳感器來感知自身的位置、姿態(tài)

26、，開感知對手的位置、 方向，并利用各種執(zhí)行器來互相攻擊的對抗性機器人競賽。機器人武術擂臺賽的參賽機器人需要包括各種傳感器（檢測自身位置、檢測對手位置、檢測自身姿態(tài)、檢測擂臺邊緣等等），一個控制器（參賽隊員為其編 寫程序，控制整個機器人的行為和策略），多個執(zhí)行器（行走、擊打、輔助等）， 麻雀雖小，五臟俱全。學生需要根據(jù)比賽規(guī)則，通過機械、電子、策略等各方面 的創(chuàng)新設計，來達到在對抗競賽中壓倒對手的目的， 因此是工程創(chuàng)新實踐教育的 理想平臺。激烈而戲劇性的機器人競賽對抗，能夠極大地激發(fā)學生的好勝心和積極性， 讓學生把打籃球、踢足球的積極態(tài)度來對待工程創(chuàng)新實踐。在訓練和比賽的過程 中，學生的綜合工程

27、素質(zhì)、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力都能得到全面的培養(yǎng)。場地構(gòu)型：組別設置：擂臺賽包括以下五個小項（大學組）：不限定平臺的賽種三項，參賽隊需自行設計建造整個競賽機器人。 綜合考驗 參賽隊的結(jié)構(gòu)設計能力、機電系統(tǒng)優(yōu)化設計能力、編程能力和團隊協(xié)作能力。較 為適合機電、自動化、工程訓練中心等專業(yè)學生參加。無差別組競賽：不限制參賽機器人結(jié)構(gòu)形式，可以采用輪式、履帶式、足式移動。該組別不限定機器人形態(tài)和品牌， 鼓勵使用自制機器人辿行比賽。 是武術擂 臺賽中形式最自由，對抗最激烈，也是競技水平最高的組別。仿人組競賽：參賽機器人必須具備幾個明顯的仿人類特征， 見比賽應則。該組 別要求機器人必須是類人形態(tài)，因此需要的

28、技術水平較無差別組要高， 是為高水武術擂臺平隊伍設置的競技項目。同時，該組別的觀賞性最高，代表了機器人 賽未來的發(fā)展方向技術挑戰(zhàn)賽：技術挑戰(zhàn)賽的內(nèi)容原則上是未來將引入正式比賽的內(nèi)容，也是本賽事規(guī)則發(fā)展的風向標。每年的機器人武術擂臺賽都會根據(jù)各隊技術水平的提升 情況，設置一些高難度的技術挑戰(zhàn)項目，通過這些項目，鼓勵各隊積極探索機器 人技術。技術挑戰(zhàn)賽中成果，將會對機器人武術擂臺賽的發(fā)展起到積極的推動作用全國機器人大賽創(chuàng)意之星參賽占有率和成績:'薪鎏隊數(shù)量1使用樽創(chuàng)產(chǎn)品隊教flF用兩強寸甲自獲獎侑況近/季度和一等量的看計RoboCup中型生12lZj祜嘉1 £其同豺為而3看柞福3

29、季軍：1等獎：1203*x * ;實 王軍等 道季17西亞/季不，全那一等裝全部包攪所有獎項i本組別全都使由創(chuàng)意之亙 平臺）何齊所有上司本都制金西件用承育：工 平總）機器人武術1-技術挑20包./皿/季軍：豪那等妁全鼾7.機器人賽前工作流程參考人員準備階段3月上旬在學生里進行宣講和動員，進行隊伍報名組建工作。3月上旬根據(jù)基礎知識和參與態(tài)度對報名的學生進行初選。3月中旬組織參賽人員對比賽規(guī)則進行學習,明確比賽要實現(xiàn)的內(nèi)容和目標；開始搜集歷年比賽的視頻、圖片和文字資料，對 比賽水平和比賽對手有個較全面了解。器材準備階段3月下旬競賽器材的調(diào)研。4月上旬競賽器材米購（招投標、簽合同、交貨驗收等）。4月

30、中旬對比賽所用器材的基本使用進行學習。基礎培訓階段8月下旬參加賽前培訓（設備廠商和大賽組委會官方的）。9月上旬對培訓內(nèi)容進行鞏固，包括對培訓資料的復習， 復現(xiàn)培訓時所實現(xiàn)的技術方案。9月中旬同上9月下旬技術方案成型期，這時候需要根據(jù)自身技術特 點，確定重點凸出的方向，形成優(yōu)勢； 對比賽所使用的系統(tǒng)整體框架進行確定。迭代測試階段10月上旬比賽方案成型，這個階段需要對整個技術方案進 行/、斷的迭代測試（比如各種形式的內(nèi)部對抗）， 對測試過程中發(fā)現(xiàn)的問題進行優(yōu)化和修正；對訓練過程中出現(xiàn)的器件損耗進行補充， 開始對 比賽現(xiàn)場需要用到的易耗品和工具進行整理和 補充。10月中旬繼續(xù)進行比賽方案的迭代測試和

31、優(yōu)化工作；另一方面，開始準備比賽行程，車旅訂票，人員 差旅費用等等。參賽階段10月下旬參加中國機器人大賽。8.學校開展教學和競賽使用典型案例8.1. 南京大學金陵學院實訓中心創(chuàng)新課程建設為主，競賽為輔成果（09年4月開始建設）開設公共課：機器人技術以及應用（48-64學時），數(shù)百學生選課09年中國機器人大賽武術擂臺賽1個一等獎（季軍），1個二等獎8.2. 北京林業(yè)大學開設創(chuàng)新教育實驗室，成立開拓者機器人協(xié)會自主舉辦機器人比賽2007年 踢罐比賽2008年 高爾夫球賽2009年月球播種8.3. 太原理工大學工訓中心校級平臺，教育競賽結(jié)合的學生創(chuàng)新實訓基地成果（07年12月開始建設）校級平臺課：競

32、賽機器人工程訓練（64學時），共3個班，110 多人山西省教學成果一等獎，新聞媒體多次報道，央視新聞報道 中國機器人大賽-武術擂臺賽3個冠軍，1個亞軍參與編寫十二五規(guī)劃教材一本8.4. 韓山師范學院成果機器人武術擂臺賽無差別組全國一等獎，2008年亞軍 機器人武術擂臺賽仿人組全國二等獎8.5. 東莞理工學院組建機器人實驗室，為創(chuàng)建“卓越工程師”示范學校和應用型本科院校打下 了一塊堅實的基石。榮獲2009機器人武術擂臺賽無差別組一等獎榮獲2009、2010機器人武術擂臺賽無差別組二等獎榮獲2009機器人武術擂臺賽技術挑戰(zhàn)賽一等獎8.6.部分校企共建實驗室金陵學院-北京博創(chuàng)科技三、創(chuàng)意之星機器人套

33、件型號和技術參數(shù)序號設備名稱型號技術參數(shù)使用規(guī)劃及說明1創(chuàng)意之星（模塊化機器人）高級版InnoSTAR-A提供50余種，800多個結(jié)構(gòu)零件，結(jié)構(gòu)零件的連接采用獨特的花鍵式結(jié)構(gòu)，精密連接，無間隙，無晃動。連接剛度高，強度大。單個連接可承受5Nm以上的彎矩。支持兩個或二個零件可以各種角度連接，豐富構(gòu)型數(shù)量。組裝簡便，只需一個螺絲即可固定，方便拆卸及構(gòu)型重新搭建。包含全向輪結(jié)構(gòu)組件。機器人采用2個控制器，控制器上傳感器接口眾多，可將紅外、溫度、光強、聲音、碰撞等傳感器同時插在控制器上（不使用產(chǎn)品本身以外的設備），并順利運行。1 個 STM32103VCT672M>HZ部自帶 265K程序儲存器

34、（Flashrom ）和 48K的數(shù)據(jù)儲存器（Ram,并通過外擴的 Flash芯片，具后高達1MB的用戶程序儲存空間。1個BCM2835700MHz512MB內(nèi)存，使用 4G Class10 TF卡當作儲存媒體控制器能直接做本地視覺處理，無須接插筆記本、電腦等其他設備即可正常運行20個總線式機器人舵機，具備以下特點：適用領域：1 .作為大學工科學生的創(chuàng)新實訓課程教具和實驗器材。2 .作為大學工科學生的課程設計或者畢 業(yè)設計平臺。3 .作為機器人研究者用于驗證理論算法、 驗證學術論文的快速原型。4 .作為機器人研究者并發(fā)新機器人之前 搭建理論樣機，驗證原理和可行性的快速 原型。5 .作為機器人發(fā)

35、燒友用于創(chuàng)作機器人的 模塊化機器人套件。分配分工：2個學生1套，1人負責軟件，1人負責硬件，共用1臺電腦。20套滿足40-60個學生同時上創(chuàng)新實訓全銅合金齒輪；最大扭矩16Kgf.cm以上，轉(zhuǎn)速 0.14sec/60總線式通訊，多個舵機間串聯(lián)數(shù)字式通訊，最多支持200個以上的舵機串聯(lián)；具備整周旋轉(zhuǎn)和調(diào)速功能，可作為直流減速電機使用；具備溫度、電壓、位置、轉(zhuǎn)速等反饋功能，可由上位機軟件讀取；具備溫度、電流等保護功能；圖形化機器人集成開發(fā)環(huán)境：支持基于流程圖的圖形化編程和ANSI C語言混合編程；程序為交叉編譯執(zhí)行，非解釋執(zhí)行，支持所有ANSI C的特性，如指針、數(shù)組、結(jié)構(gòu)體、位操作等，是程序編寫

36、、編譯、下載、調(diào)試一體的集成開發(fā)環(huán)境；具備3D仿真環(huán)境，可對機器人進行運動學仿真，也可用于可視化動作編輯。具備實時數(shù)據(jù)監(jiān)控，可以監(jiān)測傳感器信號和機器人發(fā)回的數(shù)據(jù)。提供12種25個傳感器，包括：紅外接近傳感器、碰撞傳感器、灰度傳感器、光強傳感器、聲音傳感器、姿態(tài)傳感器、紅外測距傳感器、溫度傳感器、霍爾接近傳感器、彩色CCD攝像頭、立體聲麥克風、超聲測距實訓內(nèi)容： 機械設計、電子電路、計算 機通訊及編程、傳感系統(tǒng)、電機原理、動 力及運動分析、三維仿真等綜合實訓。授課方案：通過公司對相關老師進行培訓，利用公司提供的十二五規(guī)劃教材及使 用范例和開放資源，分系統(tǒng)分課時對學生 進行講解，針對每個系統(tǒng)，運用

37、所學理論 課程進行實際操作驗證?？己朔绞剑涸O定考核主題，分小組以小學 期報告的形式提交報告，包含設計思路， 三維圖紙，功能實現(xiàn)步驟，機器人作品等， 進行綜合考評。競賽支撐：1、中國機器人大賽標準平臺擂臺賽 -技術 挑戰(zhàn)賽2、機器人創(chuàng)新設計大賽3、醫(yī)療機器人設計大賽等傳感器。配套資源：具備組裝指南和實驗指導書，以及開放的結(jié)構(gòu)3D模型和C語言源程序。提供依據(jù)本設備編寫的“十二五規(guī)劃”推薦教材一套。提供10種以上典型機器人的搭建指導，以圖片為主，淺顯易懂，并包含電纜連接示意圖；實驗指導書需提供機器人的硬件和軟件實驗，包括圖形化開發(fā)軟件6個使用范例實驗，5個C語言編程控制機器人范例實驗；提供所有結(jié)構(gòu)零

38、件和不少于8種典型構(gòu)型的3D模型，可用于搭建虛擬樣機教學和學生實訓；提供實驗范例的全部源程序，便于教學使用。競賽規(guī)模：中國機器人大賽是目前國內(nèi)最具影響力的賽事，機器人武術擂臺賽是其中最火爆的競賽項目，基于平臺的開放性，創(chuàng)新性特點，2011年運用創(chuàng)意之星平臺參賽的機器人比率占到80%2創(chuàng)意之星（模塊化機器人）標準版InnoSTAR-B1、提供50余種，600多個結(jié)構(gòu)零件，結(jié)構(gòu)零件的連接采用獨特的花鍵式 結(jié)構(gòu)，精密連接，無間隙，無晃動。連接剛度高，強度大。單個連接可承受5Nm以上的彎矩。支持兩個或二個零件可以各種角度連接，豐富構(gòu)型數(shù)量。組裝簡便，只需一個螺絲即可固定，方便拆卸及構(gòu)型重新搭建。適用領

39、域1.作為大學工科學生的創(chuàng)新實訓課程教具和實驗器材。 2.作為大學工科學生的課程設計或者畢業(yè)設計平臺。機器人采用2個控制器，控制器上傳感器接口眾多，可將紅外、溫度、光強、聲音、碰撞等傳感器同時插在控制器上（不使用產(chǎn)品本身以外的設備），并順利運行。1 個 STM32103VCT672M>HZ部自帶 265K程序儲存器（Flashrom ）和 48K的數(shù)據(jù)儲存器（Ram,并通過外擴的 Flash芯片，具后高達1MB的用戶 程序儲存空間。1個BCM2835700MHz512MB內(nèi)存，使用 4G Class10 TF卡當作儲存媒體14個總線式機器人舵機，具備以下特點：全銅合金齒輪；最大扭矩16K

40、gf.cm以上，轉(zhuǎn)速 0.14sec/60 ° ;總線式通訊，多個舵機間串聯(lián)數(shù)字式通訊，最多支持200個以上的舵機串聯(lián)；具備整周旋轉(zhuǎn)和調(diào)速功能，可作為直流減速電機使用；具備溫度、電壓、位置、轉(zhuǎn)速等反饋功能，可由上位機軟件讀?。痪邆錅囟?、電流等保護功能；圖形化機器人集成開發(fā)環(huán)境：支持基于流程圖的圖形化編程和ANSI C語言混合編程；程序為交叉編譯3 .供機器人研究者用于驗證理論算法、驗證學人論文的結(jié)論。4 .供機器人研究者在開發(fā)新的機器人之 前搭建快速原型，驗證原理和可行性。5 .供機器人發(fā)燒友用于創(chuàng)作獨特的、自己的機器人樣機。6 .供初中、高中學生的機器人創(chuàng)作和機器人相關實踐活動。分配分工：2個學生1套，1人負責軟件，1人負責硬件，共用1臺電腦。30套滿足60-80個學生同時上創(chuàng)新實訓實訓內(nèi)容：單片機原理及運用、機械設計