非标准武术擂台机器人的设计思想——机械结构的设计思想

机械结构的设计思想

文章架构上准备分机械设计、灰度传感器的使用、策略设计几方面讲解。

写在前面

    了解擂台赛的同学都知道，非标机器人对于结构的设计和选材方面是没有太多要求的，只对机器人的向下投影面积和机器人的重量做了限制，这就让参与者脑洞大开了，各种奇思妙想的机械结构应运而生，机器人的机械结构确实需要下一番功夫去研究，一个好的机械结构不仅能让机器人更灵敏，而且可以增加攻击威力，甚至是取胜的关键所在。

    当前各个学校非标机器人的机械结构的设计似乎都是对外保密，不愿意和大家分享交流，导致比赛的时候大部分选手设计的机器人都是模仿上届机器人的机械结构，有的甚至连程序都没有改进，最终整场比赛的主角还是少数有想法的选手。今天在这里与大家分享下我们当年设计时考虑到的一些细节，希望可以帮到大家，同时也希望做过非标比赛的朋友也来分享下你的想法，在下方直接评论即可，让更多的人记住你的设计。

    我们在设计机械结构的时候是本着防守为基础，在这之上添加攻击元素，我有一个很给力的队友，平时我们都挺忙的，但是每当有比赛合作，都会抛开所有的事情全身心投入筹备中，每次做比赛前一个月我们会一起讨论机械结构的设计方案，从生活中借鉴创意设计，完善图纸，等到还有半个月的时候开始制作，最后一周，开启高能模式，一起去吃饭，一起通宵调试程序，困了直接在实验室睡觉，擂台比赛每局总共就2分钟，只要尽量保持自己本身不掉下擂台其实就是一种成功了。

下面是关于设计时应注意的一些总结，欢迎在下方评论。



1、机器人重心尽可能的低，机器人的重量侧重放在铲子和底盘上

2、连线四个轮子的着地点尽可能的是一个正方形，这样可以精确的实现原地转弯（当在擂台的四个角落里采用原地转弯调头）。

3、底盘上要尽可能不要有凸出的螺丝钉，如果有凸出的螺丝钉，在机器人上擂台的时候，容易卡在斜坡和擂台表面连接的棱角上。

4、底盘距离轮子着地点的高度要适宜，过高的话机器人中心偏高，不稳定；过低的话在前轮走过斜坡与擂台表明连接的棱角后底盘会擦到棱角，造成前轮悬空的现象，有可能会因为驱动力不足导致上台失败。

5、如果可以的话，把机器人设计成前后对称，也就是前后都有铲子，这样的话前后方都可以作为攻击的方向，当机器人遇到敌方的时候最大转角为90°，大大的提高了对战的灵敏度。当机器人遇到擂台边缘时，不需要调头，在根本上简化了机器人巡台的过程，杜绝了因为转弯不当机器人自己掉下擂台的情况（前后对称的设计一般都是活动铲，因为铲子放下去前后会超尺寸）。

6、有些队伍很聪明把车身设计成黑色的，因为黑色有吸收光的效果，但是这种能力是有限的，最好让机器人表面尽可能的光滑，能够把敌方照射出的红外线反射出去，那么敌方的传感器就接收不到信号也就检测不到我们的机器人了，经过大量的实验得出，机器人侧壁与水平面的夹角小于等于60°时反射效果比较好。可以利用这个方法对付用光电管检测擂台边缘的机器人，可以发现敌方的机器人只要靠近我们的机器人就会误以为检测到擂台边缘，自动后退，从而不攻自破。

7、机器人内部空间有限，在各个模块的安装和走线上一定要精简有条理，传感器的走线要集中、统一，杜绝走线杂乱的情况；确保各个接口的稳定性，杜绝出现接触不良等情况，确保在比赛的时候不用打开机器人的上盖，就可以调试程序和调节传感器。

8、机器人的铲子一定要和擂台表明贴合的够紧。活动的铲子在机器人登上擂台变形结束后一定要固定死，绝不允许任何机器人随便掀自己的裙底。可以利用机械结构锁死，或者电磁铁之类的方法。

9、机器人的向下投影面积不宜过大，四个轮子的着地点前后和左右最好不要超过20cm，但是也不能过小，过小会造成机器人受力不稳，过大转弯时不够灵敏，整体设计时把握好各个参数之间的关系。

10、机械采用的材料可以是不锈钢等比较坚硬的材料，可以根据材质的国标进行估算机械部分的重量，对每部分的设计做到心中有数。

暂时只想到这么多，后期想到其他的再来完善。

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