机器人大赛/第二十二届/人民当家作组

人民当家作组是第二十二届校机器人大赛的十六强队伍之一。

比赛策略

• 发射位置离靶子越近，越容易命中

大车的高度超过500mm，拥有距离靶标最近的发射点的同时，也成为了场上唯一因为高度原因无法从场中央穿行的机器人

• 天下武功，唯快不破

小车选用620RPM电机，全车轻量化设计，仅保留夹爪。

大车

功能

捡球，传送，发射

创新点

首次使用全封闭同步带送球结构，使得同步带在78°的情况下稳定运送网球，节约了横向空间。

版本

初赛版本

• 完成运动算法和底盘调试，可以执行攻城和卡位任务
• 收球装置反复修改，因网球过小难以成功
• 设想过使用小车送球的方案，但是小车尚不能稳定拾球，机会成本过高，遂放弃收球发射链路
• 传送带上的球托和发射平台略有干涉（最初的设计尺寸下不能有效抬升网球）
• 传送带和摩擦轮之间的衔接不稳定，在赛前几天使用皮带限位，成功发射几次

决赛版本

• 利用课余时间完成发射控制代码，于12月31日成功实现稳定遥控发射
• 为解决球托与发射平台干涉问题，利用原有安装孔将铝型材后移4cm
• 重新设计拾球方案，改用铲子+细线方案
  • 赛前测试时发现两舵机相对安装会导致铲子抖动，拔掉了一个舵机的信号线
  • 比赛时铲子多次压到网球，导致金属舵盘齿轮磨花，在规定时间内未能完成更换金属舵盘或是启用对侧舵机的方案，迫使小车向大车送球

以下为大车"黑棍"的详细设计文档。

结构

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点击“渲染 3D 预览”后加载模型。

主要结构件

• 铝型材（20系列）：整车骨架，配合T型螺栓与法兰螺母
• 水平板材：4mm环氧树脂板；铅垂板材：2mm亚克力板
• 板材连接：金属包角固定亚克力板，角码连接环氧板与铝型材
• 紧固件：M3/M5杯头内六角螺丝，关键部位加防松螺母+弹性垫片
• 电机舵机固定：3D打印座体

底盘

• 驱动：四轮独立驱动，JGA25-370有刷电机，PWM调速
• 方案：麦克纳姆轮系底盘

小车

功能

捡球

创新点

• 一键捡球丝滑小连招

• 智能底盘调试，麦轮装反也能跑

• 未能实现的PID闭环调控

• 使用轴承的低摩擦力舵机夹爪

捡球代码

// L1 按下触发完整抓取流程
smoothMove(xzjservo, currentXZJ, XZJ_SMALL);  // ① 机械臂下放
delay(100);

mecanumDrive(0, -100, 0);  // ② 底盘后退
delay(50);
mecanumDrive(0, 0, 0);     // ③ 停止移动
delay(50);

smoothMove(zenithservo, currentZenith, ZENITH_SMALL); // ④ 夹子闭合
delay(100);
smoothMove(xzjservo, currentXZJ, XZJ_LARGE);  // ⑤ 机械臂抬起
}

历史版本

答辩版本版本

• 在答辩前利用临时3D打印的底盘，成功验证蓝牙连通性及麦克纳姆轮运动学逆解算

初赛版本

• 选择绕过pid控制，直接接入电机正负极线
• 第一场比赛勉强捡起几个小球，后经限位优化拾球连招

决赛版本

• 优化了夹爪，采用了更宽松的轴孔配合制，并使用轴承，以减轻夹爪摩擦力
• 目前夹爪仍存在配合过松，安装孔位有问题
• 改用亚克力板上下层板的材料
• 尝试自行绘制电路板，但是未能顺利转入STM32技术栈

成员介绍

• 符敦栎（队长），机械科学与工程学院
• 孙希涵，机械科学与工程学院
• 高睿涵，机械科学与工程学院
• 张翼翔，机械科学与工程学院
• 肖宇涵，机械科学与工程学院
• 张定锴，机械科学与工程学院
• 薛子婧，机械科学与工程学院

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