第十一届全国青少年机器人竞赛准入企业设备分析.docx

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第十一届全国青少年机器人竞赛准入企业设备分析

2011年中国青少年机器人竞赛准入设备优缺点分析

姓名：

刘龙

学号：

1281407008

专业：

2007级教育技术学

学校：

东北师范大学

学院：

计算机科学与信息技术学院

第一部分：

中国青少年机器人竞赛简介

（一）目的：

全国青少年电脑机人竞赛是为贯彻落实《2001-2005年中国青少年科学技术及活动指导纲要》，培养青少年的实践能力和创新精神，把现代化的科学技术引入中小学青少年科技教育活动，激发广大青少年学习、探索、掌握和运用电子信息技术的兴趣，提高青少年的科学素质。

（二）主办单位：

中国科协青少年工作部、中国儿童中心、霍英东基金会

（三）举办届数：

目前已经举办了10届

（四）历届简介：

第1届

主办单位：

由中国科协青少部、霍英东基金会、全国妇联儿童中心主办

时间地点：

2001年，广州南沙科学技术馆

参加人员：

10多个省市200多名学生参加

竞赛项目：

机器人单项竞技项目和机器人工程设计比赛

准入厂家：

西觅亚科技发展有限公司

第2届

主办单位：

由中国科协青少部、霍英东基金会、全国妇联儿童中心主办

时间地点：

2002年，广州南沙科学技术馆

参加人员：

近20个省市区的500多名学生参加

竞赛项目：

机器人单项竞技项目和机器人工程设计比赛。

准入厂家：

西觅亚公司

第3届

主办单位：

中国科协青少部主办

时间地点：

2003年,河南郑州

参加人员：

26个省市区的700多名学生参加

竞赛项目：

电脑机器人常规竞赛、机器人创意设计与动手做比赛和机器人足球赛

准入厂家：

西觅亚公司

第4届：

主办单位：

中国科协主办，

时间地点：

2004年1月30日至2月3日,广西南宁

参加人员：

28个省市及港澳地区的650支队伍1000多名学生参加

竞赛项目：

机器人常规竞赛、机器人创意设计与动手做比赛、机器人足球赛和FLL机器人工程课题挑战

准入厂家：

西觅亚公司、中鸣科技数码有限公司

*从第5届起，竞赛更名为“中国青少年机器人竞赛”

第5届：

主办单位：

中国科协主办

时间地点：

2005年7月10日，陕西西安

参加人员：

30多个省市及港澳地区的1200多名学生参加

竞赛项目为智能机器人单项竞技赛、机器人工程设计比赛、机器人足球杯比赛和FLL机器人世界锦标赛中国赛区比赛

准入厂家：

西觅亚公司、中鸣数码公司、南京紫光科教仪器有限公司

第6届

主办单位：

中国科协、云南人民政府主办

时间地点：

2006年7月12日，云南昆明

参加人员：

31个省市及港澳地区的426个代表队1600多名学生参加

竞赛项目：

智能机器人单项竞技赛、机器人工程设计比赛、机器人足球杯比赛、FLL机器人工程挑战赛

准入厂家：

西觅亚公司、中鸣数码公司、南京紫光公司、上海广茂达伙伴机器人有限公司

第7届

主办单位：

中国科协、重庆市人民政府主办

时间地点：

2007年7月17-21日，重庆市

参加人员：

29个省市及港澳地区的400多支参赛队1400名学生参加

竞赛项目：

智能机器人单项竞技赛、机器人设计成果展示与评审、机器人足球杯比赛、FLL机器人工程挑战赛、FVC机器人工程挑战赛

准入厂家：

西觅亚公司、中鸣数码公司、南京紫光公司、上海广茂达公司、东莞博思电子数码科技有限公司、杭州纳英特电脑电子工程有限公司

第8届

主办单位：

中国科协、湖南省人民政府主办

时间地点：

2008年7月14-19日，湖南长沙

参加人员：

31个省市及港澳地区的450多支代表队2000多名学生参加

竞赛项目：

智能机器人竞技比赛、机器人设计成果展示与评审、机器人足球比赛、FLL机器人工程挑战赛、FVC机器人工程挑战赛、即兴机器人擂台赛。

准入厂家：

西觅亚公司、中鸣数码公司、南京紫光公司、上海广茂达公司、东莞博思公司

第9届

主办单位：

中国科协、青海省人民政府主办

时间地点：

2009年8月3-8日，青海西宁

参加人员：

29个省市的451支代表队1300多名学生参加

竞赛项目：

机器人基本技能比赛、机器人创意比赛、机器人足球比赛、FLL机器人工程挑战赛和VEX机器人工程挑战赛等五项

准入厂家：

西觅亚公司、中鸣数码公司、南京紫光公司、上海广茂达公司、东莞博思公司、杭州纳英特公司、爱乐博（深圳）有限公司

第10届

主办单位：

中国科协、北京市人民政府主办

时间地点：

2010年7月18日至24日，北京工业大学

参加人员：

来自各省市自治区，以及香港、澳门的33支代表队1308名青少年参赛，成为史上规模最大的机器人比赛

竞赛项目：

机器人基本技能比赛、机器人创意比赛、机器人足球比赛、FLL机器人工程挑战赛、VEX机器人工程挑战赛

准入厂家：

上海未来伙伴机器人有限公司（原名：

上海广茂达伙伴机器人有限公司）杭州纳英特电脑电子工程有限公司、东莞市博思电子数码科技有限公司、爱乐博电子（深圳）有限公司、广州中鸣数码科技有限公司、南京紫光科教仪器有限公司、西觅亚科技有限公司

第11届

主办单位：

由中国科协、河南省人民政府主办

时间地点：

2011年7月中下旬，河南省郑州

竞赛项目：

机器人基本技能比赛、机器人创意比赛、机器人足球比赛、FLL机器人工程挑战赛、VEX机器人工程挑战赛

准入厂家为：

上海未来伙伴机器人、东莞市博思电子数码科技有限公司、广州中鸣数码科技有限公司、西觅亚科技有限公司、爱乐博电子有限公司。

第二部分第11届全国青少年机器人竞赛准入厂家设备分析

（正文部分）

上海未来伙伴公司

一公司简介

上海未来伙伴机器人有限公司（原上海广茂达伙伴机器人有限公司）成立于1996年，是一家单核心多业务的高科技公司。

作为全球第一家专业从事伙伴机器人业务的尖端技术企业，未来伙伴致力于使机器人能够真正融入人类的教学、生活与工作中，我们的使命是为人类创建一种更智能、更便捷和更有益的生活方式。

未来伙伴拥有国内最全面的机器人产品线，公司拥有四个机器人事业部：

中小学教育机器人事业部，大学教学与研究机器人事业部，公共安全机器人事业部和家用机器人事业部。

其中在教育机器人方面，未来伙伴为教育领域提供全球产品线最全的全开放、高性能的教育机器人；

二产品介绍（教育竞赛类）

（一）.灭火机器人AS-MF系列

优点：

使用环氧树脂玻纤结构材料，4轮结构，20CM，2KG左右。

使用700转大功率电机，2路大功率电机驱动，65CM硅胶圆面轮胎，2个7通道14路复眼，探测距离2米。

9个范围可调节光电传感器，双搜救、双灭火装置。

16.8V、8.4V高效锂电池，保障控制器和电机的正常运行。

图示：

灭火机器人

（二）足球机器人AS-MF系列

优点：

采用最新Contex系列芯片（相当于ARM12），（AS-MF08CPU为ARM7，AS-MF09CPU为ARM9）。

主频可达72MHZ，更加稳定、处理速度、采样速度更快（无延时，无死机现象）。

其显示屏为128*64图形点阵，带背光，可显示图形。

可USB下载。

带有平衡充电装置。

使用环氧树脂玻纤结构材料，4轮结构，22CM，1.6KG。

使用700转大功率电机，2路大功率电机驱动，50CM硅胶齿面轮胎，360度数字罗盘、16个方向灯。

2个7通道14路复眼，探测距离2米。

4个方向拨球的红外测距卡。

16.8V、8.4V高效锂电池，保障控制器和电机的正常运行。

图示：

足球机器人

（三）篮球机器人AS-MF系列

优点：

它是第三代32位竞赛机器人产品。

采用最新Contex系列芯片（相当于ARM12），（AS-MF08CPU为ARM7，AS-MF09CPU为ARM9）。

主频可达150MHZ，更加稳定、处理速度、采样速度更快（无延时，无死机现象）。

其显示屏为128*64图形点阵，带背光，可显示图形。

可USB下载。

带有平衡充电装置。

其中：

篮球进攻机器人使用环氧树脂玻纤结构材料，4轮结构，29*29*38CM，2.8KG。

使用700转大功率电机，2路大功率电机驱动，50CM硅胶齿面轮胎，360度数字罗盘、16个方向灯。

2个7通道14路复眼，探测距离2米。

3个方向地面灰度传感，4个方向红外测距。

16.8V、8.4V高效锂电池，保障控制器和电机的正常运行。

控球提升装置一套（包括抓手、支架、伺服电机）

篮球防守机器人使用环氧树脂玻纤结构材料，2主动轮加3从动轮结构，21*21*15CM，1.6KG。

使用700转大功率电机，2路大功率电机驱动，50CM硅胶齿面轮胎，360度数字罗盘、16个方向灯。

2个7通道14路复眼，探测距离2米。

4个方向地面灰度传感，4个方向红外测距。

16.8V、8.4V高效锂电池，保障控制器和电机的正常运行。

图示：

篮球机器人

三核心套件【教育、竞赛类】

（一）AS-MIII级核心套件（可用于教学）

图示：

AS-MIII级核心套件

优点：

AS-MIII级核心套件是未来伙伴专门研发用于教育教学的套件，它的额定电压为7.2V的锂电池；可充电次数为1000次。

可通过程序的下载，执行界定的功能并将信息反馈，实现人机交互，并且可进行机械、电子、软件的扩展、ASBUS扩展

（二）AS-MF09级核心套件（可用于灭火）

图示：

AS-MF09级核心套件

优点：

AS-MF09系列竞赛机器人套件采用高端ARM9系列的第二代32位CPU控制器，主频高达100MHZ，拥有传统8位单片机无法比拟的超高运算速度，帮助您轻松应对任何复杂策略程序。

第二代32位控制器存储器容量大，一个控制器可同时存储几十个程序，程序通过USB2.0下载更加方便迅捷，接口齐全，体积小巧，是您进行各类机器人竞赛、创新课程教学和高端应用开发的优秀硬件平台。

（三）AS-MF08足球竞赛机器人套件（可用于足球）

图示：

AS-MF08足球竞赛机器人套件

优点：

AS-MF08系列（能力风暴）竞赛机器人套件采用32位CPU控制器，硬件部分更适于高强度的竞赛需求。

内有一个高性能32位ARM7全功能主板，运算速度快，程序容量大，接口齐全，稳定可靠。

另配有高硬度PCB底盘、高精度传感器、大容量电池，控制器集成了USB程序下载接口和功率电机输出接口，平台支持使用VJC流程图和JC（一种简化的标准C语言）代码进行程序开发。

AS-MF型足球机器人18cm、22cm、30cm（可进攻、防守）供选择

四编程界面

图示：

未来伙伴VJC1.5编程界面

优点：

能力风暴VJC1.5仿真版”（简称“VJC1.5仿真版”），是公司继“能力风暴VJC1.5开发版”之后又一款强大的开发工具。

其编程方法秉承了“VJC1.5开发版”简便易学的图形化编程风格，与“VJC1.5开发版”相辅相成。

用户通过“VJC1.5仿真版”软件能理解并掌握“VJC1.5开发版”的使用方法。

同时，用户能在PC机上对程序进行仿真，通过虚拟机器人模拟“能力风暴智能机器人”的行为，从而验证软件的正确性，提高程序设计与调试能力。

东莞市博思电子数码科技有限公司

一公司简介

博思电子数码科技有限公司简称“博思”，意在广博思考、致力推动智能科技、创新及独特的产品研制公司。

博思注重原创设计，发展产品着重于培育下一代可以有效的学习跨学科知识，鼓励儿童多探索、多创造、启发思维。

博思是由一班热衷于智能科研的人士组成，包括大学学者、科究人员及专业工程师。

推动科技、工程、艺术，广泛使用，籍此增加青少年的创意思想。

目前共有各类专业人士300多名研发人员。

二主要产品（教育竞赛类）

（一）灭火机器人：

优点：

机器人不用转弯任意行走的结构平台，配以高刚度的金属传动轴及高灵敏度的传感器，为参加机器人灭火比赛提供优秀的平台。

增加了伺服马达，红外线传感器，行程开关等多个各类电子配件。

众多的机器人配件为使用者提供了更广阔的空间。

图示：

灭火机器人

（二）足球机器人

优点：

机器人平台使用五金件结构，同时选用高速大扭力驱动部件，防守型机器人使用博思特有的万向轮。

可以实现不用转弯就灵活任意方向的运动。

可以实现机器人在比赛中的超常发挥。

同时配以高灵敏度的超声波传感器，碰撞开关，火焰传感器等各种组合，

图示：

防守机器人

图示：

进攻机器人

三核心套件

（一）VEX机器人典型代表——大获全胜系列套装之四

图示：

VEX机器人核心套件

优点：

采用遥控与自动操作，采用连杆交叉滑动升降球框，利用履带吸取大、中、小球，容量大、吸球快，升降高度高，行动灵活。

主要设备清单如下所列：

序号

产品编号

产品名称

单位

数量

1

99-00216199-1

结构件套装

套

7

2

99-00216999-1

齿轮套装

套

2

3

99-IFK41401G1

加强齿轮套装

套

1

4

99-00216499-1

车轮套装

套

2

5

99-00216399-1

VEX马达套装

套

8

6

99-00216899-1

履带轮套装

套

2

7

99-00217099-2

控制器套装

套

1

8

99-00215399-1

遥控器接收器套装

套

1

9

99-BD217499-1

行程开关套装

套

1

10

99-00215699-1

编码器

套

1

11

99-00215599-1

超声波传感器

套

1

12

7.2V电池套装

套

1

13

电池扎带

套

1

14

9.6V一电一充电池套装

套

1

15

扎带套装

套

1

四编程界面

图示：

博思编程设备和光盘

优点：

基于Windows平台的图形化编辑界面，流程图式程序设计，C代码实时生成，机器人操作测试窗口，点击鼠标即可实现I/O接口数模转换。

包括软件光盘1张、编程模块1个、USB转接串口线1条、RJ146针传输线1条

广州中鸣数码科技有限公司

一简介

广州中鸣数码科技有限公司是一家专门从事教学机器人、娱乐机器人、实验机器人、仿生机器人产品研发的高科技企业。

公司的产品涵盖了从拼装机器人的零件、学习套件到机器人玩具产品，相关服务包括了从机器人知识推广、培训到举办相关的机器人竞赛、展览活动。

目前中鸣数码公司拥有一系列拥有自主知识产权的机器人产品，已成功研制并申请专利的产品有：

积木式机器人，IQ系列智能机器甲虫，15自由度6足机器兽，15自由度4足机器狗，6自由度机器手等最具代表性的机器人产品、学习套件以及控制软件。

这些机器人产品可以广泛应用于生活娱乐、青少年科技教育、机器人理论研究、机械人控制等各个领域。

二主要产品（教育竞赛类）

（一）灭火机器人

优点：

采用最新大容量控制器X-RCU，32K大容量设计，比超级控制器SRCU提高一倍。

每秒执行高达16百万条指令，比超级控制器SRCU提高一倍速度，为高质量读数，高精度控制提供基础；备有8个模拟读数端口，更加细致地采集各种信息；

图示：

灭火机器人

（二）足球机器人

优点：

采用专为智能机器人设计的方向角度测量传感器的 BE-2611指南针模块。

专为机器人设计的测障传感器的BE-6201新型红外测距模块。

它通过发射红外线并测量红外线被反射回来的相位来计算被测物体和测距模块之间距离，并以电压大小的形式输出给主控制器，有效距离8～80厘米。

能够测量可见光、红外光强弱的火焰模块，以及高性能的锂聚合物7.4V电池组。

图示：

防守机器人

图示：

灭火机器人

三核心套件

典型代表——32位高级机器人控制器Q-RCU

图示：

32位高级机器人控制器Q-RCU

优点：

32位高级机器人控制器是中鸣智能机器人0811套装的中央处理器，由自由端口、马达控制端口、程序下载口、电源接口、液晶显示屏和电源开关等组成。

最新64K大容量设计；自由端口连接，可以同时控制多达20个设备，功能强大；每秒执行高达48百万条指令，比控制器XRCU提高三倍速度，为高质量读数，高精度控制提供基础；内置中鸣控制内核，可兼容图形化、高级语言、汇编语言编程，控制精确，简单易用；备有8个模拟读数端口，更加细致地采集各种信息；还有2路马达专用端口、12路数字端口，；普通传感器接口独立稳定（6安培）供电，保证马达高速运转的同时也可以良好检测；马达端口无限压供电，满足不同使用需求；内置电源指示灯、通讯状态指示灯，QRCU现时状态一目了然；内置低电压监控模块，提醒用户在恰当的时候更换电池，保证程序的正常工作；内置字符型LCD液晶显示模块，数字、英文显示随心所欲；内置发音模块，仅用控制器本身就可以实现多种教学功能；标准USB中鸣通讯接口，方便互换；防撞电池盒设计，有效防止激烈碰撞导致的控制器突然断电、重新启动；端口标示清晰，既防止错误接插，也方便编写程序、分享程序和互相参考学习；标准自由端口设计，兼容中鸣所有传感器等电子部件，方便用户升级换代；轻触电源开关，既容易控制，也保证不会错误触发；电源6.5V－12V宽范围适应，方便用户选择；外接电源接口，方便测试不同电源在控制中的表现；外壳结构多插孔设计，方便底下固定，上面层叠安装传感器；上下底盖设计，轻松分离和接合，既不影响结构稳定性，也可以迅速更换电池；接口电子线路开放，可任意接插各种各样的传感器和电子配件，方便同学们深入学习，动手制作自己的“专用零件”；

四编程界面

典型代表——机器人快车软件

图示：

中鸣编程界面

图示：

中鸣代码界面

图示：

中鸣数据采集界面

优点：

兼有图形化编程和C语言代码编程界面。

中文操作界面，易学易用。

方便用户从零开始，循序渐进学习编程思想和代码编程。

界面华丽，人性化设计，易学易用；编程方式灵活，支持流程图标、代码或混合方式编程，且图标与代码可同步及对照显示,方便代码学习及调试；个性化设置，桌面、线条、颜色及提示信息项目均可由用户自行设定；完善的在线帮助和提示系统，让用户不需记忆及查找手册即可轻松编写程序；支持用户自建图标或模块，满足DIY玩家的更高要求。

西觅亚科技有限公司

一简介

西觅亚科技有限公司（简称：

西觅亚）是乐高教育部在中国唯一的合作伙伴. 西觅亚主营业务为乐高全系列教育产品在中国的推广与支持，同时也承担亚太区技术支持工作乐高教育部聘请国际顶尖教育专家，开发适合幼儿园到大学的系列教材和器材。

乐高的专利积木产品种类超过2000种、对产品质量要求非常高：

模具公差5微米、软硬适度、超过世界上最严格的卫生标准、拼插2万次不松脱，保证教学使用10年，家庭使用20年以上。

西觅亚凭借优秀的乐高积木平台,与国内外著名院校及科研机构合作，开发配套产品和教材，如各种应用软件、第三方传感器、配套教学软件等，使其不仅满足基础学科的教学与实验，同时也广泛应用于拓展性和自主研究性的教学活动中，如设计与技术实验室、科学与技术实验室、通用技术实验室、综合创新实验室、机器人综合实验室、大学工程训练中心、机械、自动化、计算机专业教学等。

西觅亚不仅在课堂教学方面提供全方位支持，同时还发起、组织、支持多项国内外大型机器人赛事：

FLL机器人世锦赛、WRO国际机器人竞赛、RCJ机器人足球世界杯、国内各项机器人竞赛等，促进中国和国际的交流与合作。

二主要产品

（一）灭火机器人

图示：

灭火机器人

优点：

模块化拼装，适合低龄人员搭建积木，易于初学者进行思考和改进。

（二）足球机器人

图示：

足球机器人

优点：

抗冲击性能强悍，易于拆卸和拼装，很适合初学者使用。

三核心套件

（一）NXT蓝牙机器人套装9797

图示：

NXT蓝牙机器人套装9797

设备清单：

适合2-3个学生为一组搭建和编程设计机器人方案。

共431个组件的套装中包括一个NXT可编程的微型电脑，一块可充电的锂电池，三个伺服电机，二个触动传感器，一个光电传感器，一个超声波传感器，一个声音传感器，三个灯以及足够课堂教学所需的乐高积木。

另外还有3根连接RCX传感器或马达的转换线，1根USB导线，以及分类盒和搭建手册等。

优点：

易上手操作，方便拆卸，设备齐全，可以制作多种与生活中相仿的机器人。

（二）NXT蓝牙机器人套装9648

图示：

NXT蓝牙机器人套装9648

优点：

这套配件套装包含672个各种各样的组件，不仅用于搭建NXT蓝牙机器人，也是科学和技术套装的配件库。

套装提供了更多的梁、轴、连接件及多种特殊组件，如起重机吊钩、履带等。

各种积木被分类归放在蓝色中型乐高储物盒的分类盘中。

四编程界面

图示：

乐高的某型机器人编程界面

优点：

ROBOLAB软件是一个简单、直观、易学的编程环境，是以美国国家仪器公司（NationalInstrument）的LabVIEW——流行于测量和自动化领域的图形化编程软件为基础开发的。

图形化编程语言被称为“工程师的语言”，使用图形化的编程语言，只需从功能面板选取需要的图表，拖曳到编程窗口，通过连线，即可完成编程，有效的提高了工作效率。

ROBOLAB的编程环境共分为3个级别：

初学者级别（PilotLevel）、发明家级别（InventorLevel）、研究者级别（InvestigatorLevel），每个级别又分数个等级，由浅入深，共有13个等级，使用者可以根据年龄、水平来选择不同的编程等级。

ROBOLAB还有丰富的数据分析函数库，包括微积分、曲线拟合、直线拟合等。

并提供基于TCP/IP的互联网编程工具。

图形化编程软件帮助学生理解编程概念和培养他们的逻辑思维，也有益于老师以直观易见的方式教授难以理解的编程概念。

爱乐博电子（深圳）有限公司

一简介

爱乐博电子公司成立于2007年1月，该公司与韩国ROBOROBO公司合作。

主要经营产品：

韩国ROBOROBO公司的教育用机器人及比赛用机器人。

其中教育用机器人分为很多层次，面向的年龄段从4岁到-高中。

从孩子们的动手能力开始-科学原理，物理知识，电原理等的学习，帮助孩子提高动手能力，开发智力，学习科学知识。

比赛用机器人是参加国内及国际等机器人比赛的机器人。

爱乐博与韩国市场占有率最大的教育用机器人公司ROBOROBO进行技术合作，制作了系统的教育器材。

科学的教学系统脱离了传统教材的单纯组装，包含了传感器、电子、机械、电脑等教育技术，让学生学习到未来科学的基础和创意思维。

另外根据不同年龄段的爱好者推出了启蒙系列、教学系列、比赛系列等不同产品。

满足机器人爱好者的各种兴趣。

二主要产品（教育竞赛类）

（一）寻黑线机器人

优点：

该产品是程序型寻线机器。

寻黑线速度极快。

寻线机器人最重要的是传感器。

目前有变阻传感器和AUTO传感器两种。

缺点：

变阻传感器对周围光线条件（卤素养灯及展览场的照明）敏感。

AUTO传感器容易结束起音。

图示：

寻黑线机器人

（二）足球机器人

优点：

用高速马达（600rpm）进行机器人足球比赛的机器人。

缺点：

本产品不含无线遥控器的接受板和发射板。

没有无线遥控器的接受板和发射板的人需另外购买。

图示：

足球机器人

三核心套件

典型代表——CPU版

图示：

足球机器人

优点：

可以同时控制4个DC马达、8个RC伺服马达、使用LED及短音蜂鸣器、操纵RS2遥控器、同时输出8个声音、8个碰撞开关，红外线传感器，光传感器、可以使用ISP数据线可以直接下载程序、使用RS-232数据线（可以直接下载HEX文档）

四编程界面

图示：

爱乐博编程界面

优点：

模块化操作，是编程者一目了然，界面友好。

界面逻辑性强，适合有一定编程基础的操作人员使用。

第三部分上述五家准入企业设备综合分析

核心提示：

以下综述是根据我在网上搜集资料（包括浏览准入公司的网页，观看大赛视频以及在论坛