中国科学技术大学robogame宣传手册.docx

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中国科学技术大学robogame宣传手册

校领导致词：

中国科学技术大学是由中国科学院创办的一所新型研究型大学，自1958年创校至今，她始终以“质量至上，追求卓越”为办学理念，以“创新”为灵魂，“科学技术”已被深深地烙印在她的名字和历史中。

RoboGame活动周是由中国科学技术大学于2001年创办的，以机器人比赛作为活动形式，面向全校本科学生的一系列科技创新活动，已成功举办了十一届RoboGame活动周。

RoboGame活动周在培养大学生的科技创新精神和动手实践能力，把现代化的科学技术知识应用于大学科技教育活动，激发广阔大学生学习、探索、创新意识，培养大学生实践动手能力和创新能力等方面产生了良好效果，在学校和社会上均产生了良好的反响。

RoboGame活动周的举行，将相当一部分本科生从书本引向实验室，从动脑引向动手，从理论引向实践，出色营造了学习与科研的氛围。

参赛同学们将课堂中学到的知识进行了重新认识和整理，然后用自己的双手创造出自己的机器人，充分表达了大学生卓越的智慧和惊人的创造力，更展现出了勇于探索、积极创新的精神。

今天，我们即将迎来中国科学技术大学第十二届RoboGame活动周。

在此，我衷心地祝愿她能取得圆满成功。

希望同学们能通过这项活动锻炼成就自己，用自己的创造力铸就创新科大，创新中国！

RoboGame活动周简介

名称：

第十二届RoboGame活动周

主办单位：

教务处、校团委、学生工作部〔处〕、宣传部

承办单位：

工程科学学院

协办单位：

学生机器人俱乐部

背景：

从2001起，中国科学技术大学已成功举办了十一届RoboGame活动周，在学校及社会上均产生了较好的反响。

该活动培养了大学生的科技创新精神和动手实践能力，鼓励更多的大学生机器人爱好者，把现代化的科学技术知识引入大学科技教育活动，激发广阔大学生学习、探索、创新的意识，让他们能够更好地适应21世纪的科学技术发展的趋势。

每届活动周工作，学校、各院系都予以重视，鼓励和支持学生积极参与，并为参赛队提供一个良好的参与、研制环境。

学校还专门成立专家组，对各参赛队的技术方案进行论证，并为参赛队选派指导老师，以帮助各参赛队顺利完成机器人的研究和制作过程。

同时，学校还为各参赛队提供一定的研制经费。

前几届活动周中所取得的可喜的成绩，激励着一届又一届的大学生积极地参加活动周的机器人比赛。

今年9月在学校继续举办第十二届RoboGame活动周。

本次活动周将继续举行有关机器人的竞赛以及机器人科技讲座。

宗旨：

贯彻我国“科教兴国”的基本国策，通过科技手段创造美好生活；

适应国际社会倡导科技创新的时代潮流，让学生中最有创造力的群体和最有趣的机器人同台相约，推进中国机器人事业的普及和发展；鼓励公平竞争和创新思维；将“RoboGame活动周”打造成校内外知名的活动比赛项目，借助活动周中的比赛及相关活动的开展，推广和扩大该项活动的影响力，积累技术和经验，为机器人的研究和应用事业的持续发展做奉献；激发学生想象力、创造力、动手和动脑能力，将探索精神和创新思想付诸实践，培养学生参加科学研究和开发的兴趣，为国家建设输送有用人才。

奖项设置：

机器人巧算24竞赛：

冠、亚、季军、优秀奖最正确技术奖

机器人献花竞赛：

冠、亚、季军、优秀奖最正确技术奖

其他：

优秀啦啦队奖最正确教练奖最正确主题词奖

活动日程

序号

时间

活动内容

负责人

地点

1

9月8日

机器人末期检查，确定出场顺序

张海滨

力三楼大厅

2

9月14日上午

机器人赛场、背景、灯光、音响、投影、噪声计、幕布等布置

李晓峰

西活中心

二楼礼堂

3

9月14日下午/晚上

算24、献花机器人走场，彩排

竞赛组

西活中心

二楼礼堂

4

9月15日下午

8：

30——12：

00

开幕式，算24机器人比赛

孔凡让

西活中心

二楼礼堂

5

9月15日下午

14:

30——18：

00

献花机器人比赛，闭幕式

孔凡让

西活中心

二楼礼堂

6

9月16日上午

9：

00——11：

00

比赛总结交流

孔凡让

专家楼

专家委员会

主任：

孔凡让

委员：

安徽省科协党组书记、常务副主席

周建强

中国自然科学博物馆协会秘书长

邵杰

广东科学中心副主任

江洪波

中国科学技术大学教学委员会副主任

刘斌教授、博士生导师

安徽大学电子科学与技术学院院长

陈军宁教授、博士生导师

中国科学技术大学创新基地主任

孔凡让教授、博士生导师

组织委员会

领导组

组长：

陈初升

副组长：

刘斌蒋一汤家骏龚兴龙孔凡让

成员：

刘斌蒋一蒋家平汤家骏董雨龚兴龙

孔凡让

竞赛组

组长：

刘永斌

副组长：

胡飞

成员：

胡飞刘方沈长青陆思良黄铭张海滨代道义

张尚斌郭俊廖雨翔刘春山吴恩浩刘渝进周利平

马运五公泽林悦储从州丁厚柱范永祥周有泉

龚小雪林奇标张磊王骁贤郭寒松

事务组

组长：

王建平

副组长：

李晓峰

成员：

王瑞芳陈苏锡龙潜高进学生志愿者

校外联络组

组长：

刘志刚

成员：

龙潜刘志刚

宣传组

组长：

蒋家平

副组长：

杨保国崔建生

成员：

胡胜友崔峰温庆华丁星

参赛队名单——机器人巧算24

1.系别：

少年班

队名：

TheMass

指导教师：

赵林

队长：

刘京倍PB11000631

队员：

唐骐杰PB11203118颜智培PB11000601

解旭PB11000620

队伍简介：

我们的机器人能完成算24点任务，小车装有4个全向轮，能在场地上灵活运动。

放笔区的两个红外激光器引导小车取笔，车体上的两个超声波传感器，保证书写时小车与白板保持合适的距离。

我们采用独特的高度-角度坐标的书写方式，书写更加灵活。

车体主要用亚克力板搭建，保证强度的基础上可以减轻重量。

制作过程中贯穿了简洁可靠的理念，大部分使用机械加工。

控制上使用多核，将任务分配给各个单片机，降低了复杂度，有效地提高了运行的可靠性。

图像识别部分为采集图片后进行分割，对每个数字的笔画特征进行分类后识别为具体的数字。

2.系别：

少年班

队名：

DownTheRabbitHole

指导教师：

赵林

队长：

侯赛玉PB10000666

队员：

童献PB09210200胡书环PB09203188

队伍简介：

我们的机器人DownTheRabbitHole名字来源于游戏《使命召唤6》，是基于四轮小车底盘，具有水平和垂直轴的算24点机器人。

其中两轴分别以同步带和丝杆带动。

可以按照顺序完成行走，巡线，取笔等动作，并能识别场地和数字，生成算式，再将算式书写在白板上。

在完成动作的基础上，我们改良机械，尽可能的使结构更为简约；优化程序，尽可能的使书写更为美观。

3.系别：

物理学院

队名：

小黑菜

指导教师：

朱青峰

队长：

滕龙PB10011070

队员：

章雷PB11203050吴昊PB11203043

张恺烨PB11203048姚越PB11203053

队伍简介：

我们的机器人完成的是算24点表演。

小黑车作为赛场上一位睿智沉稳的军师，他需要完成循迹、行走、取笔、识字、算术和写字等动作。

小车从设计构思到制作完成，全都是自己动手，我们还克服了工具匮乏、人员不整、经验不足、缺少指导等困境。

小车的识字部分我们采用摄像头加软件处理的方法，直接读取，简单高效；写字部分我们采用XYZ轴的三维方法，使机器人写字变得更容易实现。

我们的小黑车必定能一往无前！

4.系别：

5系

队名：

无痕

指导教师：

郭扬

队长：

沈子凯PB10005079

队员：

孙自昱PB10005014薛鸿飞PB10005069

刘尚宇PB10005052黄双垒PB10210239

队伍简介：

我们的机器人的任务是算24点，特点是灵活，自由度很多。

共有两个机械臂，左臂4个自由度，用来取笔；右臂6个自由度，用来从左手中接过笔并写字。

底部有四个轮子，每个轮子各有一个电机独立驱动，且分别装在一个可旋转的云台上，云台的转动各由一个舵机控制，以到达直走、横着走、斜着走、转向等动作，使得我们的机器人运动起来特别灵活。

在数字识别中对图像进行了加强处理，并能够分析图像中物体的分布结构，进而找出数字，因此算法的鲁棒性够较高。

我们机器人的设计理念是模仿人类，通过两个机械臂和头部视觉很好的模仿了人类的上半身。

5.系别：

6系

队名：

scarecrow

指导教师：

黄自龙

队长：

史家琛PB10000344

队员：

夏辉华PB10000312贾肇聪PB10000345

管昇炜PB11005026徐静宇PB11210001

队伍简介：

我们的机器人将完成寻线，取笔，抓图，识别，算24这一系列的工作，并使用3自由度的机械手将其工整地写在黑板上。

我们的机器人本着小巧精致的原则，使用体积小速度快的ARM控制板，总重量只有5KG左右，绝对的迷你机器人。

6.系别：

6系

队名：

Sophie

指导教师：

骆长江

队长：

鲍建敏PB10030009

队员：

李大雷PB10207007喻子豪PB10009069

邹佳宏JL11210001徐亮PB10005043

队伍简介：

我们的机器人完成的是算24点的任务。

Sophie作为一个充满智慧的机器人，他需要准确无误地完成一整套活动：

循线走、取笔、读题、算题、答题等。

作为大学里第一次动手实践活动，我们小组团结协作，学习、探索了许多未知知识。

机械上以挖掘机为原型设计成了以带转动圆盘的机械臂为动作装置和以三轮小车为行动装置的结构，配以适当的程序，可以灵活的完成答题这一活动，这些都得益于鲍建敏和徐亮全心完成的机械结构和邹佳宏巧妙设计的程序。

在电路方面，为提高电路稳定性，小组成员喻子豪做出很大奉献。

机器人审题方面，小组成员李大雷通过查询、阅读许多资料，也顺利完成这一活动。

总之，在这次活动中，我们小组不仅收获了动手能力的提高，也提高了动手实践的兴趣。

7.系别：

6系

队名：

Vic、Dream

指导教师：

黄自龙

队长：

杨冬冬PB10210026

队员：

李晓旭PB10210013陈阳PB11210195

张晓珂PB10210066孙劲松PB10210104

队伍简介：

我们的机器人以循迹小车为主体，搭载PC机和写字臂完成算24点要求。

机器人能自主识别数字，完成24点算法，循迹白底绿线，机械臂可自动在取笔区取笔，行进到黑板处，以3自由度方式写字，字体为手写体，没有用数码字，更具有灵活性，但对精确度也是个挑战。

机器人整体结构以可行性为宗旨，尽量做到精确实用，环保节能，完成算24点比赛的要求。

8.系别：

6系

队名：

南十字座

指导教师：

骆长江

队长：

李德方PB10204044

队员：

高敬乾PB10203203杨翊凡PB10203059

邱睿PB10210269

队伍简介：

我们的机器人完成任务是算24点。

该机器人可以完成巡线、取笔、写字等功能。

我们设计这种机器人的指导思想是PC机对图像进行识别，然后将处理结果传给单片机通过单片机控制机械臂，来实现写字的功能。

为了计算24，我们采用了搜索的算法。

我们将24点的算式标准化并分为三种类型，然后穷举数字与运算符的组合并验证结果即可。

对于图像处理，鉴于比赛规则对数字的要求比较明确，我们决定样本比对的方法。

电脑在摄取图像后进行信息筛选、放大、标准化，图像分割以及与标准模板比对等一系列工作，分辨出所给数字。

在做机器人时，我们组成员分工明确，各尽所长，最完成了任务。

9.系别：

6系

队名：

Traveler

指导教师：

骆长江

队长：

殷国君PB10206258

队员：

蒋峥PB10206105陆亚苏PB10203206

周志平PB10203169

队伍简介：

算24机器人需要综合协调的完成以下的几个功能:

寻线，取笔，图像处理，算24并将算式写在黑板上。

开始后单片机向电脑发送命令，触发matlab中断事件进行拍照，处理，算24并将算式发送给单片机；在电脑图像处理的时候，机器人寻线到达取笔区，其间单片机中断接受算式；取笔完成后机器人前进到达黑板，当碰撞传感器被触发后，机器人会后退转弯以方便在小车一侧的机械手书写，机械手是十字架结构,会在步进电机控制下写出算式,每写完一个数字或算符，小车会移动去写下一个数字或算符。

10.系别：

9系

队名：

机械公敌

指导教师：

沈连婠

队长：

李飞PB10009048

队员：

刘刚PB10009014范汉志PB10009045

汪可PB10009064闫龙PB10007152

队伍简介：

我们机械公敌队本着厚重、稳定、快速、美观的设计原则，稳中求快，快中求美。

我们的机器人是巡线机器人，利用摄像头进行巡线，巡线转弯以后，摄像头开始对数字进行拍照识别。

进入取笔区后运用光电对射开关反馈信号进行取笔，取笔后进入写字区，并用超声波传感器调节车身始终与黑板平行，然后根据识别后的数字运算后将算式写在黑板上。

由于控制写字的电机是直流减速电机，所以电机行程均是延时控制的，故在调试过程中付出了大量的努力。

我们的机器人是机械公敌队全体队员共同的结晶。

11.系别：

9系

队名：

疾风

指导教师：

张世武

队长：

申锦PB10009062

队员：

王瑾琨PB10009018林高建PB10009023

潘龙飞PB10009032孙奕PB09009074

队伍简介：

我们是做24点机器人的“疾风”队，队伍有5名成员，各有特色，互相取长补短，使队伍成为一个整体，齐心协力发挥出最大的能量。

我们在设计机器人时本着结构简单易于实现的原则，没有做十分复杂的结构，并且大部分零件都是自己制造，体积小巧，功能强大，可以实现巡线行走取笔写字等一系列动作。

我们的机器人书写算式时分为两行，经过我们的改良的24点算法，可以对结果算式的各种写法做出比较，选出最优美的格式，最快的书写顺序，同时电机的精确控制使机器人写出的字体十分美观。

12.系别：

9系

队名：

小学生

指导教师：

何清波

队长：

方涛PB11009030

队员：

王玺PB11009013龙兴国PB11009065

蔡泽PB11009032沈达PB11009055

队伍简介：

我们的机器人是一辆多功能的智能小车机器人。

小车的功能是识别老师给出的四个宋体字，然后通过程序给出如何用这四个数字求解24点的式子，接着寻线至拾笔区，捡起笔之后走到写字区，在一块竖直的写字板上写下程序给出的式子。

上板放丝杠和电脑，丝杠实现笔的左右移动，丝杠上架起机械手臂，来实现笔的上下移动和拾笔。

具体见图。

在这个炎热的夏天，我们学会了怎样焊板子，怎样写单片机程序，但是更为重要的，同学间的友谊变得更加牢固了，并且，我们体验到了团队精神所具有的强大力量。

13.系别：

9系

队名：

狂奔的蜗牛

指导教师：

何清波

队长：

严子深PB11009017

队员：

姜添曦PB11009023魏文钊PB11009001

陈佳男PB11009022邓权PB11009058

队伍简介：

我们的爬墙机器人可以实现在光滑墙壁上实现朝各个方向的移动，在机器人顶部装有机械臂，可以实现喷漆，捡东西，擦玻璃等一系列工作，而且机械臂上还装有传感器，可以让机器人爬到墙边缘时自动返回。

我们的材料绝大多数都是自己加工，采用的些部件都是些生活中常见的，棉线，针筒，塑料吸盘，橡胶管，用寻常的东西创造出不寻常就是我们队的追求。

14.系别：

10系

队名：

Breaker

指导教师：

匡森

队长：

黄腾玉PB11210144

队员：

贵书鹏PB11210141徐鹏PB11210119

计炜梁PB11210171孙明飞PB11210131

队伍简介：

团队至上，做到最好。

我们始终采用最有效的技术解决最困难的问题，终于完成了属于我们的breaker。

整个流程，我们依赖巡线进行机器人的定位，采用轮式驱动，传感器为机器人提供参考，自主设计的多舵机运动机械臂可完成取笔书写等一系列复杂的运动，视觉识别满足机器人读取题目的需要，pc和单片机之间通讯配合使整个机器人工作协同一致。

正如我们的名字一样，breaker，没有什么困难可以阻拦我们，相信最后我们一定会是成功者！

15.系别：

10系

队名：

艾克洛尔

指导教师：

魏衡华

队长：

王云龙PB10210159

队员：

何钢PB10203151王亮PB10203072

高威PB10013041赵杨PB10210167

队伍简介：

我们的机器人小艾克〔谐音“爱科”〕采用模块化设计、整体控制的理念：

“大脑”采用PC机，来实现图像〔数字〕识别和算24核心程序的运行；“小脑”由左、右两片单片机担当，“左小脑”用来判断场地背景颜色、寻迹运动的控制，“右小脑”用来实现取笔、写字等动作的控制；通过上位机与下位机的通信，实现对机器人的整体控制；“复眼”是摄像头完成数字拍摄，“单眼”为3路颜色传感器，“足”为4路差速电机，“手臂”由两路步进电机控制的二维平台及负责“伸缩”、“开合”的两路舵机通过巧妙的机械结构实现取笔、写字等动作。

16.系别：

10系

队名：

黑珍珠

指导教师：

李峰

队长：

麻朴方PB10210172

队员：

陈睿智PB10210094杨博文PB10210118

刘涛PB10210140汪蓉PB10210023

队伍简介：

我们黑珍珠队采用三维平台的形式来完成写字动作，与其他队不用的是，我们的图像处理用ARM来完成。

这样我们的机器人就显得小巧玲珑，但用单片机来做难度相比较会大些。

经过我们的努力，识别简单的图像还是没问题的。

图像处理过程如下：

ov7620拍摄照片——将图片二值化——切割出有效部分——利用投影方法识别数字。

循迹部分我们采用颜色识别来完成。

黑珍珠是贝壳毕生磨练而凝结出的，我想我们的汗水也会带来不一样的收获。

17.系别：

10系

队名：

魔数

指导教师：

陈金雯

队长：

陈玉全PB10210127

队员：

付维明PB10210124黄伟健PB10210041

王照栋PB10210042周艺超PB10210075

队伍简介：

我们队的机器人可以实现循线，抓笔，识别数字，计算24点以及写字等功能。

主要设计思路是通过丝杆〔步进电机控制〕来控制十字滑块在2维坐标中笔的位置实现写字功能〔可以精确的写字〕〔写出的字是像计算器上的数字一样的〕，一开始的双边同步问题也得到了很好的解决〔步进电机的死锁〕。

魔数队队员都是1010的学生，由四男一女组成。

在制作过程中大家都各尽其能完成了一次次挑战，提高了动手能力，增强了团队意识。

18.系别：

10系

队名：

时速五厘米

指导教师：

队长：

朱锡洲PB11210117

队员：

王牧PB11210104张鑫语PB11210105

沈柏宇PB11210128游逸PB11210148

队伍简介：

我们队的机器人现在已经可以完成用摄像头读取数字，并利用opencv库编写函数处理图像，又采用神经网络算法实现机器学习，经验证错误率已降低到5%。

并且已经可以完成取笔，写字，写字的路径规划开始使用机械臂求逆解，后来多次失败，现在采用取点向舵机输出相应电平来完成写字。

巡线部分程序已经完成，但因电机故障所以最近没有进行调试。

我们队的机器人比其他队的体积小很多，十分精巧。

19.系别：

10系

队名：

中央陆军

指导教师：

王大兴

队长：

徐公国PB10210266

队员：

金奇PB10210205龚洪涛PB10210178

袁祥龙PB10210263李博PB10210210

队伍简介：

我们的中央陆军机器人完成的算24点的任务。

期间可以完成精确巡线，快速转弯，流畅拿笔，漂亮书写等动作。

机器人的整体设计理念是构造二维坐标，并利用一个舵机实现第三维的运动。

巡线则是利用灰度传感器结合单片机的模数转换从而实现完美巡线。

特色采用框架结构节约材料，同时可以减轻重量。

叫中央陆军寓意我们的机器人可以克服一切困难，像军人一样快速准确的完成各个动作！

20.系别：

11系

队名：

依然monster

指导教师：

张辉

队长：

刘佳鑫PB10011030

队员：

薛杰瑜PB10011053罗元福PB10005054

罗远浩PB10007304邵涵PB10005072

队伍简介：

我们的机器人叫monster,人如其名,长的很粗犷,但结构却很简单。

三个步进电机,将写字的复杂运动化为三个轴的一维运动；取笔和写字分别由两个机械臂完成,一取一拿，各自任务独立；两个摄像头,一个寻线,一个识别数字；最后，由单片机控制所有部件协调有序的工作。

由于我们的机器人比较大，所以在24点的场地上有些拥挤，我们在寻线的过程中采取了提前拐弯的方法防止碰到隔离板。

写数字我们采用了分割取直线的算法，由于分割的比较小，所以看起来和曲线是别无二样的。

别看机器人外表不咋样，但工作起来那可是一点都不含糊的。

21.系别：

23系

队名：

Jupiter

指导教师：

丁卫平

队长：

于渊博PB10210188

队员：

马杰PB10210231章昌然PB10210229

李沐雨PB10210186黄俊增PB10210240

队伍简介：

我们的机器人的任务是算24点，为了更为快捷的完成任务，我们采用了较为新颖的机械结构，比方在取笔的时候采用漏斗结构、升降时采用“X”型结构、写字时为了防止小车移动所带来的误差而所采用的齿轮齿条结构等。

在写字过程中为了节省时间，首先，算24点时将会加入优化使得最终得到的式子最为简单的式子，然后，由于上下移动速度小于左右移动速度所以将加入优化使得笔的上下移动距离尽可能少，从而到达目的。

22.系别：

23系

队名：

Sage

指导教师：

李辉

队长：

刘毅康PB10210146

队员：

冯淦PB10210162杨令潇PB10000316

李思玙PB10210149徐白冰PB10210160

队伍简介：

本着简约、创新和挑战的设计原则，用简单的机械与硬件实现强大的功能。

写字时，横向运动依靠车轮，纵向运动借助丝杆，再配合曲柄连杆的伸缩与压力传感器的反馈，实现了对笔的精确控制。

字型根据Arial字体修改而来，飘逸美观。

取笔借助了日常生活的灵感，利用磁力触发老鼠夹的机关，确保笔被紧固地夹在预定位置。

图像识别程序由充分优化的C语言编写，进行了汇编优化，执行速度快，内存占用少，因而只需采用Cortex?

-M3为核心的单片机。

23.系别：

信息安全

队名：

压力山大

指导教师：

李卫海

队长：

周家豪PB10210122

队员：

吴炜PB10210234张卓PB10210164

孙骁永PB10210117黄凌燕PB10210261

队伍简介：

压力山大队，由来自六系的冯俊涛、黄凌燕，来自信安的孙骁永、吴炜、张卓、周家豪组成，从六月初开始，从开始构思，到成品搭建成功，历时两个多月，我们一步一步走来，第一次，大家聚集在一起，七嘴八舌的讨论直到计划书的最后一笔，几次的赛前发动和赛前培训，让我们初步了解了一个机器人所要经过的流程，