飞思卡尔智能车比赛细则.doc
《飞思卡尔智能车比赛细则.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《飞思卡尔智能车比赛细则.doc(46页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、第十一届全国大学生智能汽车竞赛20162023飞思卡尔智能车比赛细则2023飞思卡尔智能车比赛细则金武攸清华大学中央主楼自动化系目录第十一届竞赛规则导读说明4一、前言5二、比赛器材71、车模7(1)车模的种类7(2)车模修改要求92、电子元器件9(1)微控制器9(2)传感器9(3)伺服电机113、电路板114、编程语言及调试工具12三、比赛环境121、赛道12(1)赛道材质12(2)赛道尺寸、形状、间距12(3)赛道引导方式13(4)起跑线标志16(5)赛道边界判定18(6)赛道元素192、环境22(1)赛道场地22(2)环境光线22(3)赛场围挡:223、计时裁判系统22(1)车模计时磁标2
2、2(2)车模出界侧标23(3)计时系统24四、比赛任务241、光电组 B125(1)车模25(2)传感器25(3)比赛赛道25(4)比赛任务252、摄像头组 B225(1)车模25(2)传感器26(3)比赛赛道26(4)比赛任务263、电磁组 B326(1)车模26(2)传感器26(3)比赛赛道27(4)比赛任务274、电轨组 B427(1)车模27(2)传感器27(3)比赛赛道28(4)比赛任务285、双车追逐组 A128(1)车模28(2)传感器28(3)比赛赛道28(4)比赛任务296、信标越野组 A230(1)车模30(2)传感器30(3)比赛赛道30(4)比赛任务317、节能创意组
3、I132(1)车模32(2)传感器32(3)比赛赛道32(4)比赛任务32五、比赛组织341、比赛阶段342、比赛流程35(1)初赛与决赛规则35(2)比赛流程36(3)比赛犯规与失败规则37(4)其它事宜383、比赛奖项38(1)分赛区奖项设置:38(2)全国总决赛奖项设置:38六、其它38七、附件391、附录1:车模修改要求39第十一届竞赛规则导读参与过往届比赛的队员可以通过下面内容了解第十一届规则重要变化。假如第一次参与比赛,则建议对于本文进行全文阅读。相对于前几届比赛规则,本届的规则重要变化涉及有以下内容:1. 本届比赛新增了比赛组别,具体请参见正文中的图1,以及和第四章的“比赛任务”
4、中的描述;2. 去年的第十届电磁双车组相应今年的A1组:双车追逐组。其它组别与新组别的相应关系请参见图2;3. 为了提高车模出界判罚的客观性,规则提出了两种方法:路肩法和感应铁丝法这个还要吗?,具体请见3.1.5“赛道边界鉴定断”;4. 改变了原有的光电计时系统,所有赛题组均采用磁感应方法计时,具体请参见3.43“计时裁判系统”;5. 取消了第十届的发车灯塔控制的方式;6. 赛道元素进行了简化,具体请参见3.1.6 “比赛赛道元素”;7. 除了赛题组A2不需要赛道之外,其它赛题组的赛道材质仍然为为PVC耐磨塑胶地板,但赛题组A2不再需要赛道。8. 对于车模所使用的飞思卡尔公司MCU的种类、数量
5、不再限制。9. 比赛时,每支参赛队伍的赛前准备时间仍然为20分钟,取消没有现场修车环节。一、前言智能车竞赛是从2023开始,由教育部高等教育司委托高等学校自动化类教学指导委员会举办的旨在加强学生实践、创新能力和培养团队精神的一项创意性科技竞赛。至今已经成功举办了十届。在继承和总结前十届比赛实践的基础上,竞赛组委会努力拓展新的竞赛内涵,设计新的竞赛内容,发明新的比赛模式,使得围绕该比赛所产生的竞赛生态环境得到进一步的发展。为了实现竞赛的“立足培养、重在参与、鼓励探索、追求卓越”的指导思想,竞赛内容设立需要可以面向大学本科阶段的学生和教学内容,同时又可以兼顾当今时代科技发展的新趋势。第十一届比赛的
6、题目在沿用本来根据车模辨认赛道传感器种类进行划分的基础类组别类之上,同时增长了以竞赛内容进行划分的提高类组别,并根据按照“分赛区普及,全国总决赛提高”的方式,将其中一个类别拓展出创意类组类别。第十一届比赛的题目各组别分别如下:l 基础类涉及 B1光电组、B2摄像头组、B3电磁组直立组、B4电轨组;l 提高类涉及 A1双车追逐组、A2信标越野组;l 创意类涉及 I1 电轨节能组。图 1 不同组别,不同挑战度每个组别在选用的车模、赛道辨认方法、完毕任务等方面存在差别,对于参赛选手学生不同学科知识和能力规定也不同,制作的挑战度也有较大的区别。相比较而言,组别B1,B2,B4,A2适合低年级大多数学生
7、参与,B3,A1,I1适合高年级学生参与。图1给出了这三大类、,七个赛题组的相对难易限度。第十一届的竞赛赛题是在本来的三个组别的基础上发展而来的。这七个组别与传统的三个组别之间的联系如下图所示:图 2 第11届赛题组与传统赛题组之间的关系参赛选手须使用竞赛秘书处统一指定的竞赛车模套件,采用飞思卡尔半导体公司的8位、16位、32位微控制器作为核心控制单元,自主构思控制方案进行系统设计,涉及传感器信号采集解决、电机驱动、转向舵机控制以及控制算法软件开发等,完毕智能车工程制作及调试,于指定日期与地点参与各分(省)赛区的场地比赛,在获得决赛资格后,参与全国总决赛区的场地比赛。参赛队伍的名次(成绩)由赛
8、车现场成功完毕赛道比赛时间来决定,参与全国总决赛的队伍同时必须提交车模技术报告。同一所学校不同组别的队伍如需节省练习场地面积,共用赛道,可以参照如下方式:一方面信标越野组(A2)没有定宽赛道,并且对于环境光线规定不高,所以可以在任意空闲场地练习;另一方面 B1,B2,A1可以共用一条赛道;B3,B4,I1可以共用一条赛道;事实上,除了A2之外其它两个组别都可以铺设在同一场地上,只是在对于B1,B2,A1使用光电传感器的组别需要可以适应赛道表面电磁干扰的事情是否可以贯彻?上的白色铝膜的颜色。为了克服以往往届比赛中存在由人工判断车模出界的漏洞困难,本届比赛规则中增长了两种方法提高车模出界判断的客观
9、性。一种是采用路肩方法;另一种采用感应铁丝方法是否去掉?。同时,也改变了计时系统的方式,采用了磁标的方式标志了车模检测位置。竞赛秘书处制定如下比赛规则合用于各分/省赛区比赛以及全国总决赛,在实际可操作性基础上力求更加公正与公平。二、比赛器材1、车模(1)车模的种类本届比赛指定采用五种标准车模,分别用于六个个赛题组。五种车模涉及有三种四轮车模,两种两轮直立车模。具体车模组别如下:表1车模信息编号车模外观和规格赛题组(注1)供应厂商A型车模电机 RS-380,舵机:FUTABA3010B4A1A2东莞市博思电子数码科技有限公司B型车模电机:540,舵机:S-D5B2A1A2北京科宇通博科技有限公司
10、C型车模电机 RN-260,舵机:FUTABA3010B1A1A2 东莞市博思电子数码科技有限公司D型车模电机RN-260B3A1A2东莞市博思电子数码科技有限公司E型车模电机 RS-380B1A1A2北京科宇通博科技有限公司注1:比赛组别代码:基础类:B1:光电组,B2:摄像头组,B3:电磁组,B4:电轨组;提高类:A1:双车追逐组;A2:信标越野组;创意类:I1:电轨节能组(车模自制,或者可以选用A,B,C,D,E竞赛车模)(2)车模修改规定五种车模作为比赛统一平台,对于车模的机械的调整与修改有着严格规定。具体规定参见附录1:车模修改规定2、电子元器件(1)微控制器l 采用飞思卡尔半导体公
11、司的8位、16位、32位系列微控制器作为车模中唯一可编程解决器件。图1众多的可被选择使用的微解决器l 使用微控制器的数量没有限制。l 假如所选用的传感器或者其它电子部件中也包具有微解决器,对此微解决器的种类和数量不做限制,但其不得参与对于赛道信息辨认和解决、不参与车模运动决策与控制。(2)传感器l 传感器的种类需要根据不同竞赛组别而进行的选用。具体请参见“比赛任务”中关于各比赛组别所允许使用的传感器类型说明。l 传感器数量不超过16个。传感器数量记录规则如下: 光电传感器接受单元计为1个传感器,发射单元不算; CCD(线阵、面阵)传感器计为1个各传感器; 磁场传感器在同一位置的不同方向的传感器
12、统一计为一个传感器。不同位置的磁场传感器、线圈则分别记录。 用于检测起跑线下永磁铁的干簧管或者霍尔传感器,无论多少个,统一计为一个传感器; 对于车模速度、姿态进行检测的传感器也计算在内。l 传感器型号限制1) 假如选用加速度器,则必须选择飞思卡尔公司的系列加速度器产品。图2飞思卡尔公司传感器产品系列2) 假如使用陀螺仪,则对陀螺仪型号没有任何限制。飞思卡尔公司新出品的陀螺仪器件FXAS21002器件,体积小,灵敏度高,适合于智能车控制,推荐参赛选手选用这款陀螺仪传感器。图3 FXAS21002陀螺仪测试板(3)伺服电机l 定义:车模上的伺服电机是指除了车模原有驱动车轮的电机之外的电机,涉及舵机
13、、步进电机或者其它种类的电机。图4车模上的伺服电机l 数量限制车模上的伺服电机数量不可以超过三个,其中涉及转向控制舵机。l 功能限制车模上的伺服电机只能用于控制车模上的传感器的方位,或者改变车模底盘姿态。不允许直接或者间接控制车模的转向、改变车模车轮速度。3、电路板竞赛智能车中,除单片机最小系统的核心子板、加速度计和陀螺仪集成电路板、摄像头、舵机自身内置电路外,所有电路均规定为自行设计制作,严禁购买现成的功能模块。自制的PCB板涉及但不限于传感器及信号调理、电源管理、电机驱动、主控电路、调试电路等。假如自制电路采用PCB印制电路板,必须在铜层(TopLayer或BottomLayer)醒目位置
14、放置本参赛队伍所在学校名称、队伍名称、参赛年份,对于非常小的电路板可以使用名称缩写,名称在车模技术检查时直接可见。4、编程语言及调试工具1) 开发软件可以选择飞思卡尔公司的Codewarrior, S32 Design Studio, Kenetis Design Studio, Processor Expert等开发调试软件,也可以另行选择;2) 开发调试硬件可以选择秘书处统一推荐的BDM工具,也可以另行选择。;三、比赛环境1、赛道(1)赛道材质赛道采用PVC耐磨塑胶地板材料制作,材料与第十届比赛相同。(2)赛道尺寸、形状、间距赛道宽度(含路肩)不小于45cm。预赛阶段的赛场形状为边长约5m
15、7m长方形,决赛阶段的赛场约为预赛阶段的两倍。两条相邻赛道中心线之间的间距不小于60cm。赛道中存在着直线、曲线、十字交叉路口等。曲线的曲率半径不小于50cm。如下图所示:图5赛道基本尺寸(3)赛道引导方式不同组别,赛道引导方式不同。分为以下四种方式:l 赛道边界线导引对于光电B1、摄像头B2、双车追逐组别A1的赛道,赛道两侧铺设有黑色边界线用于赛道引导。边界线的宽度为255mm。如下图所示:图6赛道边界引导线l 中心电磁导引电磁组B3引导线为一条铺设在赛道中心线上,直径为0.11.0mm的漆包线,其中通有20kHz,100mA的交变电流。频率范围20k1kHz,电流范围10020mA。根据竞
16、赛使用的20kHz的交变电流源的输出等效电路所示,可以使用下面建议的测量电路测量赛道电流。假如参赛队伍所使用的电流源输出电流的波形接近方波,则可以使用普通的数字万用表的交流电流档测量电流源输出的电流值。图7信号源输出等效电路 电磁线是内嵌在赛道中心,上面使用白色胶带固定。如下图所示:图8电磁引导线固定方式在PVC赛道上刻画出固定漆包线的凹槽需要借助于一些小的工具,可以使用两片美工刀片制作成可以刻画出1.5mm的双缝刀片,沿着中心线进行刻画。然后将双缝中间的PVC材料表面揭开,便形成了宽度为1.5mm左右,深度为1mm左右的凹糟,可以铺设中心引导线。图9刻画赛道中心凹槽双缝刀片l 电轨金属导引电
17、轨组B4和创意节能组I1的引导方式是通过铺设在赛道中心的两条铝膜胶带完毕的。铝膜胶带一方面起到引导车模的作用,同时又为“节创意节能组”的车模提供电源。两条铝膜胶带铺设在赛道中心线两侧,相距5mm。如下图所示:图10铝膜中心引导线在赛道的曲线部分,为了方便铺设铝膜胶带,将铝膜胶带裁剪成长度不大于25cm的线段,通过线段逐步拼接的方式形成中心导引线。如下图所示:图11中心折线引导铝膜胶带由于拼接处存在胶膜,产生很大的阻抗。为了不影响电轨供电,减少拼接处的电阻,在拼接处使用铝膜胶带将两段镀锡铜线粘贴在拼接缝隙处。l 信标导引信标越野组A2的比赛采用是信标导引的方式进行比赛。在铺有蓝色广告布的平整场地
18、内随机安放五个左右的信标,车模在信标的导引下做定向运动。信标采用半球全向灯座,内部安装有红色和红外发光二极管(LED)阵列,通过比赛系统控制信标闪烁或者熄灭。车模可以通过光电传感器、摄像头等辨认信标的红光或者红外光进行定位。由于信标采用了积极发射信号光的方式,所以提高了赛车辨认的准确性,减少了环境光线的影响。图12信标导引关于信标的具体制作规范,可以参见竞赛组委会公布的信标系统制作说明文档。(4)起跑线标志竞速比赛规定车模在比赛完毕后,可以自动停止在停车区域内。除了A2组别之外,其它各组别的停车区都是在赛道起始线后三米的赛道内。停止时,规定赛车的所有轮胎都必须在赛道内。起跑线的标志有两种形式:
19、对于B1,B2,A1组,赛道有一个长为1.5m的出发区,如下图所示,计时起始点两边分别有一个长度10cm黑色计时起始线,赛车前端通过起始线作为比赛计时开始或者结束时刻。黑线起始线的宽度与赛道边线宽度一致。对于B3,B4,I1组别,在黑色计时起始线中间安装有永久磁铁,每一边各三只。磁铁参数:直径7.5 - 15mm,高度1-3mm,表面磁场强度3000-5000高斯。图13起跑区域起跑线附近的永磁铁的分布是在跑道中心线两边对称分布。相应的位置如下图所示:图 13跑线下的永磁体安放位置对于A2组别,车模发车区域是在赛场一个边角内,边角的长宽都是50cm。比赛完毕后,不规定车模停止在固定的停车区域。
20、(5)赛道边界鉴定除了信标越野组(A2)之外,其它各组别(B1,B2,B3,B4,A1,I1)都规定车模在运营过程中保持在赛道内。为了便于客观判断车模是否冲出赛道,在安装的赛道上,也许会采用以下两种方式进行判断:l 路肩在赛边沿处粘贴两层黑色高密度海绵条,形成赛道路肩,作为赛道边界。海绵条长度为25cm左右,宽度为2.5cm,两层高度1cm,间隔不超过。在赛道两侧相隔25cm,粘贴,交错分布,间隔处仍为黑色边线。如下图所示:图14赛道路肩车模运营过程中假如车轮冲出赛道到,将会与路肩碰撞,则会引起车模自身运营姿态变化,使得车模无法重新返回赛道。但是对于运营速度比较快的四轮摄像头组的A,B,C类型
21、车模,则会有一定概率车模仍然会回到赛道继续运营。该方法比较适合判断直立车模组。l 感应铁丝去掉?在赛道两侧边沿运用黑色胶带粘贴直径为1mm的铁丝。赛车比赛前,统一在车模底盘两侧固定铁丝检测模块。在车模冲出赛道过程中,铁丝检测模块通过内部磁铁和霍尔元器件感应到铁丝,就会发出声响,同时点亮外壳的LED灯,显示车模冲出了赛道。如下图所示:图15感应铁丝由于需要车模安装统一的铁丝检测模块,需要在车模底盘预留固定位置,具体说明参见“计时裁判片系统”中的说明。(6)赛道元素比赛赛道是一个封闭曲线赛道,具有以下表格所示赛道元素。注意:图例中除了赛道之外的交通标示只是用于赛道元素功能说明,在比赛现场的赛道周边
22、没有这些交通标示。表2赛道元素赛道元素图例说明直线道路这是赛道的基本形式。光电平衡组组和摄像头组的赛道两边有黑色边线。电磁组没有赛道宽度限制。曲线弯道赛道中具有多段曲线弯道。这些弯道可以形成圆形环路,圆角拐弯,S型赛道等。赛道中心线的曲率半径大于50厘米。十字交叉路口车辆通过十字交叉路口需要直行,不允许左转、右转。赛道障碍赛道障碍是对称楔形体,长宽高分别为30、10、5厘米。路障内侧边沿距离赛道中心线距离是5厘米电磁组没有赛道障碍。不对称坡道坡道的坡度不超过20。坡道可以不是对称的。坡道的过渡弧长大于10厘米。坡道的长度、高度没有限制。一般情况下坡道的总长度会在1.5米左右。电磁组的导引线铺设
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 卡尔 智能 比赛 细则
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【精****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【精****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。