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2017電賽-滾球控制系統(B題)分析與討論

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本帖最后由 51黑電賽專員 于 2017-8-10 01:04 編輯

2017年全國大學生電子設計競賽試題
1.基本部分

圖 1  平板位置分布示意圖
(1) 將小球放置在區域 2,控制使小球在區域內停留不少于 5 秒。
(2) 在 15秒內,控制小球從區域 1 進入區域 5,在區域 5 停留不少于2 秒。
(3) 控制小球從區域 1進入區域 4,在區域 4停留不少于 2 秒;然后再進入區域 5, 小球在區域 5 停留不少于 2 秒。完成以上兩個動作總時間不超過 20 秒。
(4) 在 30秒內,控制小球從區域 1 進入區域 9,且在區域 9 停留不少于2 秒。

2.發揮部分
(1) 在 40 秒內,控制小球從區域 1 出發,先后進入區域 2、區域 6,停止于區域
9,在區域 9 中停留時間不少于 2 秒。
(2) 在 40 秒內,控制小球從區域 A 出發、先后進入區域 B、區域 C,停止于區 域 D;測試現場用鍵盤依次設置區域編號 A、B、C、D,控制小球完成動作。
(3) 小球從區域 4出發,作環繞區域 5 的運動(不進入),運動不少于3周后停止 于區域 9,且保持不少于 2 秒。
(4) 其他。


三、說明
1. 系統結構要求與說明
(1) 平板的長寬不得大于圖 1 中標注尺寸;1~9 號圓形區域外徑為 3cm,相鄰兩
個區域中心距為 20cm;1~9 區域內可選擇加工外徑不超過 3cm的凹陷;
(2) 平板及 1-9 號圓形區域的顏色可自行決定;
(3) 自行設計平板的支撐(或懸掛)結構,選擇執行機構,但不得使用商品化產品;檢測小球運動的方式不限;若平板機構上無自制電路,則無需密封包裝, 可隨身攜帶至測試現場;
(4) 平板可采用木質(細木工板、多層夾板)、金屬、有機玻璃、硬塑料等材質,其表面應平滑,不得敷設其他材料,且邊緣無凸起;
(5) 小球需采用堅硬、均勻材質,小球直徑不大于 2.5cm;
(6) 控制運動過程中,除自身重力、平板支撐力及摩擦力外,小球不應受到任何 外力的作用。
2.  測試要求與說明
(1) 每項運動開始時,用手將小球放置在起始位置;
(2) 運動過程中,小球進入指定區域是指小球投影與實心圓形區域有交疊;小球 停留在指定區域是指小球邊緣不出區域虛線界;小球進入非指定區域是指小球投影與實心圓形區域有交疊;
(3) 運動中小球進入非指定區域將扣分;在指定區域未能停留指定的時間將扣分; 每項動作應在限定時間內完成,超時將扣分;
(4) 測試過程中,小球在規定動作完成前滑離平板視為失敗;
四、評分標準
  
  
  
  
  
  
設計報告
  
  項  目  分數
  系統方案
  技術路線、系統結構、方案論證
3
  理論分析與計算
  小球檢測及控制方法分析
5
  
  電路與程序設計
  電路設計與參數計算,小球運動檢測及處理,執行機構控制算法與驅動
5
  測試結果
  測試方法,測試數據,測試結果分析
4
  設計及 規范性
  摘要,設計報告結構及正文 圖表的規范性
3
  合計
20



2017年全國大學生電子設計競賽所有題目詳見:



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沙發
ID:222787 發表于 2017-8-10 07:22 | 只看該作者
用攝像頭的話還要考慮單片機的處理速度,難!

51hei有大神分享的源碼:http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-115140-1.html
下面是老外做的滾球開源方案:http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-92350-1.html

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板凳
ID:226368 發表于 2017-8-10 07:34 | 只看該作者
圖像處理加pid控制,可以解決的
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地板
ID:217433 發表于 2017-8-10 09:28 | 只看該作者
第一,板子的選擇直接決定你的方案可行還是不可行,用舵機,板子太重很容易燒。
第二,選擇什么方案檢測小球,小球的位置是關鍵點,攝像頭ov7670,2640,等都是不錯的選擇,或者是矩陣紅外檢測,精確度不高。
第三,你的底層驅動,控制板的上下擺動。步進絲桿電機,推桿電機都可以,但是也得進一步去論證,
第四,提前準備兩套方案,隨時可以更換。
題目也沒有固定說是65cm的板子,最小其實可以43厘米,不過得絕對精確,不然小球的慣性直接飛出去,失去比賽資格,。板子大一點有好處,不要一味追求小
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5#
ID:226440 發表于 2017-8-10 09:52 | 只看該作者
紅外線實現的可能性比較低,不如攝像頭做圖像處理可靠
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6#
ID:226456 發表于 2017-8-10 10:22 | 只看該作者
12864l 發表于 2017-8-10 09:28
第一,板子的選擇直接決定你的方案可行還是不可行,用舵機,板子太重很容易燒。
第二,選擇什么方案檢測小 ...

在電賽原件中已經說了“邊長為 65cm 光滑的正方形平板”
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7#
ID:226348 發表于 2017-8-10 10:26 | 只看該作者
12864l 發表于 2017-8-10 09:28
第一,板子的選擇直接決定你的方案可行還是不可行,用舵機,板子太重很容易燒。
第二,選擇什么方案檢測小 ...

他這沒寫出來,但是原題中明確要求65*65的板子
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8#
ID:226498 發表于 2017-8-10 11:05 | 只看該作者
PID加直線電機應該可以
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9#
ID:226529 發表于 2017-8-10 12:41 | 只看該作者
舵機操作簡單,應該挺好用的
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10#
ID:226507 發表于 2017-8-10 12:48 | 只看該作者
上位機加下位機,上位機算小球坐標,下位機負責pid及其它。能解決
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11#
ID:224426 發表于 2017-8-10 13:27 | 只看該作者
有關于mg996r的程序嗎?51的
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12#
ID:226546 發表于 2017-8-10 14:18 | 只看該作者
小球的檢測很煩的,直接用開環的系統,把程序寫死,多調試下參數,賭一波
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13#
ID:226571 發表于 2017-8-10 15:48 | 只看該作者
需要用到角度傳感器嗎
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14#
ID:226601 發表于 2017-8-10 16:06 | 只看該作者
紅外定位不行吧,有點遠。
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15#
ID:226717 發表于 2017-8-10 20:16 | 只看該作者
攝像頭要采集到65cm*65cm的距離太遠了,如果板子反光基本就廢了。。
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16#
ID:226768 發表于 2017-8-10 22:10 | 只看該作者
攝像頭可以采用鷹眼,這個的幀數是絕對夠的。控制系統其實使用STM32也是完全足夠的
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17#
ID:226835 發表于 2017-8-11 08:54 | 只看該作者
用觸摸屏應該也可以
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18#
ID:226835 發表于 2017-8-11 09:10 | 只看該作者
用舵機調節要比直線電機靈活一點
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19#
ID:227109 發表于 2017-8-11 22:48 | 只看該作者
暖陽. 發表于 2017-8-10 11:05
PID加直線電機應該可以

pid怎么弄呀   大神
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20#
ID:227109 發表于 2017-8-11 22:48 | 只看該作者
l1050634254 發表于 2017-8-10 12:48
上位機加下位機,上位機算小球坐標,下位機負責pid及其它。能解決

大神   pid怎么弄
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21#
ID:227114 發表于 2017-8-11 23:12 | 只看該作者
圖像處理
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22#
ID:224613 發表于 2017-8-12 10:10 | 只看該作者
pid怎么弄?
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23#
ID:227232 發表于 2017-8-12 12:30 | 只看該作者
我們在進行PID測試的時候除了問題,完全調節不好
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24#
ID:227232 發表于 2017-8-12 12:31 | 只看該作者
還是舵機好用,推桿完全沒法用。。。很不穩定,速度和PWM的關系不是線性的
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25#
ID:227251 發表于 2017-8-12 14:10 | 只看該作者
PID算法不會
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26#
ID:311685 發表于 2018-4-19 15:27 | 只看該作者
huanlin123 發表于 2017-8-10 07:22
用攝像頭的話還要考慮單片機的處理速度,難!

下面是老外做的滾球開源方案:http://www.zg4o1577.cn/bbs/d ...

他用的是stm32嗎?攝像頭用的是哪個??還有這個源程序是什么的源程序?
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27#
ID:508332 發表于 2019-4-9 22:18 | 只看該作者
huanlin123 發表于 2017-8-10 07:22
用攝像頭的話還要考慮單片機的處理速度,難!

51hei有大神分享的源碼:http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-11 ...

滾球源碼能分享下嗎
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