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2017电赛-滚球控制系统(B题)分析与讨论

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楼主
本帖最后由 51黑电赛专员 于 2017-8-10 01:04 编辑

2017年全国大学生电子设计竞赛试题
1.基本部分

图 1  平板位置分布示意图
(1) 将小球放置在区域 2,控制使小球在区域内停留不少于 5 秒。
(2) 在 15秒内,控制小球从区域 1 进入区域 5,在区域 5 停留不少于2 秒。
(3) 控制小球从区域 1进入区域 4,在区域 4停留不少于 2 秒;然后再进入区域 5, 小球在区域 5 停留不少于 2 秒。完成以上两个动作总时间不超过 20 秒。
(4) 在 30秒内,控制小球从区域 1 进入区域 9,且在区域 9 停留不少于2 秒。

2.发挥部分
(1) 在 40 秒内,控制小球从区域 1 出发,先后进入区域 2、区域 6,停止于区域
9,在区域 9 中停留时间不少于 2 秒。
(2) 在 40 秒内,控制小球从区域 A 出发、先后进入区域 B、区域 C,停止于区 域 D;测试现场用键盘依次设置区域编号 A、B、C、D,控制小球完成动作。
(3) 小球从区域 4出发,作环绕区域 5 的运动(不进入),运动不少于3周后停止 于区域 9,且保持不少于 2 秒。
(4) 其他。


三、说明
1. 系统结构要求与说明
(1) 平板的长宽不得大于图 1 中标注尺寸;1~9 号圆形区域外径为 3cm,相邻两
个区域中心距为 20cm;1~9 区域内可选择加工外径不超过 3cm的凹陷;
(2) 平板及 1-9 号圆形区域的颜色可自行决定;
(3) 自行设计平板的支撑(或悬挂)结构,选择执行机构,但不得使用商品化产品;检测小球运动的方式不限;若平板机构上无自制电路,则无需密封包装, 可随身携带至测试现场;
(4) 平板可采用木质(细木工板、多层夹板)、金属、有机玻璃、硬塑料等材质,其表面应平滑,不得敷设其他材料,且边缘无凸起;
(5) 小球需采用坚硬、均匀材质,小球直径不大于 2.5cm;
(6) 控制运动过程中,除自身重力、平板支撑力及摩擦力外,小球不应受到任何 外力的作用。
2.  测试要求与说明
(1) 每项运动开始时,用手将小球放置在起始位置;
(2) 运动过程中,小球进入指定区域是指小球投影与实心圆形区域有交叠;小球 停留在指定区域是指小球边缘不出区域虚线界;小球进入非指定区域是指小球投影与实心圆形区域有交叠;
(3) 运动中小球进入非指定区域将扣分;在指定区域未能停留指定的时间将扣分; 每项动作应在限定时间内完成,超时将扣分;
(4) 测试过程中,小球在规定动作完成前滑离平板视为失败;
四、评分标准
  
  
  
  
  
  
设计报告
  
  项  目  分数
  系统方案
  技术路线、系统结构、方案论证
3
  理论分析与计算
  小球检测及控制方法分析
5
  
  电路与程序设计
  电路设计与参数计算,小球运动检测及处理,执行机构控制算法与驱动
5
  测试结果
  测试方法,测试数据,测试结果分析
4
  设计及 规范性
  摘要,设计报告结构及正文 图表的规范性
3
  合计
20



2017年全国大学生电子设计竞赛所有题目详见:



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沙发
ID:222787 发表于 2017-8-10 07:22 | 只看该作者
用摄像头的话还要考虑单片机的处理速度,难!

51hei有大神分享的源码:http://www.51hei.com/bbs/dpj-115140-1.html
下面是老外做的滚球开源方案:http://www.51hei.com/bbs/dpj-92350-1.html

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板凳
ID:226368 发表于 2017-8-10 07:34 | 只看该作者
图像处理加pid控制,可以解决的
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地板
ID:217433 发表于 2017-8-10 09:28 | 只看该作者
第一,板子的选择直接决定你的方案可行还是不可行,用舵机,板子太重很容易烧。
第二,选择什么方案检测小球,小球的位置是关键点,摄像头ov7670,2640,等都是不错的选择,或者是矩阵红外检测,精确度不高。
第三,你的底层驱动,控制板的上下摆动。步进丝杆电机,推杆电机都可以,但是也得进一步去论证,
第四,提前准备两套方案,随时可以更换。
题目也没有固定说是65cm的板子,最小其实可以43厘米,不过得绝对精确,不然小球的惯性直接飞出去,失去比赛资格,。板子大一点有好处,不要一味追求小
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5#
ID:226440 发表于 2017-8-10 09:52 | 只看该作者
红外线实现的可能性比较低,不如摄像头做图像处理可靠
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6#
ID:226456 发表于 2017-8-10 10:22 | 只看该作者
12864l 发表于 2017-8-10 09:28
第一,板子的选择直接决定你的方案可行还是不可行,用舵机,板子太重很容易烧。
第二,选择什么方案检测小 ...

在电赛原件中已经说了“边长为 65cm 光滑的正方形平板”
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7#
ID:226348 发表于 2017-8-10 10:26 | 只看该作者
12864l 发表于 2017-8-10 09:28
第一,板子的选择直接决定你的方案可行还是不可行,用舵机,板子太重很容易烧。
第二,选择什么方案检测小 ...

他这没写出来,但是原题中明确要求65*65的板子
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8#
ID:226498 发表于 2017-8-10 11:05 | 只看该作者
PID加直线电机应该可以
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9#
ID:226529 发表于 2017-8-10 12:41 | 只看该作者
舵机操作简单,应该挺好用的
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10#
ID:226507 发表于 2017-8-10 12:48 | 只看该作者
上位机加下位机,上位机算小球坐标,下位机负责pid及其它。能解决
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11#
ID:224426 发表于 2017-8-10 13:27 | 只看该作者
有关于mg996r的程序吗?51的
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12#
ID:226546 发表于 2017-8-10 14:18 | 只看该作者
小球的检测很烦的,直接用开环的系统,把程序写死,多调试下参数,赌一波
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13#
ID:226571 发表于 2017-8-10 15:48 | 只看该作者
需要用到角度传感器吗
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14#
ID:226601 发表于 2017-8-10 16:06 | 只看该作者
红外定位不行吧,有点远。
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15#
ID:226717 发表于 2017-8-10 20:16 | 只看该作者
摄像头要采集到65cm*65cm的距离太远了,如果板子反光基本就废了。。
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16#
ID:226768 发表于 2017-8-10 22:10 | 只看该作者
摄像头可以采用鹰眼,这个的帧数是绝对够的。控制系统其实使用STM32也是完全足够的
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17#
ID:226835 发表于 2017-8-11 08:54 | 只看该作者
用触摸屏应该也可以
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18#
ID:226835 发表于 2017-8-11 09:10 | 只看该作者
用舵机调节要比直线电机灵活一点
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19#
ID:227109 发表于 2017-8-11 22:48 | 只看该作者
暖阳. 发表于 2017-8-10 11:05
PID加直线电机应该可以

pid怎么弄呀   大神
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20#
ID:227109 发表于 2017-8-11 22:48 | 只看该作者
l1050634254 发表于 2017-8-10 12:48
上位机加下位机,上位机算小球坐标,下位机负责pid及其它。能解决

大神   pid怎么弄
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21#
ID:227114 发表于 2017-8-11 23:12 | 只看该作者
图像处理
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22#
ID:224613 发表于 2017-8-12 10:10 | 只看该作者
pid怎么弄?
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23#
ID:227232 发表于 2017-8-12 12:30 | 只看该作者
我们在进行PID测试的时候除了问题,完全调节不好
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24#
ID:227232 发表于 2017-8-12 12:31 | 只看该作者
还是舵机好用,推杆完全没法用。。。很不稳定,速度和PWM的关系不是线性的
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25#
ID:227251 发表于 2017-8-12 14:10 | 只看该作者
PID算法不会
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26#
ID:311685 发表于 2018-4-19 15:27 | 只看该作者
huanlin123 发表于 2017-8-10 07:22
用摄像头的话还要考虑单片机的处理速度,难!

下面是老外做的滚球开源方案:http://www.51hei.com/bbs/d ...

他用的是stm32吗?摄像头用的是哪个??还有这个源程序是什么的源程序?
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27#
ID:508332 发表于 2019-4-9 22:18 | 只看该作者
huanlin123 发表于 2017-8-10 07:22
用摄像头的话还要考虑单片机的处理速度,难!

51hei有大神分享的源码:http://www.51hei.com/bbs/dpj-11 ...

滚球源码能分享下吗
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