竞赛经验|2019年电赛B题四旋翼无人机组巡线机器人

2023-05-16

竞赛经验|2019年电赛B题四旋翼无人机组巡线机器人

  • 参赛背景和比赛回忆:
    • 1.院校背景:
    • 2.规则与现实:
    • 3.比赛流程:
  • 备赛建议
    • 1.器件选择:
    • 2.针对学习:
  • 写在最后

距离那段经历已经一年多了,但是四天三夜的经历还很清晰:吃睡都在实验室,躺在飞行场地的泡沫板,还有从破了的纱窗飞进来的蚊虫,却又乐此不疲的沉浸在每次试飞带来的喜悦或者失望里。的确是很难忘很难忘的记忆,所以写篇文章总结一下。

这是当时比赛之后学长和老师给我们发的,现在看起来还是很感动:
在这里插入图片描述
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时间隔的有点久,如果有不严谨或者错误的地方欢迎指正。

参赛背景和比赛回忆:

1.院校背景:

其他学校参加B题的一般是所在学校已经统一组织了很多届参赛。而我们学校完全是第一年,把我们当小白鼠,希望在此之后能在这一赛题组发展起来,所以我们备赛的时候完全是一头雾水,甚至参加校内选拔的时候都以为自己进的会是电源组。所以我们没有以前遗留下来的任何材料,也没有学长学姐可以取经。如果有人带着入门,应该会更顺利,过去的参赛的经验也能让你们少走弯路。

四旋翼组首要特点就是比较烧钱,这一点都应该做好思想准备,如果你们学校不差钱,或者完全报销,那就无所谓啦。是自己组装飞机的话,所有的材料都要准备很多份,因为不知道哪天试飞飞机就炸了,我们连飞控都准备了两份,后来也果然用上了。而我们学校比较坑,最后也只报销了一千,剩余的两千多我们自己平摊了。

由于是第一届组织参赛的,我们的实验室还是原来他们智能车的实验室,连飞行场地都没,找老师,老师说找中科浩电做个网子太贵了(这里要吐槽下我们老师在中科浩电那买了个巨贵的飞机,却舍不得给我们做场地),最后是我们自己买铁架子和网自己搭了一个。

2.规则与现实:

四旋翼组有很多不公平的地方,规则中是不允许买现成的飞机或者飞控,但是大多数都不是自己做的,品质各有差别,大家的起跑线就不一样了。

再者,当时规则里要求不可以用遥控器,需要一键起飞。为了这个“一键起飞”,我们四天三夜大概一半时间都花在上面,因为他的基础要求部分用遥控器起飞很容易实现,而按键起飞后,每次按下开关试飞都像开奖似的,不确定因素非常多,失控或是炸飞机都是常有的。最后去现场一看,所有人都在用遥控器,几乎很少真正是一键起飞,这也让我们很吐血。

另外一个问题是,当时比赛规则中说场地是灰白相间的条纹,为了模拟赛场,我们还特意打印了相同RGB的场地,由于材料有点反光加上光流在条纹地面上会有相当明显的失灵现象,飘的很厉害,导致一开始的实验都在反复适应场地。结果到现场一看,好家伙,花花的地板砖,啥也没铺。真让人心碎。

由于飞行的效果很受光线影响,现场备赛的地方是电梯间,光线非常不好,导致飞机直接炸了,为了抓飞机,当时我也差点受伤。多次尝试都无法正常飞行,我们心都凉了。还好最后正式比赛的场地光线还可以,最后是顺利完成大多数的基础要求。但由于电梯间炸的那一次,导致了后来的自选题飞机飞的时候出了点问题,具体原因不太记得了。

所以说现场的不确定因素太多了,当时最有希望进国赛的同校另一队,在现场飞的时候飞机也是失控,最后被桨叶切到手,血洒了一地,去了医院,好在伤势不是很严重。也很可惜由于直接切断了接收机上的一根杜邦线,没带备用线,没机会再试一次了。

但是我说的以上情况只是我们当时的情况,在北京赛区,其他赛区可能都有区别,不能直接参考

3.比赛流程:

这是当时的评分细则
在这里插入图片描述

首先是完成他的基础要求,也就是巡线,要求绕着搭设好的黑色线和杆子一周,并且满足位置、高度、距离等要求。

发挥部分中的 检测线上的二维码,拍照并且发出光报警 也是在巡线过程中完成的。

然后再是配重悬停和抽题

我们当时抽的是:
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抽题真的看运气了,我们恰好抽的是比较难的,要斜向右上方起飞。

看看上面的B题,完全是差距啊有木有!垂直起飞真的太基础了。

所以有时间的话可以提前写好各种起飞方式的程序,现场准备时间还是挺短的。我们当时比较傻,没提前准备,加上在备赛场地一直调试不了,又比较慌乱,最后反正不是45度起飞的。。这一部分也没得分。

备赛建议

1.器件选择:

规则的意思是要自己从头到尾设计一个飞控,但是现实的情况很多人都用的是现成的,但是绝对不可以出现logo,可能细心的老师就会看到。

当时的我们太清楚自己的实力了,所以就买了开源飞控。开源真的很重要,同校另一队买的成机,听他们说很多代码都是封装的,所以一些情况下无从修改。

我们当时自己组装的飞机,自己组装有利有弊,对于小白来说,从了解结构,到选零件买零件,到依次调试。几乎每个步骤都会有一点坎坷。一开始组装的时候,我们在安排传感器位置的时候没考虑好重心的位置,反复调整了好几次。但是依然建议自己组装,一个是成机一般比较贵,另外是,这样你对排线和各部件功能就会很熟悉,在出现问题的时候比较容易找到症结所在。也可以去参考别的大佬如何选择的,组装也需要花点时间。

我们当时选的飞控是一个名不见经传的小牌子,比较简陋,但是二次开发很方便。另外一队大佬选的是匿名科创,听说非常牛b。这里也不乱给大家推荐了。有很多飞控的总结帖子,可以去参考。

然后根据选择的飞控买电机电调,选桨叶大小。买遥控器。选择各种你需要的传感器,像是光流、超声波、激光等。把所有东西还有接收机安装在机架上。别忘了多买两块电池,记得我们当时充电充坏了一块,加上飞行耗电比较快,需要有替换。

具体的流程就不仔细说了。强调焊接必须要细心耐心,最好让焊接技术比较好的人来做。当时光流特别小一块,很不好焊,我们还去隔壁找学长帮我们焊的。

2.针对学习:

首先飞控的开发代码一般是c,我们都有一定的基础,所以看起来不太麻烦,而且二次开发的部分代码不太难理解,我们就针对的看了一下。

另外一个用的比较多的是星瞳的open mv,记得当时赛题一出,星瞳的还有很多其他牌子的open mv都被抢购一空(因为有识别和拍照)。它是用python语言开发的,所以当时我就自学了python,设计二维码检测光报警和拍照模块。

还有上面说的各种起飞方式的程序要提前准备,不知道是不是以后所有的抽题都是这样,可以再确认下。

出赛题之前的准备时间,我们主要是做了以前的题目,像是追车、距离报警、巡线、配重悬停等。万变不离其宗,最终也几乎是这些基础项目的变式。

另外正式比赛的四天三夜,三个人一定要分工好,每个人负责什么部分,或是什么功能。谁测试、谁记录、谁写报告,一些细节都要安排好。不要一窝蜂全部去做一样事情,但是必要的讨论也是需要的,思考的碰撞产生的火花说不定可以点亮新的思路。

(如果还有想到的东西再补充吧)

写在最后

就像聊天记录里学长说的那样,一开始我们根本不知道要参加的是四旋翼组,被迫开始准备的时候心里其实挺抗拒的,也谈不上兴趣。特别是每次飞行的不确定性,从一开始打开遥控器就躲到门外,到后来都敢徒手抓飞机了,不得不说我们成长了很多。

再次回首的时候,发现还是收获大于付出,竞赛真的是很好的提升自己的机会,给你留下很多或许美好或许唏嘘的回忆。

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