巡线竞速是常见的机器人比赛项目，它对速度和精准度要求都比较高。该项目大多要求现场进行结构搭建，并且赛前只提供培训参考地图，比赛使用的地图和巡线任务一般是现场才进行公布，对于参赛选手的能力要求较高。
巡线任务的基础要求是车体(符合规格)的正投影始终覆盖着黑线，从起点通过巡线的方式沿着轨迹运动到终点，轨迹一般为8-20mm粗细的黑线，15mm粗的黑线轨迹居多，底色多为白色，地图材质为喷绘居多。
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一、参考值的功能及计算方法
巡线使用的传感器为颜色传感器，它能检测三种不同类型的数值：颜色(0-7)、反射光强度(0-100)、环境光强度。巡线使用的参数基本为反射光强度或者称为灰度值。
(一)何为灰度值？
颜色传感器发出的光在地图表面经过漫反射，重新被颜色传感器接收到的光线强度，它的变化范围是0-100，数值越大，表示反射回来的光线强度越大。
(二)如何利用灰度值来区分地面和黑线？
灰度值表示的是反射回来的光线强度，不同颜色、材质的物体距离颜色传感器同样距离的前提下，反射回来的光线强度不一样。颜色越深，反射回来的光线越少，颜色传感器检测到的灰度值也就越小，所以黑线上的灰度值会比较低，而白色地图上的灰度值会比较高，但是同样是黑线上，不同位置的灰度值并不相等，不同位置的白色地图检测的灰度值也不一样，如何有效区分地面和黑线呢？我们引入参考值这一概念来进行说明。
(三)参考值的计算
通过实际的检测，我们发现虽然黑线和白色地图上的灰度值不是每个地方都相等，但是他们的数值变化范围不大，如：
黑线：10、13、9、8
白色地图：50、48、52、49
用折线图表示如下：
在EV3程序模块中一般需要使用一个参数来区分白色地图和黑线，从上图可以知道，只要这个值大于黑线上灰度值的最大值，小于地面上灰度值的最小值就可以用来作为参考值，但是我们没必要去找到参考值的上下限，因为需要大量的测量，一般采用以下三种方式处理：
第一种：地面和黑线各测三次，计算地面和黑线上的灰度值的平均值，将两者的平均值作为参考值，也就是：
灰地平=(地1+地2+地3)/3
灰黑平=(黑1+黑2+黑3)/3
参考值=(灰地平+灰黑平)/2
第二种：地面和黑线各测一次灰度值，取两者的平均值作为参考值，即
参考值=(灰地+灰黑)/2
第三种：因为黑线附近的灰度值是接近线性变化的(已在另一个PID巡线推送中测试证明)，测量黑线和地面的分界处的灰度值作为参考值，即
参考值=灰分界
参考值的功能在于区分地面和黑线，个人比较倾向于第二种方法，并且一般都让小朋友近似取整，不会影响分辨效果，并且能避免小数点的存在引发输入失误。
结合参考值的功能，以及黑线和地面上的灰度值分布图，我们可以知道黑线上的灰度小于参考值，地面上的灰度大于参考值。
知道了如何区分地面和黑线，接下来我们看看几种简单的基础巡线和P巡线(比例巡线)。
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1、2、3、4个光感的基础巡线
(一)单光感Z字巡线——一个光感，两种动作状态
在只使用一个颜色传感器巡线的情况下，并不能通过程序来区分颜色传感器在线的左侧还是右侧，所以巡线过程中，颜色传感器只能在线的其中一侧巡线，下面以颜色传感器在黑线的右侧巡线为例来说明巡线原理。
当颜色传感器看到黑线时，车子需要右转，才能保证不越过黑线；当颜色传感器看到地面时需要左转才能不飞线，程序实现如下：
