基于STEAM的机器人竞技平台研发 *

李 巍，徐海峰，付韵豪，王永立，李 兵

(1.湖州新起橙教育科技有限公司，浙江 湖州 313000； 2.湖州师范学院 工学院，浙江 湖州 313000)

0 引 言

目前，机器人竞赛已成为机器人技术交流的重要途经。国外在机器人协作技术方面的研究起步较早，如美国学者基于行为研究分析和机器人群体行为设计建立 Socially Mobile和The Nerd Herd系统[1]。国内近年来在机器人协作技术上也取得了一定的成果[2]。与此同时，STEAM教育和创客理念在教育界得到了关注和迅速发展。在此背景下，笔者研制了一种机器人竞技平台，融合STEAM教育和创客理念，通过编程来培养中小学生的逻辑思维能力，同时提供机器人协作技术交流平台。

笔者设计的机器人竞技平台分为竞技场地和机器人本体两部分。竞技平台安装传感器、Lora模块、显示屏等；机器人安装超声波、红外线、摄像头、无线遥控、蓝牙等装置，连接在Arduino开发板上。竞技平台能够实现多机器人的竞技赛和对抗赛，其中包括绕障碍行走竞赛、射击比赛、舞蹈竞赛以及3V3、5V5的团队协作比赛等。平台可针对机器人本体提供遥控或自动控制模式，在比赛过程中实时计分，并自动判断比赛胜负。

1 竞技平台方案设计与场地设计

机器人本体构建需要先建立原始三维模型，根据比赛要求添加驱动电机和其他功能模块，确定机器人的控制方式。控制器与传感器设计需根据比赛类型确定传感器类别，并利用传感器对系统运行的环境情况进行监测，控制方案可根据比赛要求选择遥控或自主编程控制。……