機械結構的設計思想

文章架構上準備分機械設計、灰度感測器的使用、策略設計幾方面講解。

寫在前面

    瞭解擂臺賽的同學都知道，非標機器人對於結構的設計和選材方面是沒有太多要求的，只對機器人的向下投影面積和機器人的重量做了限制，這就讓參與者腦洞大開了，各種奇思妙想的機械結構應運而生，機器人的機械結構確實需要下一番功夫去研究，一個好的機械結構不僅能讓機器人更靈敏，而且可以增加攻擊威力，甚至是取勝的關鍵所在。

    當前各個學校非標機器人的機械結構的設計似乎都是對外保密，不願意和大家分享交流，導致比賽的時候大部分選手設計的機器人都是模仿上屆機器人的機械結構，有的甚至連程式都沒有改進，最終整場比賽的主角還是少數有想法的選手。今天在這裡與大家分享下我們當年設計時考慮到的一些細節，希望可以幫到大家，同時也希望做過非標比賽的朋友也來分享下你的想法，在下方直接評論即可，讓更多的人記住你的設計。

    我們在設計機械結構的時候是本著防守為基礎，在這之上新增攻擊元素，我有一個很給力的隊友，平時我們都挺忙的，但是每當有比賽合作，都會拋開所有的事情全身心投入籌備中，每次做比賽前一個月我們會一起討論機械結構的設計方案，從生活中借鑑創意設計，完善圖紙，等到還有半個月的時候開始製作，最後一週，開啟高能模式，一起去吃飯，一起通宵除錯程式，困了直接在實驗室睡覺，擂臺比賽每局總共就2分鐘，只要儘量保持自己本身不掉下擂臺其實就是一種成功了。

下面是關於設計時應注意的一些總結，歡迎在下方評論。

1、機器人重心儘可能的低，機器人的重量側重放在鏟子和底盤上

2、連線四個輪子的著地點儘可能的是一個正方形，這樣可以精確的實現原地轉彎（當在擂臺的四個角落裡採用原地轉彎調頭）。

3、底盤上要儘可能不要有凸出的螺絲釘，如果有凸出的螺絲釘，在機器人上擂臺的時候，容易卡在斜坡和擂臺表面連線的稜角上。

4、底盤距離輪子著地點的高度要適宜，過高的話機器人中心偏高，不穩定；過低的話在前輪走過斜坡與擂臺表明連線的稜角後底盤會擦到稜角，造成前輪懸空的現象，有可能會因為驅動力不足導致上臺失敗。

5、如果可以的話，把機器人設計成前後對稱，也就是前後都有鏟子，這樣的話前後方都可以作為攻擊的方向，當機器人遇到敵方的時候最大轉角為90°，大大的提高了對戰的靈敏度。當機器人遇到擂臺邊緣時，不需要調頭，在根本上簡化了機器人巡臺的過程，杜絕了因為轉彎不當機器人自己掉下擂臺的情況（前後對稱的設計一般都是活動鏟，因為鏟子放下去前後會超尺寸）。

6、有些隊伍很聰明把車身設計成黑色的，因為黑色有吸收光的效果，但是這種能力是有限的，最好讓機器人表面儘可能的光滑，能夠把敵方照射出的紅外線反射出去，那麼敵方的感測器就接收不到訊號也就檢測不到我們的機器人了，經過大量的實驗得出，機器人側壁與水平面的夾角小於等於60°時反射效果比較好。可以利用這個方法對付用光電管檢測擂臺邊緣的機器人，可以發現敵方的機器人只要靠近我們的機器人就會誤以為檢測到擂臺邊緣，自動後退，從而不攻自破。

7、機器人內部空間有限，在各個模組的安裝和走線上一定要精簡有條理，感測器的走線要集中、統一，杜絕走線雜亂的情況；確保各個介面的穩定性，杜絕出現接觸不良等情況，確保在比賽的時候不用開啟機器人的上蓋，就可以除錯程式和調節感測器。

8、機器人的鏟子一定要和擂臺表明貼合的夠緊。活動的鏟子在機器人登上擂臺變形結束後一定要固定死，絕不允許任何機器人隨便掀自己的裙底。可以利用機械結構鎖死，或者電磁鐵之類的方法。

9、機器人的向下投影面積不宜過大，四個輪子的著地點前後和左右最好不要超過20cm，但是也不能過小，過小會造成機器人受力不穩，過大轉彎時不夠靈敏，整體設計時把握好各個引數之間的關係。

10、機械採用的材料可以是不鏽鋼等比較堅硬的材料，可以根據材質的國標進行估算機械部分的重量，對每部分的設計做到心中有數。

暫時只想到這麼多，後期想到其他的再來完善。

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