FTC机器人2025有哪些看点与挑战?

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赛季概览: Cascade Effect (连锁效应)

FTC 2025 赛季的核心是一个动态的、不断变化的场地上进行的机器人竞赛,目标不仅仅是得分,更是要利用场上各种移动元素,创造“连锁效应”,获得更高的分数。

FTC机器人2025有哪些看点与挑战?-第1张图片-广州国自机器人
(图片来源网络,侵删)

赛季主题与背景

  • 名称: Cascade Effect (连锁效应)
  • 核心理念: 比赛开始时,场地上的许多元素(如球、圆环、方块)都处于固定位置,机器人需要做的第一步,就是将这些初始元素“激活”或“释放”到比赛区域中,一旦这些元素被释放,它们就可以被机器人拾取、运输并得分,这个过程就像推倒了第一块多米诺骨牌,引发了一系列连锁反应。
  • 比喻: 这就像一个巨大的弹珠台或连锁反应装置,机器人的每一步操作都可能影响后续的得分机会。

场地与元素

比赛场地(约 3.6m x 3.6m)主要分为两个区域:联盟区比赛区,比赛区又包含几个关键部分:

  • 起始区: 每个机器人比赛开始时的位置。
  • 储物区: 位于场地角落,里面装满了等待被激活的 泡沫球塑料圆环
  • 目标区: 得分的地方,分为不同高度和类型。
    • 球门: 有高、中、低三个不同高度的球门,用于投入泡沫球。
    • 中心柱: 位于场地中央,是得分的关键,机器人可以将圆环套在中心柱上,也可以将球投入中心顶部的篮筐。
    • 三角框架: 位于场地一角,用于放置方块(这个赛季方块得分方式较少,主要是球和圆环)。
  • 移动元素:
    • 泡沫球: 直径约 13cm,可以从储物区释放,然后被拾起投入球门或中心柱顶部的篮筐。
    • 塑料圆环: 外径约 45cm,可以从储物区释放,然后被拾起并套在中心柱上,套得越高,得分越多。
    • 方块: 较少使用,主要放置在三角框架上得分。

比赛流程

每场比赛时长为 2分30秒,分为两个阶段:

  • autonomous period (自动阶段 - 前 30 秒):

    • 机器人完全依靠预先编程的代码自主运行。
    • 主要任务:从储物区释放初始的球和圆环,并尝试进行初步得分。
    • 自动阶段的得分有 倍数加成,鼓励 teams 设计高效可靠的自动程序。
  • driver-controlled period (手动控制阶段 - 后 2 分钟):

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    • 驱动员使用手柄控制机器人。
    • 主要任务:拾取被释放的球和圆环,并将它们运送到相应的目标区进行得分。
    • 策略变得非常重要:是专注于得分效率,还是去干扰对手,或者两者结合?

得分机制

得分方式多样,且层次分明:

  • 投入球门/中心柱的球:
    • 低球门: 1 分/个
    • 中球门: 2 分/个
    • 高球门: 3 分/个
    • 中心柱顶部的篮筐: 5 分/个
  • 套在中心柱上的圆环:
    • 套在最低的“销”上: 5 分/个
    • 套在中间的“销”上: 10 分/个
    • 套在最高的“销”上: 20 分/个
  • 放置方块:

    放在三角框架上: 5 分/个

  • 结束机器人位置加分:

    比赛结束时,机器人完全停在己方的“Parking Zone”(停车区)内,可获得 5 分。

  • 自动阶段加分:

    在自动阶段成功完成的得分动作,其基础分数会翻倍(自动阶段投进一个高球门得 6 分)。

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机器人设计趋势与挑战

这个赛季的机器人设计非常多样化,体现了 teams 的不同策略和创意:

  • 底盘设计:

    • Mecanum 轮全向底盘: 非常流行,因为它允许机器人无平移地横向移动,在拥挤的场地上具有极高的机动性,方便躲避和抢位。
    • OMNI 轮底盘: 也是常见选择,比 Mecanum 轮结构更简单,同样提供了很好的机动性。
    • 传统六轮/四轮底盘: 一些 teams 选择更坚固、可靠性更高的底盘。
  • 拾取机构:

    • 滚轮/刷式拾球器: 利用摩擦力将球“卷”起来,结构简单有效。
    • 机械臂/夹爪: 用于拾取和放置圆环,灵活性高。
  • 发射机构:

    • 弹射器: 将球高速射向目标,速度快但精度控制有挑战。
    • 抛物线/抛射机构: 通过控制发射角度和力量,将球“抛”入高处的篮筐,是得高分的关键。
    • 直接放置: 对于圆环,最简单的方式就是用机械臂将其精准地套在中心柱上。
  • 主要挑战:

    • 可靠性: 机器人的每一个动作,尤其是自动阶段,都必须非常可靠,一次失误可能导致大量失分。
    • 效率: 在短时间内拾取、运输、得分,需要优化的路径和机构设计。
    • 策略: 如何与联盟伙伴配合,是专注防守还是进攻,是选择高难度高分的动作还是稳定的基础得分,都需要在赛前精心规划。

全球总决赛

2025 FTC 全球总决赛于 2025年4月 在美国 密苏里州圣路易斯爱德华·琼斯球馆 举行,这里是每年 FIRST 机器人竞赛(FRC)的举办地,能在这里比赛对 FTC teams 来说是至高无上的荣誉。


FTC 2025 "Cascade Effect" 是一个考验 teams 综合能力 的赛季,它不仅仅比拼机器人的速度和力量,更考验了:

  • 编程能力: 尤其是自动阶段的算法和传感器应用。
  • 机械设计: 如何设计出既能高效拾取、又能精准发射的机构。
  • 战略思维: 如何在动态的比赛中做出最优决策。
  • 团队合作: 驱动员、程序员、工程师之间的无缝配合。

这个赛季留下了许多经典的机器人设计,至今仍被许多 teams 借鉴和参考,是 FTC 发展史上的一个重要里程碑。

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