机器人 比赛 场地板

地板的核心功能与作用

1. 提供标准化的运行平台：确保所有机器人在完全相同的物理条件下进行比赛,保证了比赛的公平性。
2. 定义比赛区域：通过不同的颜色、线条、纹理或标记，明确划分出启动区、任务区、禁区、得分区等关键区域。
3. 承载比赛元素：地板上通常会放置或印有各种任务道具，如方块、球、目标点、模型等,机器人需要与这些元素互动。
4. 提供导航信息：对于大多数机器人来说，地板是它们进行自主定位和导航的基础，上面的线条、色块、二维码等是机器人识别自身位置和方向的关键参照物。
5. 考验机器人性能：地板的材质、平整度、摩擦力等直接影响机器人的运动控制精度、抓地力和稳定性,是考验机器人机械和算法设计的重要环节。

常见的地板类型与材质

根据比赛的不同需求和预算,地板材料也多种多样。

地板上的关键元素（场地图案）

地板的图案设计直接体现了比赛的核心规则,常见的元素包括：

1. 边界线

   • 功能：定义机器人的活动范围，机器人或其操作的道具通常不能越过边界线,否则可能被判罚。
   • 形式：通常为黑色或白色的粗实线。

2. 引导线

   • 功能：为机器人提供导航路径，尤其是在自主循迹项目中，机器人通过传感器（如颜色传感器、摄像头）识别线条来移动。
   • 形式：白色（或亮色）线条画在黑色（或深色）背景上，形成高对比度，线条可能是直线、曲线、交叉或网格状。

3. 色块 / 区域

   
   （图片来源网络，侵删）
   • 功能：标识特定的功能区域，如：
     • 启动区：比赛开始时,机器人必须放置在此区域。
     • 得分区：机器人需要将道具放置或投掷到此区域才能得分。
     • 任务区：特定任务（如推箱子、放置零件）的执行区域。
     • 禁区：机器人或对手道具不得进入的区域。
   • 形式：使用与底色反差大的颜色（如红色、蓝色、绿色）填充的方形、圆形或不规则区域。

4. 道具 / 模型

   • 功能：比赛的目标对象，机器人需要拾取、搬运、堆叠、推拉或发射这些道具来完成任务。
   • 形式：
     • 固定式：直接印刷或贴在地板上，如目标圈、得分点。
     • 放置式：预先放置在地板上的实体道具，如方块、球、水瓶、立方体塔等。

5. 坐标 / 定位标记

   • 功能：帮助机器人进行精确定位，机器人通过识别这些独特的标记,可以计算出自己在全局坐标系中的精确坐标和朝向。
   • 形式：二维码、L型角标、对称图形、色块组合等，在FRC等比赛中，场地四周会放置多个定位标记,机器人通过摄像头同时观察多个标记来解算位姿。

著名机器人比赛的地板特点

• VEX系列比赛 (VRC/VEXU)

  • 材质：通常为高密度板或特制的复合地板。
  • 特点：以功能性为主，场地被划分为两个对称的半场（红/蓝），中间有分隔墙和自动区，地板上有大量网格线条、色块（用于放置方块）和斜坡,考验机器人的机械结构和策略。

• FRC (FIRST Robotics Competition)

  
  （图片来源网络，侵删）
  • 材质：经典的亚克力板。
  • 特点：非常光滑透明，为了增加摩擦力，机器人必须使用特制的“光头胎”，场地四周印有巨大的二维码定位标记，是机器人自主导航的核心，每年主题不同，场地布局和道具千变万化,但亚克力地板是标志性特征。

• RoboMaster机甲大师赛

  • 材质：专业级的复合材料地板,平整度极高。
  • 特点：为步兵机器人、英雄机器人、哨兵机器人等设计，场地复杂，包含高地、桥梁、障碍物等，地板上有清晰的基地、出城口、复活区等标记,同时还有用于自动瞄准的装甲板位置标记。

• FLL (FIRST LEGO League) / WRO (World Robot Olympiad)

  • 材质：成本敏感，常用KT板、喷绘布或高密度板。
  • 特点：注重任务设计的趣味性和教育性，场地通常是一个由多个任务模型组成的“城市”或“环境”，地板上用不同颜色的胶带或印刷来划分区域和引导路径,机器人需要按照任务卡完成一系列挑战。

DIY或学校比赛地板建议

如果自己组织小型比赛,可以考虑以下方案：

• 经济方案：购买大张的KT板或泡沫板，用电工胶带或色胶带来粘贴线条和区域，优点是便宜、轻便、更换方便。
• 耐用方案：购买一张高密度板（如从建材市场裁切），然后使用喷绘或贴膜的方式来制作场地图案，这是最接近专业比赛的做法，效果最好,也最耐用。

机器人比赛的地板是一个集规则、工程、技术和艺术于一体的综合体，一个好的地板设计能让比赛更加公平、激烈和富有观赏性。