乐高编程比赛

① 乐高机器人巡线抓物怎样编程

一、前言；在机器人竞赛中，“巡线”特指让机器人沿着场地中一；二、光感中心与小车转向中心；以常见的双光感巡线为例，光感的感应中心是两个光感；所以在实际操作中，一般通过程序与结构的配合，在程；三、车辆结构；巡线任务的核心是让机器人小车按照场地中画出的路线；1、前轮驱动；前轮驱动的小车一般由两个动力轮和一个万向轮构成，；2、后轮驱动；后轮驱动的小车结构和转向中心与

一、前言
在机器人竞赛中，“巡线”特指让机器人沿着场地中一条固定线路（通常是黑线）行进的任务。作为一项搭建和编程的基本功，巡线既可以是独立的常规赛比赛项目，也能成为其他比赛项目的重要技术支撑，在机器人比赛中具有重要地位。
二、光感中心与小车转向中心
以常见的双光感巡线为例，光感的感应中心是两个光感连线的中点，也就是黑线的中间位置。而小车的转向，是以其车轮连线的中心为圆心进行的。很明显，除非将光感放置于小车转向中心，否则机器人在巡线转弯的过程中，探测线路与做出反应之间将存在一定差距。而若将光感的探测中心与转向中心重合，将大幅提升搭建难度并降低车辆灵活性。因此，两个中心的不统一是实际存在的，车辆的转向带动光感的转动，同时又相互影响，造成机器人在巡线时对黑线的反应过快或者过慢，很多巡线失误由此产生。
所以在实际操作中，一般通过程序与结构的配合，在程序中加入一定的微调动作来弥补其中的误差。而精准的微调，需要根据比赛场地的实际情况进行反复调试。
三、车辆结构
巡线任务的核心是让机器人小车按照场地中画出的路线行进，因此，根据任务需要选择合适搭建方式是完成巡线任务的第一步。
1、前轮驱动
前轮驱动的小车一般由两个动力轮和一个万向轮构成，动力轮位于车头，通过左右轮胎反转或其中一个轮胎停转来实现转向，前者的转向中心位于两轮胎连线中点，后者转向中心位于停止不动的轮胎上。由于转向中心距离光感探测中心较近，可以实现快速转向，但由于机器人反应时间的限制，转向精度有限。
2、后轮驱动
后轮驱动的小车结构和转向中心与前轮驱动小车类似，由于转向中心靠后，相对于前轮驱动的小车而言，位于车尾的动力轮需要转动较大的幅度，才能使车头的光感转动同样角度。因此，后轮驱动的小车虽转向速度较慢，但精度高于前轮驱动小车。对于速度要求不高的比赛而言，一般采用后轮驱动的搭建方式。
3、菱形轮胎分布
菱形轮胎分布是指小车的两个动力轮位于小车中部，前后各有一个万向轮作为支撑。这样的结构在一定程度上可以视为前轮驱动和后轮驱动的结合产物，转向速度和精度都介于两者之间。这种结构的优势在于转向中心位于车身中部，转弯半径很小，甚至能以自身几何中心为圆心进行原地转向，适合适用于转90°弯或数格子行进等一些比较特殊的巡线线路。
这种结构最初应用于RCX机器人足球上，居中的动力源可以让参赛选手为机器人安装更多的固定和防护装置，以适应比赛中激烈的撞击，具有很好的稳定性。而对于NXT机器人而言，由于伺服电机的形状狭长不规律，将动力轮位于车身中部的做法将大幅提升搭建难度，并使车身重心偏高，降低转弯灵活性。
4、四轮驱动
四轮驱动的小车四个轮胎都有动力，能较好地满足一些比赛中爬坡任务的需要。小车的转向中心靠近小车的几何中心，因此能进行原地转弯运动，具有较好的灵活性，特别适用于转90°弯或数格子行进等任务一些比较特殊的巡线线路。虽然与后轮驱动小车相比，转向中心比较靠前，转向精度较小，但四轮驱动小车没有万向轮，转弯需要靠四个轮胎同时与地面摩擦，加大转弯的阻力，因而转弯精度应介于菱形轮胎分布的小车和后轮驱动小车之间。
四轮驱动的小车最大优势在于具有普遍适应性，熟练掌握此结构的参赛选手能在参加FLL工程挑战赛、WRO世界机器人奥林匹克等一些比较复杂的比赛中占据一定优势。
四、编程方案
1、单光感巡线
单光感巡线是巡线任务中最基础的方式，在行进过程中，光感在黑线与白色背景间来回晃动，因此，这种巡线只能用两侧电机交替运动的方式前进，行进路线呈“之”字形。这种巡线方式结构简单易于掌握，但由于只有一个光感，对无法在完成较为复杂的巡线任务（如遇黑线停车、识别线路交叉口等），且速度较慢。
基本思路：光感放置于黑线的左侧，判黑则左轮不动右轮前进，判白则右轮不动左轮前进，如此交替循环。参考程序如下图：

2、单光感巡线+独立光感数线
在很多比赛中，机器人需要做的不仅仅是沿着黑线行进，还需要完成一些其他任务，如在循迹路线上增加垂直黑线要求停车、放置障碍物要求躲避等内容。此时，单光感巡线已不能满足要求。下面以要求定点停车为例，简要介绍单光感巡线+独立光感数线的编程模式。
基本思路：在此任务中要求在垂直黑线处停车，则需要跳出单光感巡线的循环程序体系，可以通过设置循环程序的条件实现这一功能。由于程序的设定，负责巡线的3号光感在行进时始终位于黑线的左侧，不会移动到黑线右侧的白色区域，因此在黑线右侧设置一个光感（4号）专门负责监视行进过程中黑
线右侧的区域，当此光感判黑时，即可判断出小车行进到垂直黑线处，于是终止单光感巡线的循环程序，执行规定的停车任务，然后向前行进一小段距离驶过垂直黑线，继续单光感巡线任务。参考程序如下图：

上述程序只适用于停车一次的需要，在实际比赛中需以定点停车、蔽障任务为基点，将巡线赛道划分为若干个小段依次设定程序，或采用两重循环的程序，重复执行巡线→→定点停车任务：

3、双光感巡线
双光感巡线是机器人竞赛中最常见的巡线模式，两个光感分别位于黑线两侧，以夹住黑线的方式行进。根据两个光感读取的数值不同，可以将光感的探测结果分为左白右黑、左黑右白、双白和双黑四种情况，根据这四种探测结果，分别执行右转、左转、直行和停车四种动作的程序命令。由于这种方法能让两个电机同时工作，机器人运动的速度较快，同时采取两个光敏监测黑线，精度也有所提高。
基本思路：使用两重光感分支程序叠加，为四种探测结果设定与之对应的程序反应，形成循环程序结构，参考程序如下图：

② 国内学习乐高机器人都可以参加哪些比赛呢

可以参加FLL（工程挑战赛）和WRO（世界青少年奥林匹克机器人竞赛）。

一、FLL（工程挑战赛）

FIRST LEGO League是FIRST机构与乐高集团组成的一个联盟组织。由发明家 Dean Kamen创立的FIRST机构 (For Inspiration and Recognition of Science and Technology) 目的是激发青少年对科学与技术的兴趣。

FIRST 工程挑战赛是一个针对9-16岁孩子的国际比赛项目，每年9月份， FIRST LEGO League向全球参赛队伍公布年度挑战项目，这个项目鼓励孩子们用科学的方式去调查研究以及自己动手设计机器人。

孩子们使用LEGO MINDSTORMS 产品和LEGO积木在辅导员的指导下为机器人进行设计、搭建、编程工作来解决现实世界中的问题，赛季的高潮是举办一个运动会式的比赛。

二、WRO（世界青少年奥林匹克机器人竞赛）

2003年11月，由中国、日本、韩国和新加坡等国家发起并成立了WRO世界青少年机器人奥林匹克竞赛委员会，希望通过主办一年一度的WRO世界青少年机器人奥林匹克竞赛活动，为国际青少年机器人爱好者提供一个共同的学习平台，现有五十多个成员国。

WRO分别于2004新加坡、2005年泰国曼谷、2006年中国南宁、2007中国台北、2008年日本横滨、2009年韩国、2010年菲律宾、2011年阿布扎、2012年马来西亚、2013年印度尼西亚，至今成功举办过十四届，成为了每年一度的世界青少年科技文化交流盛会。

世界青少年机器人奥林匹克竞赛，是一场专属于青少年盛宴，WRO旨在组织世界各少年以友好的方式参与机器人竞赛，培养机器人爱好者思考和解决问题的技巧。

(2)乐高编程比赛扩展阅读：

第 19 届中国青少年机器人竞赛FLL 机器人挑战赛规则：

1、 参赛前，所有机器人必须通过检查。为了帮助机器人完成任务，参赛队还需要自己设计一些器械（以前称为策略物品），对这些器械所用器材的要求与机器人相同。

2、 参赛的机器人只允许使用一个 LEGO NXT 或 RCX 或 EV3 控制器。脱离机器人的物体不属于机器人的一部分。被机器人携带或与机器人接触的器械可以当成是机器人的一部分。

3、竞赛用到的每种器材必须使用原始出厂状态的 LEGO 元件制作，导线和软管可以剪成需要的长度。

4、除不允许用发条/回力“马达”外，对非电气 LEGO 元件的数量及来源没有限制。气动元件是允许的。

5、所用的电气元件必须为 LEGO 生产的正规 MINDSTORMS 型元件。

6、参赛报名结束后，不符合此要求的参赛队会被取消参赛资格。比赛时，凡是组委会不能认定来源的器材，参赛队应提供采购合同、发票等文件，证明所用的器材来自正规渠道。组委会有权对来自非正规渠道的器材做出相应的处理。

③ 跪求关于乐高编程教学的视频网址！

《乐高编程》网络网盘高清资源免费在线观看：

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乐高“拼出你的世界”创意大比拼是一场全球多个国家小朋友共同参与的创意拼搭比赛，旨在鼓励小朋友动手动脑、发挥想象，用乐高积木拼出他们的梦想世界和心中的创意故事。

④ 幼儿乐高编程比赛是怎么样的

有兴趣可以学。
主要课程内容如下：
1、学编程，逻辑思想，创新思维。机器人编程采用5C1E教学法，借助于专业教具，通过积木搭建出机器人外观，编程实现机器人的功能，将创意变成实物，锻炼学生多方面能力的课程。
2、各种结构的搭配。
3、学习数学、物理。乐高课程学的不仅仅是搭积木，还有更高级的机器人，教学内容还是很丰富的。
乐高机器人简介
乐高机器人就是一种最简单的编程语言。编程者不需要自己写代码，只需要将操作界面上的指1岁的孩子度过了婴儿期，进入了幼儿期。幼儿无论在体格和神经发育上还是在心理和智能发育上，都出现了新的发展。动作发育周岁的孩子已经能够行走了，这一变化使孩子的眼界豁然开阔。周岁的孩子开始厌烦母亲喂饭了，虽然自己能拿着食物吃得很好，但还用不好勺子。他对别人的帮助很不满意，有时还大哭大闹以示反抗。他要试着自己穿衣服，拿起袜子知道往脚上穿，拿起手表往自己手上戴，给他个香蕉他也要拿着自己剥皮。这些都说明孩子的独立意识在增强。