问题

机甲大师的比赛原理是什么?竞争性在什么地方?

回答
机甲大师,这名字听起来就带着一股硬核的未来感,它可不是那种摆摆样子、走走过场的展览,而是实打实的战场,只不过战场上的战士是那些我们亲手打造的、充满机械魅力的大家伙。要说机甲大师的比赛原理,其实归根结底就两个字:对抗。

但这个对抗不是简单的你打我一下,我踢你一脚。它渗透在从设计、制造到操控的每一个环节,每一处都充满了斗智斗勇。

比赛原理:科技、策略与意志的极致碰撞

你可以把机甲大师的比赛想象成一场结合了“机器人大战”、“车辆工程”以及“高级战略推演”的超级赛事。它的核心原理可以从以下几个层面来理解:

1. 自主与遥控的精妙平衡: 这是机甲大师最迷人的地方之一。比赛往往要求机甲在具备一定自主性的同时,也允许操作员进行遥控。这意味着什么?意味着你需要设计出既能执行预设任务,又能根据现场情况灵活应变的“大脑”,同时还需要一个能与这个“大脑”无缝对接、精准传达指令的“神经系统”。

自主性体现在: 比如,机甲在复杂地形上需要自己识别障碍物并规划路径;在特定区域需要自主完成抓取、投掷等动作;在面对突发状况时,能启动预设的应急预案。这背后考验的是算法设计、传感器融合、路径规划等人工智能和控制工程的深度应用。
遥控性体现在: 在更精细的操作、更复杂的决策、或者需要超乎预期的反应时,就需要操作员介入。这就像是给机甲装上了人类的“灵魂”,通过复杂的遥控系统,将人类的智慧和经验直接注入机甲的行动。这就要求操作员具备极强的反应速度、空间想象力和战术判断能力。

2. 任务导向下的综合能力考验: 比赛通常会设置一系列具体的任务,比如在规定时间内搬运重物、穿越障碍、击打目标、甚至进行某种形式的“攻防”对抗。这些任务的设计,就决定了机甲需要具备哪些核心能力。

动力与传动: 强大的发动机、高效的传动系统是保证机甲能够快速移动、有力工作的基础。这涉及到机械设计、材料选择、力学分析等。
感知与识别: 各种传感器(摄像头、激光雷达、超声波等)构成了机甲的“眼睛”和“耳朵”,让它们能够“看”到、“听”到周围的环境。如何将这些原始数据转化为有用的信息,比如识别障碍物的类型、测量距离、判断目标位置,是算法优化的关键。
执行与操作: 机械臂、抓手、甚至是特殊的工具,是机甲完成具体任务的“双手”。这些执行机构的设计需要考虑力量、精度、灵活性以及在恶劣环境下的可靠性。
能源管理: 续航能力在很多比赛中是决定胜负的重要因素。如何高效利用电池,优化能量分配,甚至设计能源回收系统,都是非常实际的工程挑战。
结构强度与稳定性: 机甲需要在各种复杂甚至冲突的动态环境下工作,这就要求其结构设计必须足够坚固,能够承受各种载荷和冲击,同时保持良好的稳定性,不会轻易翻倒。

3. 实时决策与适应性: 比赛的场景往往是动态变化的,对手的行为、场地条件的改变都可能在瞬间发生。因此,机甲系统(无论是自主还是遥控)都需要具备强大的实时决策和适应能力。

对手分析: 在对抗性比赛中,理解对手的战术、弱点,并据此调整自己的策略,是取胜的关键。这不仅考验操作员的临场反应,也可能涉及对对手机甲行为模式的预判和识别。
环境适应: 比如,突然出现的沙尘、泥泞的路面、或是其他干扰因素,都需要机甲能够快速调整行走方式、控制策略,以保证任务的顺利进行。

竞争性体现在哪里?

机甲大师的竞争性可以说是无处不在,它渗透到这场“战争”的每一个细节:

1. 设计理念的颠覆与创新: 不同的团队会采取截然不同的设计思路。有的可能追求速度与灵活性,有的则注重力量与稳定性;有的侧重强大的自主能力,有的则依赖精湛的遥控操作。这种设计理念上的差异,本身就构成了第一层面的竞争。谁能找到那个最优解,谁就能在比赛中占据先机。

2. 技术细节的精益求精: 每一个传感器、每一个电机、每一段代码,都可能成为决定胜负的关键。
传感器融合的准确性: 谁的“眼睛”更锐利,谁的“听觉”更灵敏,谁的对环境的感知更全面,谁就能做出更准确的判断。
执行机构的精度与力量: 同样的抓取任务,有的机甲可能需要多次尝试,而有的则一次到位。抓取一个沉重的物体,谁能更稳、更有力地完成,谁就能更快地得分。
算法的效率与鲁棒性: 在自主导航或任务执行中,谁的算法更高效,能在最短的时间内完成最优路径,谁就能在时间上赢得优势。同时,算法的鲁棒性,即在面对不确定性或干扰时依然能稳定工作,也是至关重要的。
遥控系统的响应速度与精度: 对于操作员来说,遥控信号传输的延迟、摇杆输入的响应、以及最终执行机构的动作精度,都直接影响着操作的流畅度和成功率。

3. 战术策略的博弈与变化: 比赛不是一场孤立的表演,而是玩家与玩家、机甲与机甲之间的博弈。
“快打快”与“稳扎稳打”: 同样的目标,不同的团队可能会选择不同的策略。是快速抢占有利位置,还是稳步推进完成关键任务?这需要对场地、对手以及自身机甲的特点进行深入分析。
“出其不意”的战术: 比赛中,一些出人意料的战术设计,比如隐藏的机关、突袭的路线,往往能起到意想不到的效果。
临场应变的智慧: 计划永远赶不上变化。当对手采取了你未曾预料的行动时,谁能最快地调整策略,找到反击或规避的方法,谁就更有可能翻盘。

4. 团队协作与默契: 尤其是在一些多人协作的比赛模式中,团队成员之间的沟通、分工、以及对各自机甲的理解和配合,更是决定胜负的重中之重。这种团队的“化学反应”带来的竞争,是纯粹的技术竞争之外的另一重维度。

5. 极限操作的艺术: 最终,当所有技术和策略都达到一定高度时,比赛的胜负可能就取决于操作员那“人机合一”的极致操作。在千钧一发之际,一个精准的变向,一次完美的闪避,一次恰到好处的击打,都可能成为决定性的瞬间。这是一种将科技与人类意志结合到极致的艺术展现。

总而言之,机甲大师的比赛原理,是将各种尖端科技、严谨工程设计、深刻策略思维以及人类操作者的智慧和意志,熔于一炉,在充满变数的赛场上进行一次最直接、最残酷的较量。它的竞争性,不仅体现在最终“谁赢了”的胜负结果,更在于过程中的每一步设计、每一次决策、每一次操作,都是一次对极限的挑战和对智慧的拷问。

网友意见

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作为参赛选手有话说

1.RM官方不提供该机器人的销售,他们卖的是电机,开发板,妙算之类的硬件。如果硬要花钱找人做也不是不可以。我就这么说吧,别的队伍不知道。我们队伍光步兵机器人,零部件成本7k,加工用学校的机床资源不要钱,程序自己写不要钱。如果都外包,我保证不下3W。3台步兵就是9W ,工程5W,英雄4W 无人机2W到5W不等,哨兵不带自瞄1W ,带自瞄可能又是几万。总计可能20多万。(我这都是往少了说的)

2.机器人是电脑操控的,但控制程序需要自己写,也就是说,通讯延迟,机器人视野等问题就需要自己解决。(比如你玩lol 200ms延时能玩么?)

3.这个比赛比操作是一部分,但前提是你的机器人稳定,并且有能让你操作的空间。比如

(1)移动速度

比赛有底盘功率限制,所以在功率内如何让机器人有更高的加速度,更高的最大速度,这本身就是一大难点。移动速度有多重要?不用多说

(2)弹丸发射准确性(弹道)

我就是负责步兵发射机构研发的,为了弹道的稳定,我在实验期间买了各种各样的摩擦轮,不同的直径,不同的电机,不同的材料,炮管的样式。。。。。。。我是试了又试,算了又算。还有很多学校队伍弹仓提供子弹时会卡弹的问题都解决不了。

(3)云台控制程序

打的准主要有两方面,一方面是弹道稳。另一方面就是云台要稳。云台就是架枪管上下左右动的那个。想象一下你拿着枪瞄准,然后胳膊一只晃来晃去,打的准才怪。这就是电控组要攻克的技术难点了,我是负责机械的,简单来说就是参数要调的好。

(4)登资源岛取弹丸

其实如果只说上岛,并不算难。就算技术差一点,丝杠螺母伸缩腿上岛总还是可以的。问题是如何高效上岛,毕竟比赛时间只有7分钟,多项任务都是按秒计的。从17年的伸缩腿方案,到18年抱柱子上岛,再到今年19年的月球车式登岛结构,都是在不断创新和进步(这也是比赛的目的)取弹机构也是各个大学八仙过海,今年就见到弗吉尼亚仿生学鸵鸟式取弹(我看到第一眼就想起来鸵鸟,自己取得名字,勿喷)不过大部分还是气缸加夹抓抓取。如何快速对准定位开始抓取作业也是一个技术难点。有的队伍取弹加补给一共才三四十秒,有的就需要2分钟,还可能会失败。我们在备赛的时候提出了两个方案,第一个,操作手辛苦点,给我练!!!我们工程操作手每天2小时登岛取弹作业。方案二:加视觉,用图像识别技术辅助机器人定位抓取。明显方案二靠谱的多,但,又是需要技术的东西。

(5)哨兵全自动防御

哨兵作为无人操作的兵种,需要自动识别敌人,自动打击。这就又涉及到几个技术难点 1.视觉识别技术,2.同时识别到多个敌人如何处理, 3. 哨兵在非直线的轨道上如何转弯(这个难度不大) 4.要识别距离多远的敌人最好?(扩大防守面积),5.哨兵移动速度多少合适(太慢容易被欺负,太快又怕打不准,遇到目标停下来打吧,觉得不安全,边走边打吧,还是怕打不准)这个主要靠测试,慢慢调。

(6)无人机

说实话,无人机可能是技术难度最高的了(步兵,英雄,工程我都能做设计,制造,无人机我还真做不出来,哈哈哈)毕竟无人机作为空中单位,设计时需要考虑的东西有点多,要考虑重量,平衡,动力对平衡的影响,枪管的影响,发射子弹时后坐力对飞机平衡的影响等等等等...没有做无人机的经验的人还真不好设计.(我们队伍专门负责无人机的真厉害,夸一波~)


4.以上几个说的只是几个大方向,每个大方向下面还会出现很多小问题。细节决定成败,零点几毫米的误差可能都会出现重大问题。

5.做这个比赛的队伍至少有三个部分,1.机械设计制造 2.控制程序设计 3.项目管理策划 如果想在这个比赛上走的更远,那你还需要 4.电路设计制作 5.视觉识别技术 6.神经网络搭建以及深度学习 7.运营组(主要负责筹钱)

6.做这个比赛,我深有感悟。既然来参赛,都是奔着获胜来的嘛。我本来也这么以为,直到真正站在比赛场上,我才发现,其实我们把输赢看的并没有想象中那么重。当我们尽我们最大的努力,熬了不知道多少个夜,通了不知道多少个宵,每一个我们能想到的,能在比赛中发挥出优势的东西,改了又改,测了又测,只为了能一睹它在赛场上奔驰的风采。赢了固然更好,输了也无关紧要。一年的日日夜夜,从无从下手到慢慢看着自己的孩子越来越健全,功能越来越稳定。那种心情。。我不知道该怎么表达。分区赛结束的时候,我哭了。不是因为输掉了比赛,而是因为当比赛结束,我回顾这1年来仅仅苦苦走过的路。室友们还在睡觉,我已经起床前往实验室的路上,别人再打LOL,我却打开软件画着图;室友们都睡着了,我蹑手蹑脚的打开门,慢慢爬上床睡觉。我们遇到过很多问题,步兵速度起不来;工程上岛不稳定;英雄大弹丸弹道太差。。。也受到过队长很多次的批评。虽然很辛苦,但我们从来没退缩过。这一年或许少打了很多游戏,少参加了几次聚会,少撩了几个妹子。但这一年备赛的经历,这个过程,以及当我们站在这个舞台上的时候。我在内心发出由衷的感谢,感谢这一年以来,一直坚持下来没有放弃的自己!我为我自己感到骄傲!!


其实这个比赛,无论输赢,无论强弱。凡是能参赛的队伍,每一个人,都是我心目中的英雄。都是优秀的青年工程师!!甚至经常会有这样的感觉,如果毕业了,还能跟他们一起工作的话,我觉得就没有我们这个团队完不成的项目!

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