论文部分内容阅读
星故事
从小学四年级起，卢建安在苏涛老师的启蒙下，对机器人有了不一样的感情。经过不断钻研，卢建安开始在国内机器人竞赛中斩获佳绩。初中时，在韦浩老师的悉心指导下，卢建安对机器人有了更深的认识，并在机器人领域的比赛中继续名列前茅。升入高中后，卢建安的实力得到了更充分的展现。
卢建安认为，自己的机器人在流畅度、稳定度和方向控制上存在不足。为了让机器人发挥得更加出色与稳定，他创新地提出双寻迹卡寻迹模式，还总结创造了一套编码器角度测试记录程序。
不断调适 找出最佳
在比赛时，常常会发生机器人由于转弯引导线过短，机器人难以在短时间、短距离内调整回到引导线中心，从而引发机器人脱离引导线的技术性犯规。为了解决这个问题，卢建安探究出双寻迹卡巡线模式。
它由普通走线判断车头偏移和双寻迹卡判断车头方向两部分组成，这样能够确定机器人行驶方向和掌握机器人巡线状态的基础信息，并在短时间内规划出最佳路线以迅速调整方向，保证机器人不发生脱线的技术性犯规。
然而，在实际操作中，机器人使用双寻迹卡模式走线时，不同光感在线上的组合数达到101种，除去51种机器人在左右对称和中线的情况下不需要额外调试外，仍有50种情况。这50种情况既各自独立又互相联系，在车头回正过程中，机器人的方向和车头偏移都会发生变化，因此寻找出最佳速度配比极其困难。
卢建安总共花费三天时间，进行上百次实验，也只找出了较佳的速度配比，但基本上解决了回正慢的问题。
不断总结 突破瓶颈
编码器角度测试记录程序的诞生非常偶然，它是在一场比赛时诞生的。
在比赛时，卢建安观察遥控车得到了启发：通过模仿遥控车“上下左右”的按键方式，在机器人主控器触摸屏上卢建安添加了按键，通过点击屏幕按键引导机器人行驶到任务模型前，并自动记录编码马达数值。测试完毕后，将储存的数据直接应用到程序中，以达到简化程序的效果，使編程简易化、可视化，减少调试次数，节省时间成本。
但在程序设计时，卢建安遇到了很大的阻碍和瓶颈。他的思路是直接记录下测试数值，但又有较大的误差。为了减小误差，他最初采用简单的加减法则以消除实验误差，该方法在短距离且特定速度下效果好，但在中长距以较慢或较快速度行驶时仍存在巨大偏差，局限性较大。于是卢建安更换思路：与其减小误差不如将误差考虑在记录的数据之内，将误差为我所用。于是卢建安将数据延后记录，以保证机器人完全停下后再记录，保障数据的真实性，然而依然没有达到他预期目标，机器人在高速运动下依旧存在较大误差。
在沉思凝视时，是车轮给了卢建安灵感：高速行驶下的车轮由于惯性打滑导致的误差大，于是卢建安开始思考如何减少因为惯性产生的影响。他考虑到如果让机器人由高速行驶在停下前转变成低速行驶，就可以有效减少打滑。于是卢建安专门设计加速和减速程序，使得测试程序达到了5米内的误差只有1厘米左右的目标，为比赛取得优异成绩奠定了基础。
此外，随着其他功能不断添加和程序的完善，使得程序更加完美和顺畅，如调速功能使程序在不同条件下均能正常使用，调节单次位移量功能使长距离测试下更加流畅运行，调试功能使记录的数据以特定编码储存至主控器，利用特点编码，将记录的数据“翻译”成程序，现场运行，能够判断程序是否可行。这一程序节省了大量调试时间，在比赛中发挥了关键性作用。
卢建安特别喜欢一句话：“一个人就是要懂得争取，懂得不惧艰难，懂得在已知中探寻未知，懂得将手中的凡物碰撞出不凡的火花。”他深知，只有砥砺前行，不断深研，锐意创新，将所学所见所启融入自己的研究，博采万物之长，为我所用，才能实现那九天揽月五洋捉鳖的抱负，实现自己的科学愿望。
从小学四年级起，卢建安在苏涛老师的启蒙下，对机器人有了不一样的感情。经过不断钻研，卢建安开始在国内机器人竞赛中斩获佳绩。初中时，在韦浩老师的悉心指导下，卢建安对机器人有了更深的认识，并在机器人领域的比赛中继续名列前茅。升入高中后，卢建安的实力得到了更充分的展现。
卢建安认为，自己的机器人在流畅度、稳定度和方向控制上存在不足。为了让机器人发挥得更加出色与稳定，他创新地提出双寻迹卡寻迹模式，还总结创造了一套编码器角度测试记录程序。
不断调适 找出最佳
在比赛时，常常会发生机器人由于转弯引导线过短，机器人难以在短时间、短距离内调整回到引导线中心，从而引发机器人脱离引导线的技术性犯规。为了解决这个问题，卢建安探究出双寻迹卡巡线模式。
它由普通走线判断车头偏移和双寻迹卡判断车头方向两部分组成，这样能够确定机器人行驶方向和掌握机器人巡线状态的基础信息，并在短时间内规划出最佳路线以迅速调整方向，保证机器人不发生脱线的技术性犯规。
然而，在实际操作中，机器人使用双寻迹卡模式走线时，不同光感在线上的组合数达到101种，除去51种机器人在左右对称和中线的情况下不需要额外调试外，仍有50种情况。这50种情况既各自独立又互相联系，在车头回正过程中，机器人的方向和车头偏移都会发生变化，因此寻找出最佳速度配比极其困难。
卢建安总共花费三天时间，进行上百次实验，也只找出了较佳的速度配比，但基本上解决了回正慢的问题。
不断总结 突破瓶颈
编码器角度测试记录程序的诞生非常偶然，它是在一场比赛时诞生的。
在比赛时，卢建安观察遥控车得到了启发：通过模仿遥控车“上下左右”的按键方式，在机器人主控器触摸屏上卢建安添加了按键，通过点击屏幕按键引导机器人行驶到任务模型前，并自动记录编码马达数值。测试完毕后，将储存的数据直接应用到程序中，以达到简化程序的效果，使編程简易化、可视化，减少调试次数，节省时间成本。
但在程序设计时，卢建安遇到了很大的阻碍和瓶颈。他的思路是直接记录下测试数值，但又有较大的误差。为了减小误差，他最初采用简单的加减法则以消除实验误差，该方法在短距离且特定速度下效果好，但在中长距以较慢或较快速度行驶时仍存在巨大偏差，局限性较大。于是卢建安更换思路：与其减小误差不如将误差考虑在记录的数据之内，将误差为我所用。于是卢建安将数据延后记录，以保证机器人完全停下后再记录，保障数据的真实性，然而依然没有达到他预期目标，机器人在高速运动下依旧存在较大误差。
在沉思凝视时，是车轮给了卢建安灵感：高速行驶下的车轮由于惯性打滑导致的误差大，于是卢建安开始思考如何减少因为惯性产生的影响。他考虑到如果让机器人由高速行驶在停下前转变成低速行驶，就可以有效减少打滑。于是卢建安专门设计加速和减速程序，使得测试程序达到了5米内的误差只有1厘米左右的目标，为比赛取得优异成绩奠定了基础。
此外，随着其他功能不断添加和程序的完善，使得程序更加完美和顺畅，如调速功能使程序在不同条件下均能正常使用，调节单次位移量功能使长距离测试下更加流畅运行，调试功能使记录的数据以特定编码储存至主控器，利用特点编码，将记录的数据“翻译”成程序，现场运行，能够判断程序是否可行。这一程序节省了大量调试时间，在比赛中发挥了关键性作用。
卢建安特别喜欢一句话：“一个人就是要懂得争取，懂得不惧艰难，懂得在已知中探寻未知，懂得将手中的凡物碰撞出不凡的火花。”他深知，只有砥砺前行，不断深研，锐意创新，将所学所见所启融入自己的研究，博采万物之长，为我所用，才能实现那九天揽月五洋捉鳖的抱负，实现自己的科学愿望。