陳曉光
機器人綜合技能比賽是中國青少年機器人競賽項目之一,要求參賽代表隊在現場自行拼裝機器人、編制機器人運行程序、調試和操作機器人。根據競賽規則,比賽場地圖和任務只有在賽前才公布,因此參賽隊員平時應注重不同圖形、不同任務、不同難度場地的訓練,以提高機器人的適應性。
如何快速有效地創建比賽場地圖以供日常訓練?目前,多數指導老師采用手畫方式編排設計場地圖,不僅耗時且不能有效編輯、修改、保存;采用photoshop等通用性圖像軟件,同樣耗時費力,不便操作。
基于上述原因,我設計開發了專門用于機器人綜合技能比賽場地圖的生成軟件。
一、比賽場地
圖1是比賽場地的示意圖。場地四周的16塊(1-7號,12-13號,18-24號)拼裝塊是固定的,也稱十字線拼裝塊。場地中央的8塊(8-11號,14-17號)拼裝塊可換,圖形在賽前公布,也稱非十字線拼裝塊。待命區的位置只能出現在場地四周的16塊固定拼裝塊中。
圖2是部署競賽任務后的場地。根據競賽規則,各比賽任務分別部署在場地四周的固定拼裝塊(十字線拼裝塊)或場地中央的可換拼裝塊(非十字線拼裝塊)中,具體位置在賽前公布。
二、機器人比賽場地圖生成軟件
1.軟件簡介
采用Visual Basic可視化程序設計語言設計完成,軟件小巧,運行流暢,對計算機配置要求極低,操作簡單方便,專用性極強。圖3為軟件操作界面。
2.軟件功能
(1)集成圖形模塊
在“可換拼裝塊”模塊欄中,集成了需要用到的可換拼裝塊圖形。用戶操作時,只需用鼠標點擊某一個拼裝塊圖形,再點擊目標位置,即可快速生成對應拼裝塊圖形。
在“任務選擇區”中,集成了競賽任務對應的圖示。用戶操作時,只需用鼠標點擊某個任務圖形模塊,快速將其拖放到目標位置即可。
(2)部署“待命區”模塊
用鼠標單擊“可換拼裝塊”模塊欄中“待命區”模塊,再單擊場地四周的16塊固定拼裝塊中的一塊,即可完成“待命區”模塊的部署。
(3)部署“可換拼裝塊”模塊
用鼠標單擊“可換拼裝塊”模塊欄中的模塊,再單擊場地中央的8塊待拼裝塊中的一塊,即可完成部署。
(4)部署“競賽任務”模塊
用鼠標單擊“任務選擇區”模塊欄中的任務模塊,并拖放到目標位置,即可完成部署。
(5)刪除、旋轉、重置、保存必備操作功能
可對部署的待命區、可換拼裝塊模塊進行刪除、旋轉,實現對場地圖的有效編輯和修改,以設計出不同難度、不同任務的比賽場地圖,滿足不同的需求。通過重置按鈕,可實現將所有拼裝塊初始化;通過保存功能按鈕,可對部署生成的場地圖進行有效保存。
綜上所述,該軟件能有效應用于青少年機器人活動的日常訓練,方便老師對學生在比賽策略方面的指導,有利于提高參賽隊員的綜合素質。同時,該軟件還能用于中國青少年機器人競賽組委會和各省、市、縣青少年機器人競賽組委會對綜合技能比賽場地圖的編排設計。