水中机器鱼大赛技术文档.doc

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1、参赛学校：某大学参赛队名：水中机器鱼队参赛项目：水中机器人全局视觉水球2VS2 文档容:摘要本文章是参加2015年中国水中机器人大赛。本文描述了软件功能介绍，硬件介绍，基本操作，策略编写，策略加载。引言今年来理工学院十分重视机器人比赛团队的建设，训练和参赛，并特地提供了实验室，给予了大量人力，物力和财力支持，以鼓励有兴趣的同学们投入到相关的学习和研究中。我队主要致力于机器智能的研究。在机器人的研究方面，着重于机器人编程软件及组装方面。在仿人形机器人中，我们队主要熟悉MURobot大平台（含小平台），摄像头驱动，CP210X驱动安装及应用，并用C++语言编写策略，使

2、仿真鱼在水中完成各项任务。机器鱼的控制，相当于参照一条真正鱼的行动方式，需要“眼睛”来识别，需要“尾巴”来获得动力，需要一个“脑子”做决策。我们针对实体鱼来说明一下，“眼睛”就是我们鱼池上方的摄像头，动力就是鱼体的舵机，决策的“脑子”就是我们的程序比赛规则如下：裁判鸣哨开球后，所有的机器鱼由各参赛队员手动启动。在裁判哨声前抢先启动的机器鱼将被警告，二次警告后将被移离比赛场地，不得再参加比赛。比赛分上下两个半场。在上半场开场时，A队机器鱼从靠近水球点出发，B队机器鱼从本方球门处出发，以体现开球优势；同理，在下半场开场时，B队机器鱼从靠近水球点出发，A队机器鱼从本方球

3、门出发。若有一方进球后，则重新开球。被进球方的机器鱼从靠近水球点出发，进球方的机器鱼则从本方球门出发。机器鱼要求：机器鱼游动方向定义为长度，摆动方向定义为厚度，两者垂直方向定义为高度。头部长度：150-180mm头部高度：60-90mm头部厚度：30-50mm尾部长度（不包括尾鳍）：160-190mm，尾部高度厚度不得超过头部尾鳍长度：沿长度方向50-80mm，沿高度方向90-120mm胸鳍尾鳍材料：采用较硬塑料材料，不得用金属材料，以免比赛中刮坏尾部材料：尾部统一使用橡胶皮套机器鱼颜色为黑色，可以在机器鱼的尾鳍侧面粘贴学校的名称、标志或编号，以区别不同球队的机器

4、鱼。每个机器鱼重量不得超过2kg；在不受挤压的情况下，机器鱼必须能够放进一个底面半径为75mm，高为450mm的圆筒里面。一、软硬件安装1.1水池的搭建比赛场地为长方形水池，包括两台比赛电脑、一个支架、两个个摄像头，两套球门、两个无线通信模块。水池部矩形区域为最终的有效比赛场地，不包括水池壁及球门架两侧区域，有效比赛场地尺寸为2700mm×2000mm×300mm（长×宽×高）1.2MURobot控制平台安装①在U盘“软件驱动”目录下选择“MURobot”安装文件，例如上图所示电脑系统为32位，在安装文件时选择32位安装包，双击打开。（32位安装包和64位安装包区

5、别：32位安装包为X86,64位安装包为X64）。如下图②打开32位“MURobot”安装文件，双击运行里面安装包，根据下图顺序进行安装。③正常安装完成后桌面会出现三个快方式，此时MURobot控制平台安装完毕，如下图所示（如不能正常安装查阅附表1-001）二、软件功能介绍2.1、串口介绍串行接口（Serial port）又称“串口”，主要用于串行式逐位数据传输。在全局视觉机器鱼上我们利用串口来进行数据交互。在使用全局鱼平台时，将无线发射模块（参考硬件篇）通过USB与电脑连接，就会出现对应串口的COM口。接下来介绍串口端口号的查找，鼠标右击桌面“计算机”图标，单机

6、“属性”，出现计算机属性界面，单机打开左上角的设备管理器，按下图操作来找到串口端口号，此串口端口号是为使用大平台、小平台时打开串口号做准备的，在使用大平台、小平台时时会按照此端口号打开串口。2.2、大平台介绍大平台是对机器鱼所在环境进行分析处理另外处理程序代码与机器鱼互传指令实现人机交互的一个操作平台。双击桌面快捷方式，运行大平台，进入大平台主界面，如下图(1).通信参数设置通过大平台主界面的“通信参数设置”按键，单机打开，就可以进入通信时各参数设置，功能如下图所示(2).图像参数设置通过大平台主界面的“图像参数设置”按键，单机打开，可以对摄像头采集的图像。(3)

7、.目标识别控制通过大平台主界面的“目标识别”按键，单机打开，可对打开的原始图像（Original）中目标进行识别控制。选择鱼或球或环方法：点击要选鱼、球或环序号在原始图像上框选要选择的对象即可选择，按住0框选需取消对象即可取消选择。选择A队1-8号鱼的快捷键分别是：1、2、3、4、5、6、7、8；选择B队1-8号鱼的快捷键分别是：Q、W、E、R、T、Y、U、I；选择1-9号鱼的快捷键分别是：A、S、D、F、G、H、J、K、L；(4).原始图像控制通过大平台主界面的“原始图像”按键，单机打开，可以设置加载策略时使用的临时目标点或是障碍物。(5).前景图像通过大平台主

8、界面的“前