一种机器人竞赛裁判系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人竞赛裁判系统及其控制方法。所述系统包括：击打感应单元、全场定位单元、数据传输单元和上位机；若干所述击打感应单元分别安装在场地内的机器人和堡垒上，所述全场定位单元设置在所述场地内的机器人上，若干所述击打感应单元和全场定位单元通过所述数据传输模块与所述裁判系统上位机。本发明专利技术的技术方案实现了比赛中各机器人和比赛道具状态通过无线方式与裁判系统实时通信，并显示比分和自动判罚的功能。能够实时感知场上所有机器人的状态、位置信息，并记录、统计、显示双方机器人的得分情况，从而减少人工裁判的误判、漏判现象，有效提高比赛的公平性与观赏性。高比赛的公平性与观赏性。高比赛的公平性与观赏性。

【技术实现步骤摘要】
一种机器人竞赛裁判系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人领域，尤其涉及一种机器人竞赛裁判系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，各种类型的机器人竞赛层出不穷。机器人的比赛形式大致分为两种：任务型和竞技型。其中竞技型赛事因其高综合性的机器人技术、丰富的机器人类型、激烈的对抗形式、多变的比赛场景吸引了越来越多的高校参与其中，参赛学生需要在技术实现、策略配合和团队协作等方面进行综合竞技。
[0003]为增加竞技赛的趣味性，竞技赛规则的得分形式多采用电子竞技游戏中“攻击减血”模式，比赛中通过接触击打到对方机器人实现减血功能。因场上比赛机器人数量多，得分点分散，所以需要一个自动裁判系统，能够实时感知场上所有机器人的状态、位置信息，并同时记录、统计、显示双方机器人的得分情况，从而减少人工裁判的误判、漏判现象，更好地实现比赛的公平性与观赏性。

技术实现思路

[0004]本专利技术公开了一种机器人竞赛裁判系统及其控制方法，以解决现有技术的上述问题或其他潜在问题中的任意问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种机器人竞赛裁判系统，其特征在于，所述系统包括：击打感应单元、全场定位单元、数据传输单元和上位机；
[0006]其中，所述击打感应单元，用于检测机器人或堡垒是否受到有效的物理击打，并将击打数据记录和上传；
[0007]所述全场定位单元，用于实现机器人定位，并通过检测机器人之间或机器人与场地道具间的相对距离，根据规则赋予机器人相应指令；
[0008]所述数据传输单元，用于将场上机器人和堡垒的实时状态信息发送给裁判系统上位机，
[0009]所述上位机，用于收集场上各单元状态信息，并实时显示、自动计时和自动判定比赛胜负。
[0010]进一步，若干所述击打感应单元分别安装在场地内的机器人和堡垒上，所述全场定位单元设置在所述场地内的机器人上，
[0011]若干所述击打感应单元和全场定位单元通过所述数据传输模块与所述裁判系统上位机。
[0012]进一步，所述击打感应单元包括压力传感器或、加速度传感器、微控制器和LED阵列显示单元，
[0013]其中，所述压力传感器或和加速度传感器均与所述微控制器连接，所述微控制器与所述LED阵列显示单元控制连接。
[0014]进一步，所述LED阵列显示单元包括LED显示阵列、LED驱动子单元和LED控制子单
元，
[0015]其中，所述LED控制子单元与所述微控制器连接，所述LED驱动子单元与所述LED控制子单元连接，所述LED显示阵列与所述LED驱动子单元连接；
[0016]所述LED显示阵列包括2组LED显示单元。
[0017]进一步，所述全场定位单元包括：UWB定位模块、定位微控制器和通讯接口；
[0018]其中，所述UWB定位模块与所述定位微控制器连接，所述定位微控制器通过所述通讯接口与所述击打感应单元连接。
[0019]进一步，所述数据传输单元为超低功耗串口转WiFi模块。
[0020]进一步，所述击打感应单元的击打力量感知范围在5
‑
16g。
[0021]本专利技术的另一目的是提供一种裁判机器人竞赛的控制方法，所述方法具体包括以下步骤：
[0022]S1)系统启动，在上位机设置比赛规则，
[0023]S2)上位机通过全场定位单元采集场地内所有机器人的位置信息，并通过检测机器人之间或机器人与场地道具间的相对距离，根据规则赋予场地内机器人相应功能指令，
[0024]S3)场地内的机器人根据接收到的功能指令进行动作，设置在机器人和道具上的击打感应单元实时检测机器人或道具是否受到有效的物理击打，
[0025]S4)数据传输单元将场上机器人和道具的实时状态信息发送给裁判系统上位机，上位机根据接收到信息实时显示、自动计时和自动判定比赛胜负。
[0026]进一步，所述数据传输单元采用UDP协议进行数据传输。
[0027]本专利技术的有益技术效果，由于采用上述技术方案，本专利技术的技术方案实现了比赛中各机器人和比赛道具状态通过无线方式与裁判系统实时通信，并显示比分和自动判罚的功能。能够实时感知场上所有机器人的状态、位置信息，并记录、统计、显示双方机器人的得分情况，从而减少人工裁判的误判、漏判现象，有效提高比赛的公平性与观赏性。
附图说明
[0028]图1为本专利技术一种机器人竞赛裁判系统的逻辑框图。
[0029]图2为本专利技术一种机器人竞赛裁判系统的控制方法流程框图。
[0030]图3为本专利技术的LED阵列显示单元的电路原理图。
[0031]图4为本专利技术的全场定位模块的电路原理图。
[0032]图5为本专利技术的上位机的通讯配置界面示意图。
[0033]图6为本专利技术的上位机的比赛控制界面示意图。
[0034]图7为本专利技术的上位机的屏幕显示界面示意图。
[0035]图中：
[0036]1.场地，2.机器人，3.道具，4.击打感应单元，4
‑
1.微控制器，4
‑
2.压力传感器，4
‑
3.加速度传感器，4
‑
4.LED阵列显示单元,Ⅰ.LED显示阵列,Ⅱ.LED驱动子单元,Ⅲ.LED控制子单元,5.全场定位单元,5
‑
1.通讯接口,5
‑
2.定位微控制器,5
‑
3.UWB定位模块,6.数据传输单元,7.上位机。
具体实施方式
[0037]下面结合附图和具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。
[0038]如图1所示，本专利技术一种机器人竞赛裁判系统，所述系统包括：击打感应单元4、全场定位单元5、数据传输单元6和上位机7；
[0039]其中，所述击打感应单元4，用于检测机器人2或道具1(堡垒)是否受到有效的物理击打，并将击打数据记录和上传；
[0040]所述全场定位单元5，用于实现机器人1定位，并通过检测机器人之间或机器人1与场地2内道具3间的相对距离，根据规则赋予机器人1相应指令；
[0041]所述数据传输单元6，用于将场上机器人1和道具3(堡垒)的实时状态信息发送给裁判系统上位机7，
[0042]所述上位机7，用于收集场上各单元状态信息，并实时显示、自动计时和自动判定比赛胜负。
[0043]若干所述击打感应单元4分别安装在场地1内的机器人2和道具3(堡垒)上，所述全场定位单元设5置在所述场地1内的机器人2上，
[0044]若干所述击打感应单元4和全场定位单元5通过所述数据传输模块6与所述上位机7连接(如图2所示)。
[0045]所述击打感应单元4包括压力传感器4
‑
2、加速度传感器4
‑
3、微控制器4
‑
1和LED阵列显示单元，
[0046]其中，所述压力传感器4<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机器人竞赛裁判系统，其特征在于，所述系统包括：击打感应单元、全场定位单元、数据传输单元和上位机；其中，所述击打感应单元，用于检测机器人或堡垒是否受到有效的物理击打，并将击打数据记录和上传；所述全场定位单元，用于实现机器人定位，并通过检测机器人之间或机器人与场地道具间的相对距离，根据规则赋予机器人相应指令；所述数据传输单元，用于将场上机器人和堡垒的实时状态信息发送给裁判系统上位机，所述上位机，用于收集场上击打感应单元和全场定位单元、状态信息，并实时显示、自动计时和自动判定比赛胜负。2.根据权利要求1所述的机器人竞赛裁判系统，其特征在于，若干所述击打感应单元分别安装在场地内的机器人和堡垒上，所述全场定位单元设置在所述场地内的机器人上，若干所述击打感应单元和全场定位单元通过所述数据传输模块与所述裁判系统上位机连接。3.根据权利要求2所述的机器人竞赛裁判系统，其特征在于，所述击打感应单元包括压力传感器或、加速度传感器、微控制器和LED阵列显示单元，其中，所述压力传感器或和加速度传感器均与所述微控制器连接，所述微控制器与所述LED阵列显示单元控制连接。4.根据权利要求3所述的机器人竞赛裁判系统，其特征在于，所述LED阵列显示单元包括LED显示阵列、LED驱动子单元和LED控制子单元，其中，所述LED控制子单元与所述微控制器连接，所述LED驱动子单元与所述LED控制子单元连接，所述L...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，王洪阳，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：