文福建省南平市第一中學(xué)陳曉光

機器人競賽，So easy!
——機器人綜合技能比賽場地圖生成軟件的設(shè)計

文福建省南平市第一中學(xué)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(xiàn)場自行拼裝機器人、編制機器人運行程序、調(diào)試和操作機器人。根據(jù)競賽規(guī)則，比賽場地圖和任務(wù)只有在賽前才公布，因此參賽隊員平時應(yīng)注重不同圖形、不同任務(wù)、不同難度場地的訓(xùn)練，以提高機器人的適應(yīng)性。

如何快速有效地創(chuàng)建比賽場地圖以供日常訓(xùn)練？目前，多數(shù)指導(dǎo)老師采用手畫方式編排設(shè)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(shè)計開發(fā)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(qū)的位置只能出現(xiàn)在場地四周的16塊固定拼裝塊中。

圖1比賽場地示意圖

圖2是部署競賽任務(wù)后的場地。根據(jù)競賽規(guī)則，各比賽任務(wù)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。

圖2比賽任務(wù)示意圖

二、機器人比賽場地圖生成軟件

1.軟件簡介

采用VisualBasic可視化程序設(shè)計語言設(shè)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。

圖3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(biāo)點擊某一個拼裝塊圖形，再點擊目標(biāo)位置，即可快速生成對應(yīng)拼裝塊圖形。

在“任務(wù)選擇區(qū)”中，集成了競賽任務(wù)對應(yīng)的圖示。用戶操作時，只需用鼠標(biāo)點擊某個任務(wù)圖形模塊，快速將其拖放到目標(biāo)位置即可。

（2）部署“待命區(qū)”模塊

用鼠標(biāo)單擊“可換拼裝塊”模塊欄中“待命區(qū)”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(qū)”模塊的部署。

（3）部署“可換拼裝塊”模塊

用鼠標(biāo)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(wù)”模塊

用鼠標(biāo)單擊“任務(wù)選擇區(qū)”模塊欄中的任務(wù)模塊，并拖放到目標(biāo)位置，即可完成部署。

（5）刪除、旋轉(zhuǎn)、重置、保存必備操作功能

可對部署的待命區(qū)、可換拼裝塊模塊進行刪除、旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)對場地圖的有效編輯和修改，以設(shè)計出不同難度、不同任務(wù)的比賽場地圖，滿足不同的需求。通過重置按鈕，可實現(xiàn)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(yīng)用于青少年機器人活動的日常訓(xùn)練，方便老師對學(xué)生在比賽策略方面的指導(dǎo)，有利于提高參賽隊員的綜合素質(zhì)。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(shè)計。