2012第一轮测试题.doc

智能搬运小车 一、设计任务 设计并制作一个能自动搬运货物的智能电动车，其工作示意图如下。图中，左边为停车区、货物存储区A 和货物存储区B，并有两个对应的射灯光源；距右边线30 cm 处共放置3 片白色或黑色的薄铁片，铁片之间的距离大于20cm。 二、要求 1、基本要求 （1）智能车从起跑线出发（车体不得超过起跑线），在无障碍物的情况下，可寻找并搬取铁片，按照不同颜色分送不同存储区，即在光源A 的引导下将黑色铁片搬运到货物存储区A 存放，或在光源B 的引导下将白色铁片搬运到存储区B 存放（装载方式不限制）。 （2） 智能车能准确找到铁片的位置。 2、提高部分（1） 搬运铁片的过程中，一次只允许搬运1 片，且必须搬运到存储区域内。（2） 要求智能车在8 分钟之内能取走全部铁片，并能返回车库，否则就地停车。（3） 智能车检测到铁片时能发出声光信息，并实时显示铁片数目。 （4） 距右边线90cm 处设有障碍线，线上任意位置放有两个障碍物，在有障碍物的情况下，完成基本要求（1）、（2）中的相关操作，且不得与障碍物碰撞。 （5） 停车后，能准确显示智能车全程行驶的时间，显示误差的绝对值应小于10 秒。（6） 其它。 三、说明 1、 测试时共放置3 片铁片，每片的厚度为=2.0mm，面积为2cm×2cm，黑、白铁片的比例任意给定、初始位置任意给定。2、 两个障碍物的大小分别为24cm×6cm×12cm 和12cm×6cm×12cm，建议用白纸包砖代替。3、示意图中所有粗黑线段宽度均为5 cm，制作时可以涂墨或粘黑色胶带。图中的虚线和尺寸标注线不要绘制在白纸上。4、 智能车允许用玩具车改装，但不能由人工遥控。 5、 光源A、B 均采用40W－60W 射灯，其底部距地面10cm 左右，摆放位置如图所示，测试前，射灯的照射方向允许微调。 四、评分标准 设计 报告 项 目 主要内容 分数 系统方案 比较与选择 方案描述 5 理论分析与计算 小车寻找铁片的方法 小车寻迹的方法 15 电路与程序设计 电路设计 程序设计 10 测试方案与测试结果 测试方案及测试条件 测试结果完整性 测试结果分析 12 设计报告结构及规范性 摘要 设计报告正文的结构 图表的规范性 8 总分 50 基本 要求 小车能准确找到铁片位置 15 基本能实现搬运过程 35 提 高 部分（高级组要求） 完成第（1）项 15 完成第（2）项 10 完成第（3）项 10 完成第（4）项 5 完成第（5）项 5 其他 5 总分 50 点光源跟踪系统 一、任务 设计并制作一个能够检测并指示点光源位置的光源跟踪系统，系统示意图如图1所示。 图1 系统示意图 光源B使用单只1W白光LED，固定在一个支架上，LED的电流能够在150~350 mA的范围内调节。初始状态下光源中心线与支架间的夹角?约为60°，光源距离地面高约为100cm，支架可以用手动方式沿着以A为圆心、半径r约173cm的圆周在不大于±45°的范围内移动，也可以沿直线LM移动，在光源后3cm距离内、光源中心线垂直平面上设置一直径不小于60cm暗色纸板。 光源跟踪系统A放置在地面，通过使用光敏器件检测光照强度判断光源的位置，并以激光笔指示光源的位置。 二、要求 基本要求 光源跟踪系统中的指向激光笔可以通过现场设置参数的方法尽快指向点光源； 将光源笔光点调偏离点光源中心30cm时，激光笔能够尽快指向点光源； 在激光笔基本对准光源时，以A为圆心，将光源支架沿着圆周缓慢（10~15秒内）平稳移动20°（约60cm），激光笔能够连续跟踪指向LED点光源。 发挥部分 在激光笔基本对准光源时，将光源沿着直线LM平稳缓慢（10~15秒内）移动60cm，激光笔能够连续跟踪指向LED点光源。 将光源支架旋转一个角度β（≤20°），激光笔能够迅速指向光源。 光源跟踪系统检测光源具有自适应性，改变点光源的亮度时（LED驱动电流变化±50mA），能够实现发挥部分（1）的内容。 其他 说明 作为光源的LED的电流应该能够调整并可测量。 测试现场为正常室内光照，跟踪系统A 不正对直射阳光和强光源。 系统测光部件应该包含在光源跟踪系统A中。 光源跟踪系统在寻找跟踪点光源的过程中，不得人为干预光源跟踪系统的工作。 除发挥部分（3）项目外，点光源的电流应为300±15mA。 在进行发挥部分（3）项测试外，不得改变光源跟踪系统的电路参数或工作模式。 四、评分标准 设计 报告 项目 分数 系统方案 2 理论分析与计算 8 电路与程序设计 9 测试方案与测试结果 8 设计报告结构及规范性 3 小计 30 基本 要求 完成第（1）项 10 完成第（2）项