【分享帖】武汉工程大学-Nautilus战队-新队机械起步方向指南

武汉工程大学Nautilus战队经验分享-新队机械起步方向指南

前言：

笔者所在的武汉工程大学Nautilus战队为2019年新建队，2020赛季第一次参赛的新队伍。robomaster这个比赛每年的赛题具有传承性，对于老队来说，可以接手老队员所留下的资源和积攒下来的技术继续参赛。但是对于新队来说，这个比赛的技术点有传承同时意味着往年比赛留下来的技术点非常的多，短时间内很难做出来。所以要在战队成立之初，尽各位所能去点上这些技术点。我队从去年六月建队开始算起，经历了一年多的新队开荒过程，其中最困难的时间当属起步阶段所做的工作。“研发工作，机械先行”，我本来是想写一篇战队前期研发踩坑指南，但是写了一下稿子之后发现，战队的电控、视觉研发工作要顺利进行就必须要求机械在初期就能拿出稳定可靠的机器人方案，机械组在建队初期会承受巨大的压力，这段时间内团队管理和机械组进度基本直接决定了初期几个月的效率和进度。本人是机械组成员，不擅长管理，所以本文抛开管理运营，单纯分享我队机械组在初期所踩的坑，希望能看到我这篇帖子的后来队伍能少走一些弯路从而迅速提高实力。

                               
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目录

一、 RM的组别框架以及机械组的重要地位

二、 机械组的职责

三、 机械组成员在起步阶段至少应当会什么

四、 初期的项目立项问题

五、 在加工方面上面的一些建议

六、 测试的重要性

七、 结个尾吧

                               
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正文

一、 RM的组别框架以及机械组的重要地位

RM三大技术研发组为：机械、电控（嵌入式）、视觉（算法）。用人体来打比方的话，可以说这三个组的地位是机械是骨骼，电控是肌肉，视觉是大脑。在整个机器人的架构中，机械是处于最底层的位置。

在备赛过程中，机械方案的好坏会直接关系到电控视觉有没有稳定可靠的机器人框架来供他们测试新的代码以及调参。反之，电控视觉会经历一个较长时间的无车可调的状态。（我队初期严重影响进度的直接表象）所以我个人认为，建队初期的开发进度基本取决于机械组的机械方案以及机械组做事效率。

二、 机械组的职责

这个最基本的问题依然有必要再在这里陈述一下。

RM的所有兵种的需求随着每个赛季的规则变化而变化，包括步兵在内，每一年的需求都可能不一样。（例如17年要求独立悬挂，今年新增二轮步兵和盲道台阶地形）。机械组的最主要工作就是设计出机器人的车体或者框架、完成加工以及装配，最终做出能满足比赛需求的机器人机械框架。

（不要怀疑为什么还要把这种话还要说一遍，拿官方步兵上场队不少的，我甚至还见过没有机械只有嵌入算法的队）

三、 机械组成员在起步阶段至少应当会什么？

理论知识：工程制图、机械原理、理论力学（材料力学 机械设计 ）

专业技能：二维：autoCAD 三维：SolidWorks（静力学仿真软件：Ansys，SW有限元模块等、动力学仿真：Adams）

加工能力：3D打印、激光切割机（4060雕刻机或类似型号）、一个可靠的金属件、板材零件外包供应商。

（括号代表最好掌握的技能或渠道）

其他：

1、了解多种自动化标准件、比赛中常用的电机、比赛常用的机构等。

2、遇到其他学校的结构如果不懂要多向其他战队询问、多和自己的队友讨论，切不可避开团队一人思考；你以为这个结构是这个样子，其实这个结构是另一个样子。

3、多逛论坛，学习近年最有价值的那些开源帖的亮点。

4、核心研发成员（最好是全部队员）务必学习电控和视觉的基础知识，不要求会码代码，但需要了解电控和视觉方案的原理，主动和机械、电控、视觉的队友讨论方案可行性，切不可避开团队一人臆想，切不可抛开电控和视觉只顾机械，个人心气需要服从队伍的发展。

5、实事求是，简单高效是做事原则。实事求是意味着一切结构的可用性基于测试结果而非理论嘴炮；一切的设计应遵从用最简洁的机构、最少的电机、最简单的算法去实现。实事求是是基础，简单高效是上层建筑。

（如有其他意见欢迎补充）

机械组初期的攻关可以由一个或几个高年级的学长（掌握材料力学，机械原理机械设计等课程）带头，分项目组对兵种进行研发，组员经过早期的培训掌握绘图和基本理论、设计技能就可，仿真计算由学长来进行。

四、 初期的项目立项问题
项目立项这个问题是针对整个战队的规划而言的，也就是计划决定先研发什么东西。做什么东西首先应需要开会讨论各个项目采用什么方案，具体包含什么技术点，最后具体的变现首先又落到了机械组的头上。从RM的比赛趋势来看，兵种数目越来越多，机械研发任务量也越来越大。特别是今年新增了积分榜和高校联盟赛的赛制，新队伍想进入积分榜前96名更是一件难上加难的事情。所以对于年轻队伍而言，强烈不建议所有兵种同时开工，而是有针对性的攻克一种或几种重要的机器人。
对于研发一个机器人，需要首先建立一个重要观念，那就是不能一步登天，需要从基础工作上开始做起。一些人刚开始做比赛（包括去年的我们队），在自己没有任何保底稳定方案的前提下，就想直接挑战最高难度最先进的设计。设计出的机械是否可行需要经验以及足够的时间进行测试。就算是结构看起来最简单的步兵上供弹方案，也存在很多细节上的技术点，越复杂、越先进的方案技术点只会越多，而论坛上所能找到的资料往往更少，相比传统稳定方案，更需要成倍的时间去完善激进方案。一个赛季的时间并不很长，从九月开始到寒假只有大约四个月，留给电控、视觉以及联调的时间并不多，所以方案应越成熟稳定越好。机械做出来了，能不能经受比赛的考验，是不是在家能用到了赛场上就出各种玄学问题，必须通过足够的时间进行测试（后文专门讲）。在上文提到，自主做出稳定的设计需要经验、时间和测试，这都是新队伍所缺少的。（说白了就是推荐抄开源，或者改开源）所以，如果正在读的读者是一个新队的队员，并准备赶英超美大干一番，我还是建议三思而后行，这都是我队在去年建队之初走上的严重歧途。
其实，一个好的机械方案不一定代表复杂，也不代表看起来有多炫酷，RM是看结果的比赛，好与不好的唯一标准就是你能不能先把对方打死。RM官方推了很多年的步兵下供弹方案，但是直到2019年步兵的主流依然是上供弹，因为上供弹机械结构简单，维护成本低，故障率低，设计十分成熟，稳定耐操，从这里可以导出本文的核心词——稳定性。只有稳定的方案才有机会和对手一战高下。

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协助审查完成本文档的其他人员：灰灰，xwj
本文的部分内容由灰灰提供

希望新战队能看到并且不要过目而忘

花师小哲 发表于 2020-9-28 23:05
哇，写的那么多，我稍微浏览了一下，写的还是很不错的。我也打RM好多年了，也去过其他的学校交流，每个队都 ...

是这样的，人和人的体质不能一概而论，经济条件不同，人数不同，学校支持条件不同，但是对于我说的这个问题我更认为这是一种比较普遍的现象，就算是老对的新队员也可能会有类似问题（推测）。可能有的队伍第一年定的目标较低，可能就会选择较简单的方案；我队去年定的目标是用一年时间达到强队的百分之六七十的水平（有点大跃进的意思了），于是早期疯狂堆激进方案，现在看来几个自己堆起来还够不到强队的脚趾头。。
有这种现象或者趋势的新队伍，希望引以为戒，没有的话那更好，至少我们队在建队早期的时候挺迷茫的，并没有什么人来告诉我们这些东西，所以这就是我为什么要写出来。

哇，写的那么多，我稍微浏览了一下，写的还是很不错的。我也打RM好多年了，也去过其他的学校交流，每个队都有各自不同的情况，所以我认为并没有共用的建队经验，就像我可以谈很多怎么和老师进行斡旋来获取更多实验室使用时间的经验，但很多队伍可能并不需要这些。当然，很多经验也可以被借鉴。RM毕竟是个很复杂的比赛，要打好RM是困难的，必然也会踩各种各样的坑，有些朋友分享经验，对新队伍确实有很大的帮助（不过你既然在群里要“踩”，那我也勉为其难的打个赏吧）（感觉我好久没进论坛了，上次好像还是“过年”的时候，哎，老了老了）

最近正在招新，感谢仲谋兄的帖子

我们新建队，尤其是非机械专业的偏多，对机械原理之类的原理课不大了解，新队员去学cad，sw，老队员就得好好把专业知识补回来。感觉要做的事儿好多