ABU Robocon赛事游戏场地功能区结构设计

　　这套三维结构针对大学生机器人大赛的竞技场地需求搭建，核心覆盖赛事全流程的功能区域划分，从机器人出发待命区、任务执行交互区到得分判定区的边界都做了精准的结构还原，所有区域的衔接过渡都考虑了轮式、足式不同构型参赛机器人的通行需求，避免出现结构卡滞、通行宽度不足的问题。做场地结构设计的时候，最先要锚定的是参赛机器人的通用尺寸边界，常规参赛机器人的最大外接圆直径基本控制在400mm以内，高度不超过350mm，所以所有通道的预留净宽都做到了600mm以上，通道两侧的围挡高度设置为100mm，既能够起到边界标识作用，也不会遮挡裁判和观赛人员的视线，围挡的边缘全部做了R5的圆角处理，避免机器人高速移动剐蹭时出现结构卡滞或者外壳损伤。

　　场地的基准平面采用整体式平板结构，平面度公差控制在每平米1mm以内，保证机器人的轮组、足端接触时不会出现打滑或者姿态倾斜的问题，平板下方设置了可调节的支撑脚，能够适配不同平整度的室内场馆地面，调节行程达到30mm，即使场馆地面存在局部高差，也能快速将整个场地调整到水平状态，避免机器人爬坡消耗额外电量影响竞赛表现。功能区的交互装置部分，所有和机器人产生接触的触发结构都采用了模块化设计，比如得分触发块、任务道具放置位都做了快拆接口，不需要额外工具就能完成位置调整或者零件更换，适配不同年份赛事规则调整后的场地布局改动需求，触发结构的触发力设置在5N到15N之间，既不会因为机器人轻微触碰产生误触发，也不会因为触发阻力过大导致机器人动作失败。场地的标识系统全部采用嵌入式结构，和基准平面保持齐平，不会出现凸起或者凹陷干扰机器人的移动，不同功能区的标识通过不同的表面纹理做区分，既方便参赛人员快速识别区域，也能给搭载视觉传感器的机器人提供清晰的纹理特征，降低视觉定位的算法难度。在做三维建模的时候，所有结构的装配关系都做了干涉检查，相邻模块之间的拼接缝隙控制在0.5mm以内，不会出现机器人轮组卡入缝隙的情况，所有外露的紧固件都采用沉头设计，螺钉头部完全沉入结构内部，不会出现凸起刮蹭机器人底部结构的问题。

　　考虑到赛事场地需要反复拆装运输，所有场地模块的单块重量都控制在25kg以内，两个人就能完成搬运，模块之间采用定位销加快速锁扣的连接方式，不需要螺栓紧固就能完成拼接，整个场地的拆装时间可以控制在2小时以内，大幅降低赛事筹备阶段的场地搭建工作量。不同功能区的地面摩擦系数做了差异化设置，出发区的摩擦系数设置在0.6左右，保证机器人启动时不会打滑，任务交互区的摩擦系数设置在0.4左右，方便机器人完成转向、微调位置的动作，得分区的摩擦系数设置在0.5左右，兼顾机器人停靠稳定性和移动灵活性。

　　场地外围的防护栏高度设置为200mm，距离场地最外侧边界预留150mm的安全距离，既能够防止机器人高速冲出场地造成损坏，也不会占用过多的场馆使用面积，防护栏采用透明亚克力材质，不会遮挡观赛视线，同时具备足够的抗冲击强度，能够承受10kg重量的机器人以2m/s速度的冲击不出现变形。所有结构的选材都在模型里做了对应标注，基准平板采用15mm厚的多层胶合板，表面贴耐磨PVC膜，兼顾平整度和耐磨性，围挡和功能区结构采用硬质PVC板材，重量轻且不易变形，支撑脚采用尼龙加玻纤材质，具备足够的承重强度同时不会划伤场馆地面。在设计过程中还特意考虑了线缆走线的需求，场地模块内部预留了穿线通道，需要供电的交互装置线缆可以从结构内部穿过，不会外露在场地表面干扰机器人移动，穿线通道的拐角处都做了圆角处理，避免穿线时划伤线缆绝缘层。