2018年TI杯大学生电子设计竞赛题B-灭火飞行器

2018-07-20 07:30
竞赛动态
摘要:2018年TI杯大学生电子设计竞赛题B-灭火飞行器

2018TI杯大学生电子设计竞赛

B题:灭火飞行器(本科)

1.任务

    基于四旋翼飞行器设计一个灭火飞行器(简称飞行器)。飞行器活动区域示意图如图1所示。在图1中,左下方的圆形区域是飞行器起飞及降落点;右侧正方形区域是灭火防区,防区中有4个用红色LED模拟的火源(火源用单只0.5W红色发光二极管来实现,建议LED电流不超过25mA)。飞行器起飞后从A处进入防区,并以指定巡航高度在防区巡逻;发现防区有火源,用激光笔发射激光束的方式模拟灭火操作;所有火源全部熄灭后,飞行器从B处飞离防区返航,返航途中需穿越一个矩形框。从起飞到降落的整个操作过程不得超过5分钟,时间越短越好。

图1  消防飞行器活动区域示意图

2要求

(1) 飞行器从起飞地点垂直起飞升高到150cm±10cm的巡航高度。 15分)

(2) 在起飞点的巡航高度上悬停15秒,然后以巡航高度从A处进入防区巡航飞行。10分)

(3) 飞行器发现防区内的火源后,飞往火源上方用上激光笔照射火源作为灭火;激光笔光斑在以火源为圆心、直径20cm圆形区域保持2秒及以上即视为灭火成功。(30分)

(4) 飞行器从B处飞离防区。10分)

(5) 返航途中飞行器需要穿过一个宽高为100*70cm的矩形框。15分)

(6) 回到降落点上空,垂直下降,准确平稳地降落在降落点;10分)

(7)  整个飞行过程计时得分。                     (10分)

(8) 其他。                             (10分)

(9) 设计报告                                                    (20分)

 

主要内容

满分

系统方案

方案描述、比较与选择

3

设计与论证

控制方法描述及参数计算

5

电路及程序设计

系统组成,原理框图与各部分电路图

系统软件设计与流程图

7

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

3

设计报告结构

及规范性

摘要、报告正文结构、公式、图表的完整性和规范性

2

总分

20

3说明

(1) 参赛队使用飞行器时应遵守中国民用航空局的相关管理规定。

(2) 飞行器桨叶旋转速度高,有危险!请务必注意自己及他人的人身安全;操作者需佩戴防护镜及防护手套。

(3) 飞行器可自制或外购,飞行器机身必须标注参赛队号;飞行器桨叶固定轴间最大轴间距不超过50cm;飞行器必须带防护圈,否则不予测试。

(4) 以模拟火源的LED为圆心,画一个直径20cm的圆(边缘线宽不超过1mm),以便观察灭火动作。

(5) 防区边缘有5cm宽黑色边框。

(6) 测试现场无阳光直射。

(7) 飞行器的旋翼的数量不少于两个。

(8) 飞行器的姿态检测及飞行控制必须使用TI 公司的处理器,例如C2000MSP432TIVA M4MSP430等。所有的电路板应方便评测专家检查芯片使用情况。

(9) 返航途中任意放置的矩形框宽100cm,高70cm;边框为黑色,边框宽度不大于6cm,矩形框下边框距地面110cm;建议采用KT板、泡沫等轻质材料。

(10) 起飞前,飞行器可手动放置到起飞点;起飞可手动控制,起飞后整个飞行过程中不得人为干预;若采用飞行器外的启动或急停装置,起飞后必须立刻将装置交给评审专家。

(11)每次测试全程中不得更换电池;允许测试2次,两次测试之间允许更换电池,更换电池时间小于2分钟。

(12)飞行器起飞及降落必须垂直进行,否则将酌情扣分;飞行器起飞后必须在指定高度巡航,否则将酌情扣分。

(13)飞行器必须从指定位置进出巡航区,巡航灭火期间飞行器外缘偏离巡航区一个机身以上将酌情扣分;飞行器必须从指定方向返回起飞点降落。

(14)飞行期间,飞行器触及地面后自行恢复飞行的,酌情扣分;触地后5s内不能自行恢复飞行视为失败,失败前完成动作仍计分。

(15)平稳降落是指在降落过程中无明显的跌落、弹跳及着地后滑行等情况出现。

(16)为安全起见,可沿飞行区域四周架设安全网 (长500cm,宽400cm,高 200cm),顶部无需架设。