摘 要：机器人综合技能比赛是中国青少年机器人竞赛项目之一，活动对象为中小学生。根据竞赛规则，比赛场地图以及比赛任务只有在赛前才公布，因此参赛队员平时应注重不同图形、不同任务、不同难度场地的训练，以提高机器人的适应性。目前，多数指导教师采用手画方式来编排设计场地图，不仅耗时，而且不能有效编辑、修改、保存场地图；采用photoshop等专业图形图像编辑软件，同样需要耗费一定的时间，给日常训练带来诸多不便。基于上述原因，开发设计专用于机器人综合技能比赛的场地图生成软件，实现快速生成不同需求的场地图。能够有效应用于机器人活动日常的训练，方便教师对参赛队员的指导，同时也可用于中国青少年机器人竞赛组委会和各省、市、县青少年机器人竞赛组委会对综合技能比赛场地图的编排设计。
关键词：机器人；比赛场地；生成软件；设计实现；功能；优势
中国青少年机器人竞赛活动，是由中国科学技术协会积极创意并组织开展的一项青少年科技活动。以培养青少年的创新意识和实践能力、提高青少年的科学素质为目的，将知识积累、技能培养、探究性学习融为一体，鼓励更多的青少年机器人爱好者在信息、自动控制以及机器人等高新科技领域，进行力所能及的学习、探索、研究和实践，激发他们对科学的兴趣，提高他们的科学素质。
机器人综合技能比赛是中国青少年机器人竞赛项目之一。要求参加比赛的代表队在现场自行拼装机器人、编制机器人运行程序、调试和操作机器人，在赛前公布的竞赛场地上，按照竞赛规则进行比赛活动。根据竞赛规则，比赛场地图和比赛任务只有在赛前才公布，因此参赛队员平时应注重不同图形、不同任务、不同难度场地的训练，以提高机器人的适应性。
那么如何快速有效创建比赛场地图供日常的训练呢？目前，多数指导教师采用手画方式来编排设计场地图，不仅耗时，而且不能有效编辑、修改、保存场地图；采用photoshop等专业图形图像编辑软件，由于是通用性软件，对于编排设计特定的比赛场地图，同样需要耗费一定的时间，给日常训练带来诸多不便。
基于上述原因，设计开发专用于发机器人综合技能比赛场地图生成软件，实现快速生成不同难度、不同任务、不同难度的比赛场地图，通过删除、旋转、重置、保存功能，实现便捷有效地编辑修改、保存比赛场地图。能够有效应用于机器人综合技能比赛项目日常的训练，方便教师对参赛队员的指导，同时也可用于中国青少年机器人竞赛组委会和各省、市、县青少年机器人竞赛组委会对综合技能项目比赛场地图的编排设计。
1比赛场地
图1是比赛场地的示意图。场地四周的16块（1-7号，12-13号，18-24号）拼装块是固定的，也称为十字线拼装块。场地中央的8块（8-11号，14-17号）拼装块可换，可换拼装块的图形在赛前公布，也称为非十字线拼装块。待命区的位置只能出现在场地四周的16块固定拼装块中。图中待命区的位置及可换拼装块的图形只是示意。
图1 比赛场地示意图
图2是布署竞赛任务后的场地。各比赛任务根据竞赛规则，分别布署在场地四周的固定拼装块（十字线拼装块）或场地中央的可换拼装块（非十字线拼装块）中，具体位置在赛前公布。图中比赛任务的位置只是示意。
图2 比赛场地及比赛任务示意图
2 比赛场地图编排设计方式现状
2.1 人工绘画方式
目前，多数指导教师采用人工绘画方式设计编排比赛场地图，这不仅耗时，而且不能有效地编辑、修改、保存生成的比赛场地图，不能边界地编排设计出不同难度，不同任务的比赛场地图，给平时的训练带来了诸多不便之处。
2.2 运用常规图像编辑软件方式
当前，国内较常用的图像编辑软件有photoshop、CorelDRAW 、illstrator 、friework、美图秀秀等。以上图像处理软件都是专业图像编辑处理软件，但是属于通用软件，对于编排设计特定的比赛场地图，专用性显得不够，尤其是编排设计可换拼装块的图形，以及任务的生成布署，将需要耗去较多的时间，不能很好满足场地图编排设计的特定需要。
3 机器人比赛场地图生成软件优势
3.1软件简介
该软件采用Visual Basic 可视化程序设计语言设计完成，软件小巧，运行流畅，对计算机配置要求极低，操作简单方便，专用性极强。图3为软件操作界面。
图3 软件操作界面
3.2软件功能
3.2.1 集成图形模块
在“可换拼装块”模块栏中，集成了需要用到的可换拼装块图形。用户操作时，只需用鼠标点击某一个拼装块图形，再点击目标位置，即可快速生成对应拼装块图形。在“任务选择区”中，集成了竞赛任务对应的图示。用户操作时，只需用鼠标点击某个任务图形模块，再用鼠标就可快速将任务图形模块拖放到目标位置。
3.2.2 布署“待命区”模块
用鼠标单击“可换拼装块”模块栏中“待命区”模块，再用鼠标单击场地四周的16块固定拼装块(1-7号,12-13号,18-24号)中的一块，即可完成“待命区”模块的布署。
3.2.3 布署“可换拼装块”模块
用鼠标单击“可换拼装块”模块栏中可换拼装块模块，再用鼠标单击场地中央的8块待拼装块(8-11号,14-17号)中的一块，即可完成“可换拼装块”模块的布署。
3.2.4布署“竞赛任务”模块
用鼠标单击“任务选择区”模块栏中的任务模块，再用鼠标将被选择的任务模块拖放到目标位置，即可完成竞赛任务的布署。
3.2.5 具备删除、旋转、重置、保存必备操作功能
可以对布署的待命区、可换拼装块模块进行删除、旋转，实现对场地图的有效编辑修改，设计出不同难度，不同任务的比赛场地图，满足不同的需求。通过重置按钮，可以实现将所有拼装块初始化，通过保存功能按钮，对布署生成的场地图进行有效保存。
4 结论
综上所述，该软件是一款针对机器人综合技能比赛场地图编排设计专用性极强的软件，能够方便快捷地布署待命区模块、可换拼装块图形模块及比赛任务模块，大大缩短了编排设计的时间。并且能够编排设计出不同需求的场地图，满足用户特定的需要，能够有效地应用于青少年机器人活动的日常训练，方便教师对参赛队员针对比赛策略的指导，有利于提高参赛队员的综合素质,同时，该软件还能用于中国青少年机器人竞赛组委会和各省、市、县青少年机器人竞赛组委会对综合技能比赛场地图的编排设计。
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