2026 创客大赛 · 纪念桥方案总览 静态单文件 · 可离线
南京市第十一届中小学生创客竞赛决赛

雨花寄志 · 智叙缅怀 纪念桥方案全套文档 · 创客马拉松(高中组)

1:100 松木桁架纪念桥 + 舵机绞盘升降献花台 + LED 长明灯 + M10 图生文。 以下 14 份文档按「规则 / 结构 / 场景 / 编程 / AI / 物料 / 归档」分门别类, 正文为 Markdown 原文 1:1 转换,表格、代码、清单均保持原样。

14 份文档 85,410 字 比赛日 2026-11-15 生成于 2026-11-13 22:58 源目录 方案/

主方案 · 现行口径

01–07:规则 / 桥体 / 场景 / 编程 / 图生文 / 接线 / 材料

017 节 · 10 表

比赛执行手册(高中组·创客马拉松)

南京市第十一届中小学生创客竞赛决赛 · 现场执行总纲。主方案(唯一口径):1:100 纪念桥 + 舵机绞盘升降献花台 + LED长明灯 + M10图生文。机构细节见 02 详案;代码骨架见 04;场景置景见 03;图生文路径与提示词见 05;K10×ESP-Cla…

01-比赛执行手册.md阅读 →
028 节 · 11 表

纪念桥主体详案(结构 + 机构,可施工精度)

本文是唯一施工依据。 读法:先看 §0 定盘 → §1 保证"像纪念桥" → §2 按下料表切料组装 → §3 装升降机构 → §4 按接口契约接线 → §5 长明灯 → §6 用检查清单自验。与其余文档的关系:规则红线见 01;机构编程见 03;图生文管线见 0…

02-纪念桥主体详案.md阅读 →
039 节 · 23 表

场景置景与器物识别详案

定位:全局场景置景 + 器物模型/摄像头视觉识别创意线的施工依据。桥体与机构见 02;图生文路径与提示词见 05(本文只写触发源差异与拍摄对象)。材料只用 00 §3.1 赛场发放清单,禁止超发。实景事实(已核实):纪念桥下是下沉绿地谷地(草坪/灌木坡,不是河);…

03-场景置景与器物识别详案.md阅读 →
048 节 · 10 表

机构控制编程详案(任务书 + 代码骨架 · 高中组)

本文定位:给参赛学生 + AI 编程助手(ESP-Claw Web / 任意大模型)直接使用的【任务书与代码骨架】——把本文连同 §二引脚表整段喂给 AI,即可生成可烧录运行的完整代码。交叉引用(只引用不复述):结构、绳路、参数初值与验收依据 02-纪念桥主体详案…

04-机构控制编程详案.md阅读 →
055 节 · 4 表

图生文软件路径 · 提示词模板 · 最小接线(高中组)

配套:01 执行手册、02 桥体详案、03 场景详案、04 编程详案、07 材料核对(单一主方案)。主控分工(与总控会话对齐):M10=AI 主控;K10=机构主控(热备可换第二块 M10)。图生文只走本文 M10 路径。K10 侧:硬件/机构程序全部交给 ESP…

05-图生文软件路径与提示词模板.md阅读 →
069 节 · 4 表

分工定案:硬件程序全部交给 ESP-Claw · 人工只接线调机

本卡唯一口径

06-分工-硬件程序交ESP-Claw-人工接线调机.md阅读 →
0610 节 · 5 表

K10 × ESP-Claw:现场以接线调试为主 · 最少写程序

定案(本卡唯一口径)

06-K10-现场接线调试与最少写程序.md阅读 →
076 节 · 5 表

材料与自备核对表(赛场提供 vs 自备审计)

用途:①赛前打包点名;②入场核验对照;③证明本方案不超发材料。规则依据:《物料清单》(2026-10-10)与《备赛指引》。特殊材料报备截止为赛前 3 个工作日(约 11/10),现已过期——只能带规则明示自备项 + 普通文具 + 允许的触发介质,不再报备新材料。

07-材料与自备核对表.md阅读 →

归档 · 历史件

早期基准与 A / B / C 三方案,作改装储备与背景

009 节 · 5 表

总体备赛计划与约束手册

本文档是三份设计方案(方案A/B/C)的共享基准。所有方案必须与本手册一致,不得突破任何红线。生成日期:2026-11(备赛阶段)。比赛日:2026年11月15日 8:30–14:30 现场制作(6小时)+ 14:30–16:30 答辩(3分钟陈述 + 1分钟问答…

归档/00-总体计划与约束手册.md阅读 →
046 节 · 3 表

答辩与合规速查手册(三方案通用)

配合 00-总体计划与约束手册.md 与 方案A/B/C 使用。比赛日随身携带打印版。

归档/04-答辩与合规速查手册.md阅读 →
055 节 · 2 表

三方案对比与选用建议(总控汇总)

配合 00-总体计划与约束手册.md、04-答辩与合规速查手册.md 使用。三方案是备选关系:比赛日按现场规定任务选定一条主线实施,其余方案的模块作改装储备。

归档/05-三方案对比与选用建议.md阅读 →
方案 A9 节 · 7 表

云桥献花——升降献花纪念桥

工程核心:可控升降机构(对应备赛要点1:承载结构、可控升降机构、结构力学、安全性、动作可复现)。本方案与《00-总体计划与约束手册》完全一致,不突破任何红线;共享桥体主体、24花圈、图生文管线、AI日志与答辩框架。一句话:用松木条按1:100复原纪念桥(103m×…

归档/方案A-云桥献花-升降献花纪念桥.md阅读 →
方案 B9 节 · 4 表

中轴长卷——皮带传动纪念桥

高中组·创客马拉松备赛方案。工程核心:连续运动机构 · 运动可复现(对应备赛要点1)。与 00-总体计划与约束手册.md 配套使用,红线、物料、时间以手册为准。比赛日:2026-11-15,8:30–14:30 现场制作。

归档/方案B-中轴长卷-皮带传动纪念桥.md阅读 →
方案 C9 节 · 5 表

花圈礼赞——舵机旋转致敬装置

南京市第十一届中小学生创客竞赛决赛 · 创客马拉松(高中组)工程核心:多轴可控机构(旋转/摆动),对应备赛要点1(可控机构、动作可复现、安全性)依据:00-总体计划与约束手册.md(共享基准,冲突以手册为准)

归档/方案C-花圈礼赞-舵机旋转致敬装置.md阅读 →

建议阅读路线

  1. 先读 01 比赛执行手册:赛题事实、物料、红线、两日计划、6 小时作战表、答辩脚本与降级总表 —— 这是全场唯一总纲。
  2. 施工按 02 + 03:02 是桥体与机构的唯一施工依据(下料表、7 步组装、50 次验收);03 管桥以外的一切(地形、植物、器物识别台、摄像头取景)。
  3. 软件分两条线:04 是 K10 机构代码与引脚契约;05 是 M10 图生文管线、提示词与日志;06 是接线、调机与 Claw 分工口径。
  4. 最后用 07 打包核对:赛场提供 / 自备 / 禁带 / 入场形态,逐袋对照。
  5. 归档区只作背景:早期基准与 A/B/C 三方案,作为改装储备与选型参考;与现行口径冲突时,以 01–07 为准(01 文末已注明「归档 00 为历史件」)。

同编号 06 有两份:一份是「现场以接线调试为主 · 最少写程序」,一份是「程序全部交给 ESP-Claw」的分工定案;05 末尾已写明后者为定案。两份均原样收录,便于对照口径变化。

01比赛执行手册(高中组·创客马拉松)

源文件 方案/01-比赛执行手册.md7 节10 张表1 段代码/示意约 7,690 字

南京市第十一届中小学生创客竞赛决赛 · 现场执行总纲。
主方案(唯一口径):1:100 纪念桥 + 舵机绞盘升降献花台 + LED长明灯 + M10图生文。
机构细节见 02 详案;代码骨架见 04;场景置景见 03;图生文路径与提示词见 05;K10×ESP-Claw 仅见 06。本文只保留规则、物料、红线、日程、答辩与降级,不重复展开。


一、比赛事实卡

项内容
赛事南京市第十一届中小学生创客竞赛决赛 · 创客马拉松(高中组)
赛题主题基础创作主题:雨花寄志,智叙缅怀;高中组方向:陵园中心纪念区纪念桥展示创作
比赛日2026-11-15
现场制作8:30–14:30(6 小时封闭创作)
答辩14:30–16:30(每组 3 分钟陈述 + 1 分钟问答)
陈述必讲设计理念、制作方法、实现功能、规定任务
地点南京市金陵中学(江心洲校区),建邺区龙恩路 18 号
报到11/14(明天)13:00–15:00
报到必带参赛证(11/9 起南京创新教育平台下载打印)、人身意外保险单(未购不能参赛)、工具报备回执、参赛名单与报名一致且全员到场
现场发布两项“具体现场任务”及评分细则当天才发 → 作品必须模块化可适配,不得预先固化成品
网络现场有公共 WiFi;需专用网则自备 4G/5G 随身 WiFi
外接电源高中组允许外接电源
现场借用可借 1 套人工智能硬件套装(用后归还);自备为主、套装为备份

赛题原文要点(答辩可引用):围绕雨花台烈士陵园中心纪念区纪念桥,完成复合型工程结构与可控机械机构搭建;结合图像拍摄识别、AIGC 文本生成,融入“革命烈士精神、致敬英烈”正向价值观;综合考察工程实践、硬件开发、人工智能应用能力。

纪念桥本体(必须忠实还原,不得歪曲):长 103 米、宽 12 米,桥栏镶嵌 24 只花岗岩石雕花圈,连接南北纪念空间;为红色中轴线(北大门→烈士就义群雕→烈士纪念碑→倒影池→纪念桥→纪念馆→忠魂亭,全长约 1500 米)第五个节点。模型比例:长向 1:100≈1030mm(展示跨约 1 米),宽向可取 1:50=240mm 或 1:100=120mm,答辩如实说明比例取舍。


二、物料与硬件

2.1 赛场统一提供(结构材料,原文规格保留)

材料规格数量用途
松木条5×5×1000mm80 根主结构材料(桁架、桥墩、立柱)
卡纸A4 200g10 张花圈浮雕、装饰面
彩纸A4 80g10 张装饰、剪影
建筑模型装饰纸270×2701 张桥面/立面装饰
旗帜材料升国旗套装(须严格遵照国家规范制作)1升旗仪式元素
旗杆细木棍/竹条1旗杆
绳索/橡皮筋—若干传动辅助
滑轮—3 个备用传动件(主方案用舵机绞盘,滑轮作备份)
铁丝0.3mm×2m1 条连接、吊挂、应急加固
七彩 LED 灯5mm + 灯套10 个灯光效果 / 长明灯
纽扣电池CR20325 个LED 独立供电
双轴减速电机—1 个连续运动机构(备份)
130 高速电机 + 支架—1 套皮带传动(备份)
皮带轮 + 皮带1.95×6mm ×2、1.95×16.5mm ×22 条皮带连续传动(备份)
扇叶—1 个气流/动效
TT 马达—1 个卷绕备份
电池盒(2 节)+ 闸刀开关—1 套直流电机唯一通断
5 号电池—2 节供电
热熔胶枪×2、热熔胶棒×10——现场粘接
白乳胶 40ml、泡沫胶—各 1粘接
502 胶(小瓶含鼠尾管)—3自带,强力粘接
手锯、打磨工具(砂纸/锉刀)、钻孔工具、测量工具—各 1加工
护目镜×3、护衣×3——防护(全程佩戴)

公共加工设备(现场、需工作人员指导):激光雕刻机、3D 打印机、台式砂光机、微型钻床等。禁止学生单独操作。

2.2 自备智能硬件(现场任务必备,品牌不限)

项次物料单套数量参数要求
1主控制器2有屏幕、可交互、可编程、可做轻量模型训练、大模型调用;声音需求大可带蓝牙音箱
29g 舵机(1.8Kg)含舵盘4360°连续旋转舵机
3喇叭模块1音源制作,声音清脆不失真
4USB 摄像头1USB2.0,30W 像素,640×480
5按钮模块2数字量输入
6USB 数据线4—
7传感器连接线若干3Pin、4Pin、杜邦线

AI 软件自备:提示词模板、调用脚本本地预调试好(流程细节见 05)。

2.3 硬件口径(接线与供电,全场统一)

模块职责连接要点
M10 = AI 主控USB 摄像头、屏幕、喇叭、图生文 API摄像头 640×480;屏显状态字与短文;喇叭播报
K10 = 机构主控舵机、按钮 B2(及机构侧 IO)与 M10 只传触发/完成信号;热备可换第二块 M10
舵机×4绞盘升降献花台等机构独立 5V 供电并共地(笔记本 USB 或充电宝);信号勿接 5V
直流电机(TT/130 等)仅备份机构仅经电池盒 + 闸刀开关通断,不经主控 PWM
LED 长明灯缅怀灯光效果纽扣电池 CR2032 独立供电,不抢主控电流
按钮拍照触发 / 确认按钮①→M10 触发拍照图生文;按钮 B2→K10 机构;丝印标注

Claw(ESP-Claw)不参与图生文与现场评分链路;Web 聊天辅助编程见 06。赛前 Web 未一次跑通 → 比赛日整段撤下,K10 回退 Mind+/备份脚本,M10 图生文不受影响。

2.4 入场硬性规定(违者取消资格)

  1. 所有开源硬件入场前不得以任何方式电气连接或功能性组装,须以独立元件形式携带,裁判现场核验;
  2. 允许携带自制半成品结构件(单一零件,不得胶粘、铆接、螺丝固定及其它方式提前连接),入场后组装;
  3. 可携带触发 AI 生成内容的介质(如打印图像、文本卡片等);
  4. 严禁携带:喷漆、有毒有害材料、气动工具、美工刀、勾刀;自备电动工具电压 ≤24V;
  5. 严禁携带已经训练完成的完整模型文件;AI 内容须现场生成、调整;
  6. 作品素材使用范围仅限《雨花台红色资源包及素材清单》;不得私自使用网络下载红色人物、历史故事类素材;
  7. 特殊材料须赛前 3 个工作日完成报备。

三、红线与合规自查

3.1 红色内容红线(一票否决级,原文要点)

  1. 创作聚焦纪念建筑、器物、符号、精神意象;
  2. 禁止演绎英烈具体人物事迹、改编历史情节;
  3. 烈士就义群雕、烈士纪念碑、纪念桥、纪念馆等纪念雕塑,以及国旗、党旗图案,严格遵循《中华人民共和国英雄烈士保护法》官方标识规范;
  4. 不得对英烈姓名、遗物名称、纪念馆展陈内容随意改名、拟人化、卖萌化、游戏化;
  5. 内容庄重正向,符合“缅怀致敬”基调;
  6. 国旗元素:使用赛场提供的“升国旗套装”,制作与展示严格遵守国旗法规范(比例、位置、不得污损、不倒挂)。

允许引用符号(出自《雨花台红色资源清单》,本地 雨花台素材/):红色中轴线 7 节点(含纪念桥);园林意象雪松、梅花、宝华玉兰、丁香、竹、龙爪槐、雨花茶、海棠;音视频《献花曲》《雨花石》等。馆藏一级文物/缅怀厅遗物只作庄重器物剪影或符号引用,不得演绎人物故事(故事演绎属初中组赛题,高中组勿越界)。涉及英烈只用官方名称与既定精神意象词(信仰、坚守、忠诚、牺牲、缅怀、致敬等)。

3.2 AI 使用规范(评分关注点)

  1. AI 仅作创作辅助工具;
  2. 必须留存 AI 生成日志、参数截图等过程证据;
  3. 必须体现学生二次加工(改写、编辑、排版、筛选、润色记录);
  4. 不允许直接照搬 AI 原始输出;
  5. AI 内容为现场生成、调整(非赛前预生成带入)。

AI 日志目录结构(与 05 一致,每次触发新建、禁止覆盖):

text
AI日志/
  AI-001_20261115_0930/
    01_原图.jpg
    02_prompt.txt
    03_原始输出.txt
    04_调用参数.json      # model, temperature, ts, latency_ms
    05_学生定稿.txt        # 含一行删改说明
    06_屏显截图.jpg
    07_过程录屏.mp4        # 可选,答辩投屏

屏显角落标注 日志: AI-001,方便评委对照。提示词与断网降级细节只执行 05,本文不复述。

3.3 自查表(入场前 + 答辩前各查一遍)

入场合规(违者取消资格)

  • 所有开源硬件未做任何电气连接/功能性组装,独立元件装袋
  • 结构件均为单一零件,无胶粘/铆接/螺丝提前连接
  • 无已训练完成的完整模型文件(笔记本模型文件夹清空检查)
  • 无喷漆、有毒有害材料、气动工具、美工刀、勾刀
  • 自备电动工具 ≤24V
  • 特殊材料已报备(赛前 3 个工作日截止)
  • 参赛证已打印(11/9 起平台下载)
  • 人身意外保险已购买并可出示(未购者不能参赛)
  • 参赛名单与报名完全一致,全员到场

制作过程合规

  • 护目镜、护衣全程佩戴(加工区必须;近视戴眼镜挡片)
  • 激光雕刻机/微型钻床在工作人员指导下操作
  • 502/白乳胶戴一次性手套;尖锐材料用专用工具裁剪

红色内容合规(一票否决)

  • 只聚焦纪念建筑、器物、符号、精神意象
  • 未演绎任何英烈具体人物事迹、未改编历史情节
  • 英烈姓名、遗物名称、展陈内容未改名/拟人化/卖萌化/游戏化
  • 纪念雕塑、国旗、党旗图案符合《英雄烈士保护法》官方标识规范
  • 国旗制作与展示符合国旗法(比例、位置、不污损、不倒挂)
  • 素材全部来自《雨花台红色资源包及素材清单》,无网络下载红色人物/历史故事素材

AI 合规

  • AI 仅作辅助工具
  • AI 生成日志完整:每次生成的截图、提示词、原始输出均已保存
  • 学生二次加工证据:编辑对比稿、筛选记录、改写说明(05_学生定稿.txt)
  • 无“直接照搬 AI 原始输出”(展示处均为编辑后内容)
  • AI 内容为现场生成、调整

四、两日作战计划

时段必做动作完成标准
11/13 今晚① 通读 02 详案(机构与施工步骤);② 按打包清单预演备料;③ 全部设备充电(笔记本、充电宝、主控、相机电池);④ API key 测试:跑通一次图生文并落日志;⑤ 打印提示词卡(主模板 + 改写模板 + 断网短语卡 3–5 张,见 05)冷启动 L0 全流程成功 ≥1 次;充电完成;卡片入袋
11/14 上午【全场唯一一次联调】 三件事连续做完:① 桥体骨架拼装计时(目标 ≤90 分钟);② 升降机构连续 50 次无故障;③ AI 全流程 15 分钟内跑通(拍照→图生文→编辑→输出→存日志),并各做 1 次断网降级三线全绿;记录计时与故障点,下午不再改大方案
11/14 13:00–15:00报到:领参赛资料;出示参赛证、保险单;完成工具报备;核对名单报到回执入袋;缺件当场补救
11/14 晚按打包清单拆件装袋:开源硬件=独立元件、结构件=单一零件(无提前胶粘/铆接/螺丝连接);清空模型文件检查;打印 01 手册速查页(§三、§六、§七裁页)+ 02 控制参数表 + 07 打包核对表;502/护目镜/手套/保险单终检两只贴标袋(“元件袋”“零件袋”)+ 证件袋 + 打印页,封袋
11/15 比赛日严格按第五节 6h 作战表执行;规定任务发布后 30 分钟内定改装方向14:30 前装置可演示 + AI 日志齐 + 自查表打勾

联调铁律:11/14 上午是唯一全链路联调窗口;联调后只许做小修,不许换机构、不许换 API 主路径。


五、比赛日 6 小时作战表(精确到 0.5h)

时间动作产出/决策点
8:30–8:45领料、清点、裁判核验独立元件/单一零件;证件备好核验通过
8:45–9:00全组共识:确认主方案(纪念桥+舵机绞盘升降献花台+长明灯+M10 图生文);等待/解读规定任务角色分工表(结构/机构/AI/答辩)
9:00–9:30⭐ 决策点:规定任务发布后 30 分钟内定改装方向(模块怎么拆改、优先级排序)一页“改装方向”手写卡,全员签字认可
9:30–11:00主结构搭建:1:100 桁架/桥体/24 花圈桥栏(平行流水,参考 02)骨架可站立、尺寸达标
11:00–12:00核心机构安装:舵机绞盘升降献花台 + 限位/防脱;LED 长明灯布点机构空载动作可复现
12:00–12:30午餐 + 轮换休息(装置不离人)—
12:30–13:15电气连接与硬件联调:M10/K10 分工、舵机独立 5V 共地、电机仅闸刀、LED 纽扣电池此步之后才算“组装完成”
13:15–14:00AI 流程联调:拍照→图生文→学生改写→屏显/播报→按 05 结构存日志(全程留证)≥1 条完整 AI-XXX 目录
14:00–14:15规定任务攻坚 + 必要装饰;不够则砍装饰保核心任务对照表打勾
14:15–14:30整体走查(动作×3、AI×1、红线扫一眼);准备答辩投屏/打印页;清理台面自查表最后一遍
14:30–16:30答辩:3 分钟陈述 + 1 分钟问答(见第六节)交问答要点记录

铁律:

  1. 9:30 前必须完成规定任务改装方向决策(发布后 30 分钟内);
  2. 13:15 前电气联调完成,14:00 前AI 必须出过一次完整输出;
  3. 任何子系统超时 → 启用第七节降级,优先保证“结构 + 1 个核心动作 + AI 一次完整输出”;
  4. 机构连续动作与施工步骤细节以 02 详案为准;代码以 03 为准。

六、3 分钟答辩脚本与问答预案

6.1 时间卡点

时段内容要点
0:00–0:30开场立意作品名 + 纪念桥 + “缅怀致敬”主题
0:30–1:30工程结构与机构主结构用料/尺寸(1030mm 等)、舵机绞盘升降献花台原理、动作可复现(__ 次连续测试)
1:30–2:30AI 技术应用M10:摄像头→多模态图生文→学生二次加工→屏显/播报;投屏 AI 日志(05 同构目录)
2:30–3:00红色内涵 + 规定任务服务缅怀主题的方式;现场任务完成指认
3:00–4:00评委问答见 6.3

6.2 开场白示例(可改)

“我们的作品是《×××》,以雨花台红色中轴线上的纪念桥为主体——它长 103 米、宽 12 米,桥栏镶嵌 24 只花岗岩石雕花圈,连接南北纪念空间。我们按 1:100 做了展示模型,用舵机绞盘升降献花台和长明灯,把‘缅怀致敬’做成了一个可以看、可以动、可以说的作品;AI 侧由 M10 完成现场拍照图生文,每一步都有日志。”

6.3 问答预案(提前练)

问题口径
“规定任务怎么完成的?”对照现场任务书逐条指认装置对应部分(改装方向卡可出示)
“AI 内容怎么体现学生能力?”展示原始输出 vs 定稿对比;提示词自己写;筛选/改写记录在 05_学生定稿.txt
“为什么选这个机构?”结构力学 / 动作可复现 / 安全三点;主方案为舵机绞盘升降(细节在 02)
“红色内容怎么保证不出格?”只用官方名称与精神意象词;未演绎任何英烈事迹;国旗按国旗法与官方标识规范
“电机/舵机坏了怎么办?”手动机构演示 + 静态展示,说明设计意图(见第七节)
“材料为什么这样用?”松木条桁架受力说明;5×5×1000 主结构
“断网还怎么演示 AI?”已留证日志目录 + 短语卡标注“预置·非现场生成”;口径细节按 05 L1–L3

陈述禁区:不展开机构/代码/提示词全文;不提备选分叉与废弃设计;不编造英烈故事。


七、降级策略总表

故障立即动作答辩口径
舵机/绞盘升降故障手动摇起献花台到位 + 静态展示;检查独立 5V 与共地设计意图保留,动作降为手动,不影响结构与 AI
直流电机故障切断电池盒闸刀,撤掉备份传动演示主方案不依赖该电机;结构+升降+AI 仍完整
主控 K10 死机热备第二块 M10 接机构 IO;或纯手动机构机构主控可替换,AI 主路径不动
M10/摄像头故障笔记本脚本直接抓帧调 API(形态见 05);人肉触发底线AI 链路可迁移至笔记本,日志照常落盘
API 超时/5xx自动重试 → 备用 API 入口(只存配置)双入口热切换
完全断网屏显赛前短语卡(允许携带的触发介质)+ 展示已有 L0 日志标注“预置短语·非现场生成”;展示过程证据与人工定稿
语音兜底离线 TTS/喇叭读短语卡固定句不称“AI 现场生成”;机构演示不断
摄像头识别失败按钮直接触发预设文本卡片展示已留证的生成日志
结构不稳铁丝 + 热熔胶紧急加固;降低动作幅度强调安全余量与限位设计
规定任务改不完保“结构 + 1 核心动作 + AI 一次完整输出”,砍装饰如实说明取舍与优先级
时间不够(14:00 后)停止新功能;只走查与存日志;准备答辩页完成度按已实现模块如实陈述
Claw/Web 不可用(非评分链)整段撤下,K10 回退 Mind+/备份脚本不影响 M10 图生文与评分面(详见 06)

附:文件导航(一句话索引)

需要打开
机构原理、施工步骤、打包清单细节02 详案
脚本/接线代码03
图生文路径、提示词、日志脚本、断网 L0–L305
K10×ESP-Claw Web 编程辅助06
规则/物料/红线(本文已合并去重)归档 00(历史件,以本手册为准)

02纪念桥主体详案(结构 + 机构,可施工精度)

源文件 方案/02-纪念桥主体详案.md8 节11 张表2 段代码/示意约 5,377 字

本文是唯一施工依据。 读法:先看 §0 定盘 → §1 保证"像纪念桥" → §2 按下料表切料组装 → §3 装升降机构 → §4 按接口契约接线 → §5 长明灯 → §6 用检查清单自验。与其余文档的关系:规则红线见 01;机构编程见 03;图生文管线见 04;Claw 辅助编程见 05。本文不重复它们的内容。


0. 定盘(全组统一口径)

项定案说明
作品形态1:100 纪念桥缩微模型 + 升降献花台 + 长明灯 + AI 图生文单一主方案,不开分叉
实桥数据长 103m、宽 12m、桥栏 24 只花岗岩石雕花圈、连接南北纪念空间忠实还原,不改形制
模型尺寸桥面 1000mm × 120mm,桁架高 55mm,栏杆高 45mm1:100 口径;长度受单根料长 1000mm 限制,误差 3%,答辩如实说
主结构材料松木条 5×5×1000mm(赛场发 80 根)本方案实耗约 22–25 根,其余留给规定任务改装
评分抓手①工程结构(桁架承载)②可控机构(升降可复现)③AI 图生文三者都要有,机构是主打

一句话立意(答辩开场用):把纪念桥做成 1:100 的松木桁架桥,24 只花圈守望桥栏,献花台沿桥心缓缓升起——以工程的方式,完成一次静默的致敬。


1. 怎样才算"像纪念桥"(辨识度五要素)

评委见过真桥照片(雨花台素材\红色中轴线纪念建筑\纪念桥.jpg),"像不像"先于"炫不炫":

#真桥特征模型做法检验
1长直桥面,跨河连接两岸1000mm 直线桥面,两端桥台落地,跨中 1 中墩侧视一条直线,无拱无斜塔
224 只石雕花圈等距嵌在桥栏每侧栏杆 12 只卡纸花圈剪影(直径 30mm),贴于立柱外侧侧视可数出 12 只/侧,间距均匀
3桥栏低矮、节奏重复栏高 45mm,立柱 24 根,间距约 83mm竖向节奏一致
4石材灰白色调、庄重卡纸/装饰纸做灰白贴面;花圈用深一档灰不上彩色、不加卡通表情
5中轴线的"连接感"桥头两端各设 1 组小桥台踏步(象征南北纪念空间)桥头对称呼应

禁止(红线,违反一票否决):给花圈/桥体画表情、起绰号、拟人化;改桥的形制(不改成拱桥/斜拉桥);把英烈姓名刻上装置;演绎任何人物事迹。

花圈剪影做法(3 分钟/只):卡纸对折剪同心圆 3 层(外径 30 → 22 → 14mm),中心留 8mm 实心圆,沿半径剪 8 道 2mm 缝模拟"石雕绶带",展开即成几何化花圈。只做几何,不做花瓣拟真、不做笑脸。


2. 结构设计(怎么稳)

2.1 总布置

        栏杆扶手 1000×5×5 ────────────────────────────────
        立柱45mm×24根(每侧12,间距83mm,外侧贴花圈)
        ┌─────────────────────────────────────────────┐
        │  桥面板(装饰纸/卡纸)宽120mm                │
        └─────────────────────────────────────────────┘
        上弦 1000×5×5 ═══════════════════════════════  ← 两侧各1根
          △▽△▽△▽△▽△▽  斜杆+竖杆(桁架,高55mm,9节间)
        下弦 1000×5×5 ═══════════════════════════════  ← 两侧各1根
           │桥台│            │中墩│            │桥台│
        ══╧════╧════════════╧════╧════════════╧════╧══  底座格栅
        |←15mm→|←—————————— 1000mm ——————————→|←15mm→|
  • 结构类型:敞开式桁架(pony truss)——两侧桁架片夹桥面,桥面上方无上弦平联,给升降塔架让出空间。
  • 跨径:1000mm 总长 = 两桥台各悬出 15mm + 中墩支承;边跨各约 485mm,简支。
  • 为什么必须桁架:5×5mm 松木条简支 485mm、跨中挂 50g,挠度可达 3–5mm(肉眼可见下垂);桁架把上下弦拉开 55mm,刚度提高约一个量级,挠度 <1mm。"结构力学"分就在这里。

2.2 下料表(按此切,不返工)

构件尺寸(mm)数量取料备注
下弦(两侧桁架底)1000×5×52整根不切主受力,不许有裂纹
上弦(两侧桁架顶)1000×5×52整根不切
桁架竖杆55×5×5201000→18 段×3 根每侧 10 根,节间 111mm
桁架斜杆≈80×5×5361000→12 段×3 根45°,端部斜切 15°
桥面横梁110×5×5121000→9 段×2 根间距约 83mm
栏杆立柱45×5×5241000→20 段×2 根每侧 12
栏杆扶手1000×5×52整根不切
桥台立柱120×5×541 根两端各 2
中墩立柱80×5×541 根跨中
中墩/桥台帽梁120×5×541 根
升降塔架立柱260×5×521 根§3 机构
塔架横梁140×5×51余料
底座格栅1000 与 300 若干约 124 根300mm 宽底座
合计约 22–25 根余 55+ 根备用

2.3 关键连接工艺(决定成败)

松木条端面对接吃胶差,按强度分级处理:

等级适用做法
A 强弦杆-竖杆/斜杆节点、桥台铁丝双股缠 3 圈 → 502 点在铁丝上(渗入木纹),10 秒固化,强度最高
B 中横梁与下弦、立柱与扶手热熔胶点固定位 → 502 沿缝渗入
C 弱装饰面、花圈、纸件白乳胶/热熔胶

节点工艺口诀:先绑后点胶;胶只点缝不堆包;宁可多一个铁丝节点,不要一个胶疙瘩。

2.4 组装顺序(7 步 + 每步验收点)

步内容验收(不过不进下一步)
1底座格栅(1000×300mm 井字)平放不翘,误差 <2mm
2两桥台 + 中墩立柱与帽梁三处帽梁顶面共面(用直尺/木条靠)
3两侧桁架片平放在纸上拼(下弦→竖杆→斜杆→上弦)两片互为镜像;平放无扭曲
4桁架片立起就位于帽梁,上横梁侧视直线,跨中无明显下垂
5桥面横梁 12 根 + 桥面板纸桥面平,宽 120mm ±2mm
6栏杆立柱 24 + 扶手 2 + 花圈 24每侧 12 只花圈间距均匀
7塔架(§3)+ 长明灯(§5)见 §3 验收

流水建议(3 人):甲做桁架片,乙做桥台墩与底座,丙专切料+剪花圈;步 4 合流。


3. 机构设计:舵机绞盘升降献花台(主打,做到可复现)

3.1 动作定义(先定验收,再设计)

指标目标
负载献花台自重 ≤20g + 纸花/雨花石卡 ≤10g
行程自桥面上方 0mm 升至 +120mm(高出栏杆 75mm)
单程时间3–5s(可调)
可复现连续 50 次,到位误差 ±5mm,无卡绳、无过热
降级断电后可用手拉绳头把台面放回桥面

3.2 机构简图与绳路

            塔架横梁(140mm)
              ┌──[定滑轮]──┐      绳:φ0.5–1mm 尼龙/棉绳
              │     ↓      │
   塔架立柱   │     ↓      │   塔架立柱
   (260mm)    │  [献花台]  │   (260mm)
      │       │  60×60mm   │      │
      │       │   ↕导轨    │      │
      │       └─────┬──────┘      │
      │             ↑绳            │
      │       [舵机绞盘S1]         │
      └─────────────┴──────────────┘
                 桥面/中墩之上

绳路(一遍说清):绳一端系在献花台吊环 → 竖直向上绕过塔顶定滑轮 → 水平引到舵机绞盘(360° 连续舵机输出轴上的绕线柱)绕 3–4 圈靠摩擦传动 → 绳尾留 200mm 作手拉降级。

3.3 构件与装配细节

件做法关键尺寸
塔架2 立柱(260mm) + 横梁(140mm),立柱立于中墩帽梁两侧,铁丝 4 点活绑于桥台/墩,可整体拆装内净空 80mm,容纳献花台
绞盘舵机输出轴十字盘上绕绳;或十字盘上插一根 5×5×40mm 木条做绕线柱绕线直径约 10–20mm;绳靠摩擦传动,不打死结(过载时打滑=机械保险)
定滑轮1 只装横梁中央,轮槽对准献花台吊点其余 2 只滑轮留作改装件
献花台60×60mm 轻框(卡纸 + 5×5 边角木条),中央吊环(铁丝弯 U 形)总重 ≤20g
导轨塔架两侧各竖 1 根 0.3mm 铁丝,穿过献花台两侧的纸环防摆,不夹紧
配重橡皮筋一根(塔顶到台面),抵消台重 30–50%无配重件时省略,舵机仍可带载
限位上:绳长设定(绳结到滑轮时台面恰好 +120mm);下:桥面上 2 个小木垫块程序只做计时,机械限位兜底

3.4 运动学(怎么算时间)

  • 绕线柱直径 D≈15mm(十字盘绕绳后);舵机空载约 50–60rpm。
  • 线速度 v = π·D·n ≈ 3.14×0.015×1 ≈ 47mm/s;行程 120mm → 约 2.6s。
  • 若嫌快:PWM 占空比降到 55–65%(连续舵机"半油门"),v 约减半 → 约 5s。
  • 计时控制:升=正转 N 秒 停=中停(7.5%) 降=反转 N 秒;N 由 11/14 联调实测标定后写死在参数表。

3.5 控制参数表(联调后填死,现场不再改)

参数初值11/14 实测说明
S1 上行占空比85%连续舵机
S1 下行占空比15%
S1 停止占空比7.5%中位
N 上行时间2.6s计时行程
N 下行时间2.6s
到位延时1.0s停留展示

3.6 失效模式与对策(答辩主动讲)

失效现象对策
绳打滑台面不动/慢加绕 1–2 圈;换粗糙绳;检查配重是否过重
卡绳台面歪斜导轨铁丝对中;吊环居中;绳路不交叉
舵机过热无力转速变慢配重减载;单次动作后停 30s;限时 50 次测试
计时漂移到位误差大机械限位兜底;每次演示前手动归零一次
断电/舵机坏不能动手拉绳尾缓降;静态展示;答辩讲设计意图

3.7 验收测试(11/14 联调必做,记录上表)

  1. 空载全程 5 次,观察绳路;2. 带载(纸花)连续 50 次,每 10 次记录到位误差与舵机温升;3. 断电手拉降级 3 次;4. 急停(中停)响应 10 次。全过才算机构完成。


4. 电气接口概览(引脚契约与代码见 04,此处只定边界)

设备接到说明
舵机 S1(绞盘)K10 机构主控 PWM独立 5V 供电(充电宝/笔记本 USB),与主控共地;信号线勿接 5V
按钮 B2(升降循环/急停)K10 数字口按一下=升-停-降循环;连按=急停(中停)
按钮 B1(AI 触发)M10 数字口对准器物模型/图像卡拍照(交互线见 03)
USB 摄像头M10 USB-A640×480
喇叭/屏M10输出短文/状态
LED 长明灯CR2032 纽扣电池与逻辑电路完全独立
直流电机(备用件)电池盒+闸刀开关仅通断,改装时才用

5. 长明灯布置(零风险氛围分)

10 只七彩 LED + 灯套,纽扣电池 CR2032 仅 5 粒(重要:只够常亮 5 只,其余 5 只作损坏替换;如需多亮,2 灯并联 1 粒电池亮度略降):

位置数量寓意
两桥头桥台各 12引导视线
升降塔架顶部两侧2献花台升降时的光心
倒影池水面岸线(03 场景)1水岸长明
备用(损坏替换/并联增亮)5其中 2 只可贴中墩补光

做法:LED 引脚套灯套,纽扣电池夹在引脚间(长脚正极),热熔胶固定于构件后方,只露光晕不露灯头。开赛闭合一次胶带触点即常亮——"长明"语义本身就是常亮,无需编程。

6. "How to do well" 检查清单(评委视角自验)

结构(30 分钟自查一次)

  • 侧视桥面一条直线,无可见下垂(桁架起效)
  • 24 只花圈可数清、间距均匀、无表情化
  • 全装置轻推不晃(底座 300mm 宽足够;如与场景大底座合并见 03)
  • 节点铁丝+502,无胶疙瘩、无毛刺扎手

机构

  • 升降 50 次测试记录表填完(误差±5mm)
  • 手拉降级演示 3 次成功
  • 急停(中停)有效

演示动线(答辩 3 分钟)

  • 0:00 一句话立意 → 0:30 指桥体讲结构力学(桁架/节点)→ 1:15 按 B2 升降演示(到顶时长明灯已亮)→ 1:45 按 B1 对器物模型拍照出短文(03/05 流程)→ 2:30 规定任务完成情况 → 3:00 收束

红线自查:花圈/器物无表情、无姓名刻字、无故事演绎、国旗合规。

7. 与场景大底座的装配关系

桥体自带 1000×300mm 底座格栅;若按 03 做 1200×400mm 场景大底座,桥体格栅直接并入中部(铁丝 4 点活绑),桥下地形、倒影池水面、植物、器物识别台由 03 定义。两者的分界:桥体结构与机构归本文,桥以外一切归 03。

03场景置景与器物识别详案

源文件 方案/03-场景置景与器物识别详案.md9 节23 张表3 段代码/示意约 7,054 字

定位:全局场景置景 + 器物模型/摄像头视觉识别创意线的施工依据。桥体与机构见 02;图生文路径与提示词见 05(本文只写触发源差异与拍摄对象)。材料只用 00 §3.1 赛场发放清单,禁止超发。
实景事实(已核实):纪念桥下是下沉绿地谷地(草坪/灌木坡,不是河);水面是桥北侧的倒影池。


一、场景总体布局

1.1 底座与分区

项定案
底座1200×400mm 松木条格栅(5×5×1000 断料井字),平放不翘,误差<2mm
轴线图中左=北(倒影池),右=南(纪念馆/忠魂亭);对应「倒影池→纪念桥→纪念馆」
横向桥居中宽 120mm(同 02);两侧各约 140mm 景观带
接口桥面 1000×120 落于谷缘台地;底座承桥,不改 02 桥体尺寸
比例桥 1:100(长度受料长限制,答辩如实说);地形/植物为示意缩微,不严格换算

纵向分段(轴线 1200mm):

段范围内容
A 北倒影池0–140灰蓝卡纸水面 + 对称倒影剪影
B 谷地与桥跨140–1140两级草坡、灌木、桥台景石;纪念桥 1000mm 跨中
C 南岸1140–1200缓坡 + 雪松/竹/梅 + 器物识别台前区

1.2 ASCII 总平面(mm)

text
  北左                                                          南右
  x=0                                                        x=1200
  ┌────────┬──────────────────────────────────────┬────────┐ y=0
  │倒影池  │ 谷地北坡(灌木带)                      │南岸灌木│
  │灰蓝水面│ ╱▓▓▓ 下沉绿地谷地(两级20–30mm)▓▓╲  │+低丛   │
  │140×300 │╱__________________________________╲ │        │
  │□倒影剪影│      纪念桥 1000×120(居中)         │○识别台 │
  │仅几何  │[桥台]══桁架/桥面(见02)══[桥台]      │5件器物 │
  │        │ ╲  谷底草皮+景石+灌木球           ╱ │摄像头↗│
  │北岸缘  │  ╲▓▓ 南坡草坡 ▓▓                 ╱  │南缓坡  │
  └────────┴──────────────────────────────────────┴────────┘ y=400
     │140│──────────── 桥跨区 1000 ────────────│ 60+140 │
  横向:桥 y≈140–260;识别台在桥南侧前部(§四)

1.3 竖向高差(侧视,mm)

text
 +350 ┤· 雪松冠顶(最高350)
 +280 ┤    竹竿顶(200–280)
  +55 ┤   ┌─桁架顶(02)─┐
  +45 ┤   │ 桥面示意     │
    0 ══╤══╧═══════════╧══╤═══ 台地/桥台/识别台面
  -12 ┤  \ 第一级中坡      /
  -25 ┤   \___ 谷底草坪 ___/  ← 下沉绿地(非河)
  -18 ┤ 倒影池水面(灰蓝卡纸,贴池底)← 水在桥北
        北倒影池  北坡   桥跨谷地   南坡   南识别台
控制点数值做法
台地/桥台/识别台0底座顶面
第一级−12卡纸骨架+彩纸面
谷底−25(总高差带 20–30)垫层+绿彩纸草皮
倒影池水面−18灰蓝卡纸;与谷地不连通
桥面/栏杆服从 02本文不改

二、桥下地形做法

2.1 两级高差与景石

级高差水平宽材料步骤
台地→中坡0→−12~40mm200g 卡纸骨架+80g 绿彩纸卡纸折梯形截面,热熔胶点在格栅;彩纸白乳胶蒙面
中坡→谷底−12→−25~35mm同上+碎彩纸草皮碎纸≤8mm,白乳胶稀涂,忌整片发亮
谷底平面 −25桥下净宽约 100–140绿彩纸满铺+卡纸找平不放水、不做河道石滩

桥台景石:卡纸卷多面体或松木边角(磨圆),高 15–25mm,每侧 3–5 块,灰白卡纸蒙面;不刻字。

2.2 灌木与草坡

件尺寸材料步骤
灌木球φ20–35mm绿/深绿 200g 卡纸剪 6–8 圆瓣卷球,底热熔胶点在坡面
草坡碎纸单片 5–8mm草绿/黄绿 80g沿坡粘贴,上稀下密,露骨架<30%
龙爪槐意象球 φ25+弯枝 30mm铁丝+卡纸碎叶铁丝弯下垂伞形,点胶于南坡,只作轮廓

2.3 倒影池(桥北)

件尺寸材料步骤
池面~120×300mm灰蓝卡纸/彩纸裁齐贴于 −18 池底;不涂亮油
池缘四边 8mm浅灰卡纸条压边仿石沿
对称倒影剪影高 40–50mm深灰/黑彩纸剪桥栏立柱+花圈几何同心圆简化重复,贴池面南缘
照壁意象(可选)40×25mm浅灰卡纸池南北端各 1 片素面,不刻任何文字

2.4 禁忌清单

#禁止原因
1桥下做河流/波浪/船与实景不符(下沉绿地谷地)
2谷底放水、可流动液体安全与场地规定
3倒影池与谷地打通实景分离:水在桥北
4地形刻姓名、标语、事件年份红线:不演绎事迹
5微缩人物、战斗场景、枪械血迹禁止演绎英烈事迹
6卡通表情、拟人动物、游戏化一票否决项
7喷漆、有毒料、违禁工具入场硬性规定
8底座外扩不可收纳部件影响打包

三、植物置景做法

寓意只用公共词:守护、常青、清雅、刚毅、报恩;禁止展开任何烈士个人故事。对照 雨花台素材\园林纪念植物\。

3.1 总表

植物株数高(mm)位置主材料单株小计
雪松2–3280–350南岸后缘+北池后缘松木条干+彩纸分层锥12–15min~40min
竹5–7 竿200–280谷地南坡缘/识别台侧细木条或纸卷杆4–5min~25min
梅1180–220识别台后方铁丝枝+纸花点10–12min~12min
低矮绿丛8–1215–35草坡、池缘、台缘卡纸球1–2min~15min
玉兰/丁香/海棠/雨花茶/槐色点示意≤40散点彩纸花点—并入绿丛

(雪松若 3 株则减绿丛,不减雪松高度。)

3.2 雪松(守护/常青)

步内容关键尺寸
1主干:松木条截 H=300/350mm,底热熔胶立于台地,必要时铁丝斜撑底预留 20mm 胶埋
2分层锥叶:深绿彩纸剪 4–5 层裙片,自下而上 160→130→100→70→40mm白乳胶粘干上,先下后上
3每层绕干轻压;顶层尖三角收头冠幅≤160,不挡识别视线
4底盘碎绿纸盖胶包不用材料表外假草

检验:宝塔形;2–3 株错落(350/320/280);侧倾≤10°。

3.3 竹(清雅刚毅)

步内容关键尺寸
1竿:细木条或 φ3–4 纸卷杆,高 200/230/250/270/280mm 共 5–7底 15mm 热熔胶点
2节:2mm 纸条每 40–50mm 缠一圈只仿节形,不写字
3叶:竿顶 3–5 片柳叶形,长 40–60mm,垂 20–30°不压摄像头取景框
4丛植 3+2 或 4+3,间距 80–120mm模拟竹海片段

3.4 梅(梅岗)+ 绿丛

步内容关键尺寸
1铁丝双股拧主枝,高 180–220mm,2–3 分叉全树铁丝≤400mm(计入 2m 总预算)
2粉/红彩纸剪 φ6–8mm 花点 12–18 枚点枝端只做色点,不拟人
3底 φ50 卡纸固定南岸,旁绿丛 2–3 球标签若做则无姓名无事迹

绿丛/示意:灌木球 8–12 球(池缘、坡缘、台缘)。玉兰:池缘白/淡紫花点≤6 + 公共词「报恩」。丁香/海棠/雨花茶/槐:并入色点,不写个人关联。识别台上方 200mm 内无大枝横穿光路。


四、器物模型识别台(交互主线核心)

4.1 台位与取景

项定案
位置桥南侧前部,距桥台外缘 60–100mm,台面高程 0
台面120×100mm 卡纸/装饰纸,微倾 5° 朝摄像头
摄像头USB 640×480,正前 180–250mm,俯角 25–35°,对准底环圆心;松木条门字架+绑扎
构图一件一拍,底环占画面约 40–50%;背景浅灰卡纸减杂色
与机构按钮①时机构停展示位,器物静止防糊(时序由 02/主控约定)

4.2 五件几何化器物(建议 5 件轮换)

只做几何轮廓:不刻姓名、不加表情、不讲事迹、不复刻任何铭文(「永是勇士」等带字器物不刻字、不作主拍对象)。

#意象成品尺寸材料步骤底环色
1怀表体 φ30 + 环 φ12 + 链~15mm深灰卡×2 + 色纸环 + 铁丝≤20mm①圆片夹垫成厚;②面层仅 12 点位(φ1 深点),无数字无文字;③铁丝弯环粘顶;④链垂底环银灰
2算盘外框 40×25,框宽 4mm200g 浅褐卡①挖空长方框;②横梁贯通;③细纸条 5 竖档;④φ3–4 纸珠每档 3–4 粒;⑤框上不写字褐
3墨斗盒 30×18×12 + 线轮 φ8深褐卡+松木边角①折粘小盒;②一端圆片线轮;③纸条 10mm 作墨线;④素面墨黑
4医用剪刀张开总长 35,刃宽 6mm银灰卡×2①双片柳叶刃+柄圈 φ8;②中点胶轴;③张开约 25°;④无真实金属刃银灰
5雨花石椭圆 25×18×3mm灰/米色卡 3 层①三层错位叠粘;②深灰色斑,无刻字;③倾粘底环米白

异色底环(构图定位,环上无字):

件环外径
怀表银灰圆片φ50(可切方位缺口)
算盘褐φ50
墨斗黑φ48
剪刀浅蓝φ50
雨花石米黄φ45

单件耗时(含环):怀表 8、算盘 10、墨斗 6、剪刀 6、雨花石 4(min)。

4.3 备用官方图像卡(规则允许的 AI 触发介质)

用途资源文件名(雨花台素材\)尺寸时机
卡 A红色中轴线纪念建筑\纪念桥.jpg90×60 裱白边模糊/识别失败改拍实景
卡 B园林纪念植物\雪松 (1).jpg同上植物意象
卡 C园林纪念植物\竹海 (1).jpg同上同上
卡 D红色中轴线纪念建筑\倒影池1.jpg同上中轴节点
花圈意象裁切「纪念桥.jpg」桥栏花圈区(清单无独立花圈文件)60×60几何花圈识别
短语卡赛前手写/打印(05 §2.3)≤80 字断网 L2

只用资源包内照片,不下载新人物故事素材;打印件属入场允许的「触发 AI 生成内容的介质」。


五、视觉识别交互流程

5.1 与 05 的关系(只写触发源差异)

项05(共用,不复述)本文差异
按钮①→拍照→多模态图生文→40–80 字→学生编辑→屏显完全沿用拍摄对象=识别台器物或图像卡
日志 AI日志/AI-XXX/、L0–L3、按钮②沿用01_原图 须看清底环色与轮廓
提示词模板 05 §2.1只引用可选加一句触发语:当前对象为几何化纪念器物或纪念场景照片。(若改 prompt 仍存 02_prompt.txt)

5.2 主流程

text
待机(一件器物就位 / 或插图像卡)
  → 按钮① → M10 抓 640×480(静止)
  → 存 01_原图.jpg → 调多模态:识别器物/场景意象并出短文
  → 40–80 字(05 硬性)→ 学生改写 05_学生定稿.txt
  → 屏显(可选喇叭)→ 06_成品屏显.jpg

识别口径(口述用):若输出含鉴定句,改写时保留类别词(怀表、算盘、墨斗、剪刀、雨花石),删去任何滑向人物故事的分句;上屏以 40–80 字精神意象短文为准。

5.3 降级

级条件动作
L0器物清晰、网络通拍器物 → 正常生成
L1API 超时按 05 重试/换入口
L2a识别不出改拍图像卡(桥/雪松/竹海/倒影池)重触发
L2b仍失败或断网短语卡,标注 预置短语 · 非现场生成
L3无屏兜底按 05 L3,不称「AI 现场生成」

5.4 答辩动线(3 分钟可剪)

指识别台几何器物+异色底环 → 按① → 指屏显生成 → 指学生删改说明 → 指 02 桥体与地形,收束「场景—器物—文字」闭环。


六、红色内容合规要点

类别允许禁止
器物官方/通用器物名作类别识别;几何轮廓刻姓名部队事件;拟人表情;复刻「永是勇士」「健美」等铭文;配个人故事生平
植物守护、常青、清雅、刚毅、报恩、梅岗(地名)等公共词;资源照片作卡以植物隐喻具体人物命运、编造对应、展开历史故事
建筑纪念桥、倒影池等官方节点名;几何花圈、素面照壁改形制、加口号、演绎群雕情节
AI 文本05 约束下 40–80 字;学生二次加工无删改照搬上屏;出现人名事迹
国旗仅赛场升国旗套装,按国旗法自绘、污损、作装饰底
素材仅《雨花台红色资源包》网络下载红色人物/历史故事素材
留证AI 日志+定稿+删改说明无过程证据

上台前 30 秒自查:①无人名?②无故事?③无刻字?④国旗套装原件?⑤短文 40–80 字且已改写?


七、材料用量核算(只用赛场发放)

材料赛场量本线预估备注
松木条 5×5×100080 根底座 6–8 + 摄像头架 1 + 景石芯余料与 02 桥体 22–25 合账 ≤80
卡纸 A4 200g10 张地形/底环/器物/绿丛 ≈6与 02 花圈协调
彩纸 A4 80g10 张草坡/锥叶/竹叶/花点 ≈4
装饰纸 270²1 张识别台面 ≤半张优先桥面;可改用卡纸
铁丝 0.3×2m1 条梅 0.4+架绑 0.3+器物轴 0.3+斜撑 0.4=≤1.4m留 0.6m 给 02 导轨
白乳胶 40ml1纸面 15–20ml
热熔胶棒102–3 棒与桥体合用
502(自带)3≤0.5 瓶木点胶,优先热熔
升旗/LED/电机等按 00本线不占用归 02

禁止:喷漆、额外粘土、EPA 泡沫、成品塑料树、亚克力等未发放材料;不够则减株数/减件数,不减合规项。


八、耗时表(置景总耗时 ≤90 min)

8.1 流水分工(建议 3 人)

角色职责前 30 min中 35 min后 25 min
甲·地形底座+两级坡+倒影池+景石1200×400 格栅两级坡与谷底池面、剪影、禁忌自检
乙·植物雪松/竹/梅/绿丛切料剪叶雪松→竹丛梅+绿丛+净空
丙·识别5 器物+底环+台+摄像头架台面与门字架五件轮做底环就位、对焦试拍、图像卡

T+80 合流按 §5.4 走一遍试拍(计入缓冲)。

8.2 分步耗时(人工分钟合计 88)

序步骤责任min验收
1底座格栅 1200×400甲12平放不翘
2两级地形骨架 −12/−25甲10高差 20–30mm
3草坡+谷底+景石甲10无水系
4倒影池+剪影甲8水在桥北
5雪松 2–3乙15最高 350 塔形
6竹 5–7乙10200–280
7梅 1+绿丛 8–12乙12铁丝不超预算
8器物 5+底环 5丙20无刻字
9识别台+摄像头架丙6距 180–250 入画
10图像卡/短语卡装盒丙3文件名同 §4.3
11合流试拍+红线五问全组2§六

并行折算:3 人墙钟约 55–65 min,余 25–35 min 给试拍重摆与 02 交叉。单人则按序执行,可砍雨花石后补,确保 ≤90。

8.3 与 6 小时比赛衔接(本线示意)

时段动作
0–1.5h与 02 并行:底座+地形+切料
1.5–3h植物主体+器物并行
3–4h识别台、摄像头、试拍、建 AI日志/(软件细节见 05)
4–6h主时给机构联调;本线只查净空与图像卡备用

附:交付对照

交付说明
场景底座1200×400 松木格栅
地形两级 −12/−25 草坡谷地 + 桥北倒影池(非河)
植物雪松 2–3(≤350)、竹 5–7、梅 1、绿丛 8–12
识别台5 件几何器物+5 色底环+摄像头+图像卡/短语卡备用
交互触发源=器物/图像卡;管线与提示词一律以 05 为准
耗时置景合计 ≤90 min(3 人并行约 55–65 min)

04机构控制编程详案(任务书 + 代码骨架 · 高中组)

源文件 方案/04-机构控制编程详案.md8 节10 张表6 段代码/示意约 15,804 字

本文定位:给参赛学生 + AI 编程助手(ESP-Claw Web / 任意大模型)直接使用的【任务书与代码骨架】——把本文连同 §二引脚表整段喂给 AI,即可生成可烧录运行的完整代码。交叉引用(只引用不复述):结构、绳路、参数初值与验收依据 02-纪念桥主体详案 §3;AI 管线状态机、提示词与日志格式见 05-图生文软件路径与提示词模板;Claw 辅助编程话术、预存脚本清单与现场降级见 06-分工-硬件程序交ESP-Claw-人工接线调机;规则与总降级表以 01-比赛执行手册 为准。编号说明:01/02 旧文内"代码见 03、图生文见 04、Claw 见 05"的编号已顺延,实际文件为本文件 04、05、06。本文即全套方案的"机构代码"正式篇。


一、软件架构总览

1.1 两主控分工(一张图定死)

┌──────────────────────── M10 = AI 主控(Debian / Python)──────────────────────┐
│  B1 按钮(外部,P0) ──触发──▶ 图生文管线(05 §一:抓帧→API→日志01~06→改写上屏) │
│  USB 摄像头 640×480 │ 2.8" 屏(状态字+短文)│ 喇叭(可选播报)│ WiFi→多模态API │
│  与 K10:仅可选串口/人肉握手:TRIG / STATE / ESTOP(不通不阻塞演示)            │
└──────────────────────────────────┬───────────────────────────────────────────┘
                                   │ USB 串口(可选,05 §1.4 人肉握手兜底)
┌──────────────────────── K10 = 机构主控(ESP32-S3 / MicroPython)─────────────┐
│  S1 360°连续舵机 ←PWM(GPIO12)─ 绕线柱绞盘 → 绳 → 定滑轮 → 献花台(行程120mm)  │
│  B2 按钮(GPIO11):IDLE 短按=启动一轮循环;运动中按=急停                        │
│  状态机:IDLE → UP → HOLD → DOWN → IDLE   +   ESTOP(急停,见 §1.2)          │
│  供电:舵机独立 5V(充电宝/笔记本 USB)与主控共地;机械限位兜底                 │
└──────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
  LED 长明灯=CR2032 独立供电(不进任何代码);直流电机=仅电池盒闸刀通断(备用,不进主程序)

分工铁律:M10 只管"看图说话",K10 只管"升降急停",两边互不 import、互不阻塞;唯一耦合是可选的一行文本握手(§二)。AI 侧状态机(待机→拍摄中→生成中→请改写→已上屏)与日志目录结构全部执行 05,本文不复述。

1.2 机构侧状态机(K10,安全相关,禁止 AI 改名/删转移)

              B2 短按(上升沿)                 N_UP 到时 / 或 B2 急停
      ┌──────────────────────────▶ UP ─────────────────────────┐
      │              (S1=UP占空比, 计时2.6s)                  │ B2 按下
      │                                                        ▼
     IDLE ◀──────── N_DOWN 到时 ─────── DOWN ◀── HOLD(停1.0s)─┤
   (停止7.5%)        (S1=DOWN占空比,计时2.6s)  (到位停留)  │
      ▲                                                        │
      └──────────── B2 释放后复位 ◀────── ESTOP ◀──────────────┘
                     (S1=立即7.5% 中停;任何运动状态按下 B2 即入)
状态S1 输出持续条件出口
IDLE停止占空比 7.5%等 B2B2 上升沿 → UP
UP上行占空比 85%计时 N_UP_S=2.6s到时→HOLD;B2→ESTOP
HOLD停止 7.5%计时 HOLD_S=1.0s到时→DOWN;B2→ESTOP
DOWN下行占空比 15%计时 N_DOWN_S=2.6s到时→IDLE;B2→ESTOP
ESTOP立即停止 7.5%等 B2 释放释放→IDLE(需重新按才启动)

要点:①运动中的计时循环每 20ms 轮询一次 B2,急停响应目标 ≤100ms(实测记入 §六);②行程靠计时控制,机械限位(02 §3.3)永远兜底,软件永不过限位继续用力;③一轮循环 = UP→HOLD→DOWN→IDLE,演示时可连按多次。

1.3 与 AI 侧的时序关系

两台主控各自独立跑自己的循环,机构演示与图生文可并行(06 §一分工总表)。若接了串口握手:K10 进入 UP 时发 STATE,UP,M10 可在收到 STATE,IDLE(一轮完成)后才允许下一次 B1 触发——这是优化项不是依赖,握手失败按 05"人肉握手"照常演示。

1.4 启动与运行方式(赛前定死主备,现场不试第三种)

步骤动作归属
1舵机独立 5V 上电 → K10 上电 → init_servo() 打停止占空比,观察 300ms 归位无飞车06 阶段 A4
2运行机构程序:主=Web/Console 执行 scripts/bridge_servo.py(或 .lua),备=Mind+ 点一下开始06 §四"主 1 条+备 1 条"
3M10 单独冷启动:m10_trigger.py 进入"待机"状态字,摄像头自检05 §四彩排
4两边各自跑通后,才接可选串口线;接不上就宣布人肉握手,不再花时间05 §1.4

启动顺序的原则:机构先安全(先中位后动作),AI 先独立(不依赖机构状态)。任何一边没起来,另一边照常演示。


二、引脚与接口契约表

2.1 K10(机构主控)

接口信号引脚常量方向/模式接线与约束
3Pin Gravity I/O #1S1 舵机信号SERVO_PIN = 12(GPIO12)输出,PWM 50Hz与本文 §二引脚契约 同一约定;信号线只进此口,严禁接 5V
3Pin Gravity I/O #2B2 升降循环/急停BTN_PIN = 11(GPIO11)输入,内部上拉,低电平有效对应 params.lua 的 button2.pin=11;消抖 30ms;丝印标 升降/急停
USB Type-C可选串口 ↔ M10CDC 虚拟串口双向文本行,HANDSHAKE=False 默认关只传 TRIG/STATE/ESTOP 一行指令;不通=人肉握手(05 §1.4)
2Pin 电池口K10 自供电——与舵机 5V 分开,只共地

2.2 M10(AI 主控)

接口信号引脚常量说明
扩展板数字口 P0B1 AI 触发B1_PIN = "P0"按下→跑一次 05 图生文管线;丝印标 AI触发
USB-AUSB 摄像头 640×480—抓帧与日志按 05 §1.1
2.8" 屏状态字 + 40–80 字短文—状态字用 05 §1.4 的五个词,不自造
USB(对 K10)可选串口/dev/ttyACM0 类115200 或 CDC 自协商;发送 TRIG,接收 STATE,*
WiFi多模态 API—断网降级只执行 05 L1–L3
板载 A 键05 中"按钮②确认"的落点—外接按钮只有 2 个;确认/下一段用板载 A 键或自动定稿(联调二选一,TODO)

2.3 电气与按钮总契约(代码之外,先对线再上电)

项契约
按钮总数仅 2 个外部按钮:B1→M10(AI),B2→K10(机构)。禁止再加第三个按钮逻辑
舵机供电独立 5V(充电宝/笔记本 USB);与 K10 逻辑地单点共地;共地断=舵机不转(06 口诀第 1 条)
LED 长明灯CR2032 独立,代码不管
直流电机仅电池盒+闸刀通断,不经 PWM、不进主程序(备用件)
机械限位上=绳结碰滑轮(+120mm),下=桥面垫块;软件只做计时

2.4 给 AI 编程助手的"禁止改动约定"(贴进对话框顶部)

  1. 引脚按 §2.1/§2.2 已记忆值写死,不得自行换脚、不得新增引脚;除非用户出示新接线表。
  2. 参数表 PARAMS 的字段名与结构禁止改动,只允许修改数值(N_UP_S / N_DOWN_S / HOLD_S / UP_DUTY_PCT / DOWN_DUTY_PCT)。
  3. 状态机五个状态名与转移关系禁止增删改(含急停路径);B2 双语义(空闲=启动、运动中=急停)不得弱化。
  4. 不得引入新第三方依赖、不得联网、不得改 05 的 prompt/日志目录结构。
  5. 输出文件路径必须按 §五约定;保留全部 TODO 注释供学生联调填写。
  6. 不得删除消抖、急停轮询、异常即停(try/finally → stop())这三段安全代码。

三、K10 机构控制代码骨架

3.1 主程序(MicroPython,完整可运行风格 · scripts/bridge_servo.py)

python
# -*- coding: utf-8 -*-
"""
scripts/bridge_servo.py — K10 机构主控:舵机绞盘升降献花台(纪念桥 1:100)
契约:04 §二引脚表;参数初值:02 §3.5(联调后填死,现场不再改结构)
运行:Mind+ / MicroPython 烧录,或 ESP-Claw Web/Console 执行(06 §四)
状态机:IDLE → UP → HOLD → DOWN → IDLE + ESTOP(04 §1.2)
"""
import sys
import time
from machine import Pin, PWM

# ---------- 参数表:字段/结构禁止改动,只许改数值(TODO 联调填死) ----------
PARAMS = {
    "UP_DUTY_PCT":   85.0,  # S1 上行占空比 %(360°连续舵机)
    "DOWN_DUTY_PCT": 15.0,  # S1 下行占空比 %
    "STOP_DUTY_PCT":  7.5,  # S1 停止(中位)占空比 %
    "N_UP_S":         2.6,  # 上行计时行程 s ≈ 120mm(02 §3.4 运动学)
    "N_DOWN_S":       2.6,  # 下行计时行程 s
    "HOLD_S":         1.0,  # 到位停留 s
    "SERVO_PIN":       12,  # S1 → 3Pin I/O #1(= 本文 §二契约 servo1.pin)
    "BTN_PIN":         11,  # B2 → 3Pin I/O #2(低电平有效,内部上拉)
    "DEBOUNCE_MS":     30,  # B2 消抖
    "POLL_MS":         20,  # 运动中急停轮询周期(响应 ≈ 消抖+轮询 ≤100ms)
    "HANDSHAKE":   False,  # TODO: 接妥 M10 USB 串口后改 True;默认人肉握手
}
BAUD = 115200

# ---------- 状态名(禁止改动) ----------
ST_IDLE, ST_UP, ST_HOLD, ST_DOWN, ST_ESTOP = "IDLE", "UP", "HOLD", "DOWN", "ESTOP"
state = ST_IDLE
cycle_no = 0
btn_raw = True          # 原始电平(上拉,未按下=True)
btn_stable = True
btn_last_change = 0
btn_just_pressed = False  # 消抖后的上升沿(按下沿)置位,主循环消费

# ---------- 可选串口握手(04 §1.3;默认关闭,不影响单机演示) ----------
try:
    import uselect
except ImportError:
    uselect = None
ser_sel = None

def serial_init():
    """TODO: 与 M10 的 USB CDC 串口就绪后返回选择器;失败返回 None=人肉握手。"""
    global ser_sel
    if not PARAMS["HANDSHAKE"] or uselect is None:
        return None
    try:
        ser_sel = uselect.select([sys.stdin], [], [], 0)[0]
    except Exception:
        ser_sel = None
    return ser_sel

def serial_poll():
    """非阻塞读一行指令:TRIG=等效启动,ESTOP=急停,?=回报状态。"""
    global state
    if ser_sel is None:
        return
    try:
        if uselect.select([sys.stdin], [], [], 0)[0]:
            line = sys.stdin.readline().strip()
            if line == "TRIG" and state == ST_IDLE:
                state = ST_UP            # 与 B2 同权的远程启动(可选)
            elif line == "ESTOP" and state != ST_IDLE:
                state = ST_ESTOP
            elif line == "?":
                sys.stdout.write("STATE,%s,CYCLE,%d\n" % (state, cycle_no))
    except Exception:
        pass  # 串口异常不阻塞机构:按人肉握手降级(05/06)

def serial_send(msg):
    if ser_sel is not None:
        try:
            sys.stdout.write(msg + "\n")
        except Exception:
            pass

# ---------- 舵机底层 ----------
servo = None

def init_servo():
    """S1 初始化:50Hz PWM,先打停止占空比再交控制权,防止上电飞车。"""
    global servo
    servo = PWM(Pin(PARAMS["SERVO_PIN"]), freq=50)
    set_duty_pct(PARAMS["STOP_DUTY_PCT"])
    time.sleep_ms(300)          # TODO 联调:舵机上电归位等待,可微调
    print("[INIT] servo GPIO%d stop=%.1f%%" % (PARAMS["SERVO_PIN"], PARAMS["STOP_DUTY_PCT"]))

def set_duty_pct(pct):
    """占空比% → PWM。TODO: 若联调发现脉宽映射不符(02 §3.5),只改参数表数值。"""
    if servo is None:
        return
    servo.duty_u16(int(pct / 100.0 * 65535))

def stop():
    """立即中停(状态机所有出口最终都走这里)。"""
    set_duty_pct(PARAMS["STOP_DUTY_PCT"])

# ---------- B2 轮询(消抖 + 边沿) ----------
def btn_scan():
    """每轮主循环调用:更新消抖状态,产出 just_pressed 边沿。"""
    global btn_raw, btn_stable, btn_last_change, btn_just_pressed
    now = time.ticks_ms()
    level = btn_pin.value()      # 低电平=按下
    if level != btn_raw:
        btn_raw = level
        btn_last_change = now
    if btn_raw != btn_stable and time.ticks_diff(now, btn_last_change) >= PARAMS["DEBOUNCE_MS"]:
        if btn_stable and not btn_raw:      # 原来未按、现在按住 → 下降沿(按下)
            btn_just_pressed = True
        btn_stable = btn_raw

def btn_clear_edge():
    global btn_just_pressed
    btn_just_pressed = False

def btn_pressed():
    """当前是否按住(急停判定用,含消抖后的稳定电平)。"""
    return not btn_stable

# ---------- 计时行程(内嵌急停轮询) ----------
def _run_for(duty_pct, seconds, tag):
    """按占空比运行 seconds 秒;期间每 POLL_MS 查一次 B2。
    返回 True=正常到时;False=被急停(调用方负责进 ESTOP)。"""
    set_duty_pct(duty_pct)
    print("[RUN] %s duty=%.1f%% t=%.1fs" % (tag, duty_pct, seconds))
    t0 = time.ticks_ms()
    while time.ticks_diff(time.ticks_ms(), t0) < int(seconds * 1000):
        btn_scan()
        serial_poll()
        if btn_pressed() or state == ST_ESTOP:
            return False
        time.sleep_ms(PARAMS["POLL_MS"])
    return True

def up():
    """上行:S1=UP占空比,计时 N_UP_S 秒(行程120mm,02 §3.4)。"""
    return _run_for(PARAMS["UP_DUTY_PCT"], PARAMS["N_UP_S"], "UP")

def down():
    """下行:S1=DOWN占空比,计时 N_DOWN_S 秒。"""
    return _run_for(PARAMS["DOWN_DUTY_PCT"], PARAMS["N_DOWN_S"], "DOWN")

def hold():
    """到位停留:中停 HOLD_S 秒(同样可被急停打断)。"""
    stop()
    t0 = time.ticks_ms()
    while time.ticks_diff(time.ticks_ms(), t0) < int(PARAMS["HOLD_S"] * 1000):
        btn_scan()
        serial_poll()
        if btn_pressed() or state == ST_ESTOP:
            return False
        time.sleep_ms(PARAMS["POLL_MS"])
    return True

def estop():
    """急停动作:立即中停 + 状态落 ESTOP + 对外通报。"""
    stop()
    serial_send("STATE,ESTOP")
    print("[ESTOP] cycle=%d" % cycle_no)

# ---------- 主状态机 ----------
btn_pin = None

def main():
    global state, cycle_no, btn_pin
    btn_pin = Pin(PARAMS["BTN_PIN"], Pin.IN, Pin.PULL_UP)
    init_servo()
    serial_init()
    print("[IDLE] 等待 B2 启动循环;运动中按 B2=急停")
    serial_send("STATE,IDLE")
    while True:
        btn_scan()
        serial_poll()
        if state == ST_IDLE:
            if btn_just_pressed:
                btn_clear_edge()
                cycle_no += 1
                state = ST_UP
                serial_send("STATE,UP,CYCLE,%d" % cycle_no)
        elif state == ST_UP:
            if not up():            # 急停打断
                estop(); state = ST_ESTOP; continue
            state = ST_HOLD
        elif state == ST_HOLD:
            if not hold():
                estop(); state = ST_ESTOP; continue
            state = ST_DOWN
        elif state == ST_DOWN:
            if not down():
                estop(); state = ST_ESTOP; continue
            stop()
            state = ST_IDLE
            serial_send("STATE,IDLE,CYCLE,%d" % cycle_no)
            print("[DONE] cycle=%d 全程完成" % cycle_no)
        elif state == ST_ESTOP:
            if not btn_pressed():   # B2 松开才允许回到 IDLE(防连击误启动)
                stop()
                state = ST_IDLE
                serial_send("STATE,IDLE")
                print("[IDLE] 急停解除,等待重新启动")
        time.sleep_ms(10)

if __name__ == "__main__":
    try:
        main()
    except Exception as e:
        stop()                      # 任何异常先中停(安全第一)
        print("[FATAL]", e)
        raise

给 AI 的填空点(只留 TODO,其余锁死):上电归位等待 300ms、占空比→脉宽换算、HANDSHAKE 开关、握手协议字段。其余(状态名、消抖、急停轮询、try/finally 中停)不得重写。

3.3 与 02 §3.5 参数表的对应(联调后"填死"的唯一通道)

02 §3.5 参数表字段本文 PARAMS 字段联调动作
S1 上行占空比 85%UP_DUTY_PCT实测速度偏快/偏慢时改此数值
S1 下行占空比 15%DOWN_DUTY_PCT同上;若方向反了与上行对调数值
S1 停止占空比 7.5%STOP_DUTY_PCT仅当上电不归中时微调
N 上行/下行时间 2.6sN_UP_S / N_DOWN_S用 §六 50 次计时的均值回填
到位延时 1.0sHOLD_S展示需要更久时改,急停仍可打断

联调闭环:跑 test_50cycles.py → 把均值抄回 PARAMS → 再跑 10 次确认 → 才在 02 §3.5"11/14 实测"列签字填死。现场只执行、不再改(06 §三现场只许改参数的口径,与本文一致)。

3.2 Lua 移植对照(ESP-Claw 预存脚本 · scripts/bridge_servo.lua)

按 06 §四"程序赛前写死、现场只跑"的口径,同一状态机可移植为 Lua(Claw Web/Console 执行)。骨架如下,参数仍集中在 params.lua,现场只改那一个文件:

lua
-- scripts/bridge_servo.lua(Claw 预存;参数引用本文 §二契约与参数表,勿改结构)
local P = require("params")                    -- {servo1={pin=12,...}, button2={pin=11}}
local UP,DOWN,STOP = 85,15,7.5                 -- TODO 联调后从 params 读并填死
local N,HOLD_MS = 2600,1000
local st,idle,up,hold,down,estop = "IDLE","IDLE","UP","HOLD","DOWN","ESTOP"
local function stop() hw.pwm(servo_pin, STOP) end
local function btn() return hw.gpio_read(btn_pin)==0 end   -- 低电平按下
-- 主循环:IDLE 按下→UP;UP/HOLD/DOWN 每 20ms 查按钮,按下→estop()→等释放→IDLE
-- TODO: 用 Claw 的 hwmap 核对 pin=12/11 占用后 run;结构与 Python 版一致

二选一原则:赛前定死"MicroPython 主跑 + Lua 热备"或反之(06 §四"主 1 条 + 备 1 条"),现场不试第三种。


四、M10 触发侧代码骨架(只写触发与显示接口)

管线内部(抓帧、prompt、重试、日志 01~06、L0–L3 降级)全部在 05,本节不复述、不复制。本文件假定 05 形态 A 已提供 ai_pipeline.run_pipeline()。

python
# -*- coding: utf-8 -*-
"""scripts/m10_trigger.py — M10:B1 触发 → 05 图生文管线 → 屏显。
只含触发/显示/可选握手;prompt 与日志逻辑一律见 05,不在此实现。"""
import time

# TODO: 按 05 §1.2 实际形态改导入名;期望返回:
#   {"ok": bool, "text": str, "log_dir": str, "status": str}
#   status 取值必须来自 05 §1.4 状态字: 待机/拍摄中/生成中/请改写/已上屏
from ai_pipeline import run_pipeline

B1_PIN = "P0"                 # §2.2 契约,禁止改脚
K10_SERIAL = None             # TODO: 接妥 USB 串口后填端口,如 "/dev/ttyACM0"
STATUS_WORDS = ["待机", "拍摄中", "生成中", "请改写", "已上屏"]  # 引自 05,只引用

def show(state, text="", log_tag=""):
    """屏显状态字 + 短文 + 日志角标(05 §1.1 要求角落打 `日志: AI-XXX`)。
    TODO: 用 M10 实际显示库(如 unihiker/screen)实现;text 只显示定稿 40–80 字。"""
    assert state in STATUS_WORDS, "状态字必须取自 05 §1.4"
    print("[屏显] %s | %s | %s" % (state, text[:20], log_tag))

def read_b1():
    """读 B1:按下=True。TODO: 按 M10 扩展库读 P0,低/高电平有效联调填死。"""
    raise NotImplementedError("TODO: 读 P0 数字口")

def notify_k10(msg):
    """可选握手:向 K10 发 TRIG 等。失败静默——按 05 人肉握手,不阻塞 AI 管线。"""
    if K10_SERIAL is None:
        return
    try:
        import serial
        with serial.Serial(K10_SERIAL, 115200, timeout=0.1) as s:
            s.write((msg + "\n").encode())
    except Exception:
        pass

def main():
    show("待机")
    last = False
    while True:
        now = read_b1()                       # TODO: 消抖可复用 04 §三写法
        if now and not last:                  # B1 下降沿触发一次
            notify_k10("TRIG")                # 可选:让 K10 同步启动升降
            result = run_pipeline()           # ← 05 的管线函数,本文不展开
            if result and result.get("ok"):
                show("已上屏", result.get("text", ""), result.get("log_dir", ""))
            else:
                show("待机")                  # 失败走 05 L1–L3,不在本文件处理
        last = now
        time.sleep(0.05)

if __name__ == "__main__":
    main()

边界:05 中"按钮②确认/下一段"在本硬件契约下用 M10 板载 A 键或"学生改写后自动定稿"替代(§2.2 TODO,联调定死一种)——外接按钮永远只有 B1/B2 两个。


五、给 AI 编程助手的任务书模板(直接粘贴)

任务书正文(≤10 条,学生只需填〔〕):

  1. 目标:为行空板 K10(ESP32-S3,MicroPython)生成机构控制程序 scripts/bridge_servo.py,驱动 360°连续舵机 S1 完成"上升 2.6s→停 1s→下降 2.6s→待机"循环,B2 按钮启动,运动中按 B2 急停。
  2. 引脚按已记忆契约写:S1=GPIO12、B2=GPIO11(低电平有效内部上拉);M10 侧 B1=P0。禁止自行换脚。
  3. 参数表 PARAMS 只许改数值、禁止改字段名与结构;本次允许调整的只有 N_UP_S / N_DOWN_S / HOLD_S / UP_DUTY_PCT / DOWN_DUTY_PCT,其余字段原样保留。
  4. 状态机锁死:状态名仅 IDLE/UP/HOLD/DOWN/ESTOP,转移与急停路径按任务书附图,不得增删。
  5. 按占空比计时行程实现 init_servo / up / down / stop 四个函数,计时循环内每 20ms 轮询 B2,消抖 30ms。
  6. 任何异常必须先 stop() 中停再抛出;保留 HANDSHAKE 可选串口开关(默认 False)。
  7. 输出路径:MicroPython 版 → scripts/bridge_servo.py;Claw Lua 版 → scripts/bridge_servo.lua(参数对齐 06 的 params.lua);M10 触发版 → scripts/m10_trigger.py。禁止改名、禁止输出到其他目录。
  8. 中文注释,保留全部 TODO 标记;不引入第三方库、不联网、不触碰 05 的 prompt/日志结构。
  9. 〔联调补充:本次只把 N 改为 ____ s,占空比改为 ____%〕——除该行外不接受其他修改指令。

生成后验证清单(学生逐项打勾,全绿才算可用):

  • 语法检查:python -m py_compile scripts/bridge_servo.py(或 mpy-cross)零报错
  • 引脚/参数表 diff:与 §二、PARAMS 结构逐字段一致,无新增字段
  • 上电自检:S1 打停止占空比后无抖动、无飞车(06 阶段 A4 单路点动)
  • 单次循环:按 B1…按 B2 → UP 2.6s → 停 1s → DOWN 2.6s → IDLE,秒表误差 ≤0.5s
  • 急停 10 次:运动中按 B2,≤100ms 内肉眼即停,松开后需再按才重启
  • 连续 50 次跑通(§六记录表),无过热、无卡绳
  • 拔掉串口线:单机仍可完整演示(握手必须是可选项)

六、联调测试脚本(11/14 全链路联调用,验收口径对齐 02 §3.7)

6.1 测试脚本骨架(scripts/test_50cycles.py,K10 上运行)

python
# -*- coding: utf-8 -*-
"""50 次循环计时 + 到位误差 + 急停响应记录。
依赖:与 bridge_servo.py 同目录;每 10 次输出一行汇总(02 §3.7 要求)。"""
import time
from bridge_servo import (init_servo, up, down, hold, stop, estop,
                          btn_scan, btn_pressed, btn_clear_edge, PARAMS)

MM_PER_STROKE = 120.0          # 行程 mm(02 §3.1)
N = 50
rows = []                      # (序号, 上行s, 下行s, 到位误差mm, 温升备注)

def timed(fn):
    t0 = time.ticks_ms()
    ok = fn()
    return ok, time.ticks_diff(time.ticks_ms(), t0) / 1000.0

def one_cycle(i):
    """跑一轮并计时;误差按"实测时长 / 名义时长 × 行程"折算(TODO 联调改用直尺实测)。"""
    ok1, tu = timed(up)
    if not ok1:
        return None
    hold()
    ok2, td = timed(down)
    stop()
    if not ok2:
        return None
    err_mm = abs(tu - PARAMS["N_UP_S"]) / PARAMS["N_UP_S"] * MM_PER_STROKE
    return (i, round(tu, 2), round(td, 2), round(err_mm, 1))

def estop_latency_test(times=10):
    """急停响应:按住 B2 起到 stop() 止,目标 ≤100ms。"""
    results = []
    for _ in range(times):
        # TODO: 联调时人工在 UP 段按下 B2,脚本测 ticks 差;此处留接口
        pass
    return results

if __name__ == "__main__":
    init_servo()
    print("idx,up_s,down_s,err_mm")
    for i in range(1, N + 1):
        r = one_cycle(i)
        if r is None:
            print("ABORT at", i, "(急停或异常,先排查再续测)")
            break
        rows.append(r)
        print("%d,%.2f,%.2f,%.1f" % r)
        if i % 10 == 0:                      # 每 10 次:记录温升 + 汇总
            avg = sum(x[3] for x in rows[-10:]) / 10
            print("# 第%d-%d 次 平均误差 %.1f mm | TODO手测舵机温度" % (i - 9, i, avg))
            time.sleep(30)                   # 02 §3.6:防过热间歇
    stop()
    print("# 完成 %d/%d 次" % (len(rows), N))

6.2 记录表模板(打印后手填,联调当天进档案)

序号上行实测 s下行实测 s到位误差 mm急停响应 ms舵机温升(每10次)备注(卡绳/打滑)
1–10实测≤100
11–20
21–30
31–40
41–50
判定目标 2.6±0.5s同左±5mm 内(02 §3.1)≤100ms无烫手无

急停专项:另记 10 次急停——从按下到肉眼停住的延迟、松开后是否需重新按才启动(必须为"是")。50 次全绿 + 急停 10 次全绿,才允许在 02 §3.5 参数表"11/14 实测"列填死数值。

6.3 联调当天执行顺序(对齐 01"11/14 上午唯一联调窗口")

  1. 空载 5 次:只看绳路与方向,确认 UP/DUTY 数值没被改坏(02 §3.7 第 1 条)。
  2. 带载 50 次:上表逐行填,每 10 次停 30s 测温升;出现卡绳立即中止,先修机械再续测。
  3. 急停 10 次 + 断电手拉 3 次(手拉属机械降级,不进代码,02 §3.7 第 3/4 条)。
  4. 全绿后回填参数表、截图进档案;之后禁止再改架构,只允许微调数值(01 联调铁律)。
  5. 把最终 PARAMS 打印一份贴在桥体底座内侧,现场对照,防止被 AI 对话误改。

七、常见故障代码级排查表

症状先看代码哪里 / 打印什么处理(人工硬件在前,代码在后,06 口诀)
舵机完全不转打印 [INIT] 是否出现;servo.duty_u16 是否执行先查共地→独立 5V→信号线是否插错排针;hwmap/引脚核对 GPIO12;最后才怀疑程序
方向反转(上行变下行)PARAMS 中 UP_DUTY_PCT 与 DOWN_DUTY_PCT 数值只交换这两个数值(或对调绕线方向),禁止改字段名;记录进 §6.2
上电抖动/飞车init_servo() 是否先打 STOP 再 sleep_ms(300);占空比换算确认停止占空比 7.5% 实测有效;TODO 处微调归位等待;仍飞车=查 5V 是否被信号污染
计时漂移(到位误差 >5mm)[RUN] 打印的 t 与秒表对比;N_UP_S 是否被 AI 改过只调 N_UP_S/N_DOWN_S 数值;机械限位兜底;每次演示前手动归零一次(02 §3.6)
B2 失灵(按了没反应)btn_scan() 读值是否翻转;消抖 30ms 是否吞掉短按万用表测 GPIO11 电平;查上拉与接线;确认丝印脚位=11;长按 >30ms 再测
急停不灵_run_for 循环里是否仍有 btn_pressed() 判定禁止删除急停轮询;POLL_MS 不得 >50ms;查是否状态被 AI 改成阻塞 sleep(N)(违规,退回骨架)
串口不通HANDSHAKE 是否为 False(预期!);serial_poll 有无异常默认人肉握手即可演示;要启用时查端口号与共地;06:Claw 10 分钟不顺直接降级
循环跑到一半停在 DOWN[FATAL] 打印的异常;是否堵转过流try/except 已中停;查卡绳/配重(02 §3.6);恢复后从 IDLE 重新启动

八、备份与回退

层级内容动作
U 盘备份(赛前必做)scripts/bridge_servo.py、bridge_servo.lua、m10_trigger.py、test_50cycles.py、params.lua 原值截图、Mind+ 工程包、本文件打印稿11/14 晚按 01 打包清单入"程序袋";现场机器故障 30 分钟内可换机重烧(06 §二)
Claw 不可用Web/LLM 挂按 06 §六顺序降级:Console 跑预存脚本 → Mind+/手写同功能工程 → 换备用主控按引脚表重接 → 纯机械手拉演示;聊天写程序不计入通过标准
K10 整板故障机构主控死热备第二块 M10 接机构 IO(01 §七),引脚按 §二标签重接;程序改用同一 PARAMS 结构
舵机/绞盘故障机构不动断电后手拉绳尾缓降(02 §3.3 降级)→ 静态展示;答辩讲设计意图,不影响结构分
图生文不受影响M10 管线与 K10/Claw 完全解耦05 L0–L3 独立执行;AI日志/ 与 Claw日志/ 分开(05 §五);机构降级时 AI 照常出完整一次生成

回退口诀:程序问题回 U 盘,Claw 问题回 Console/Mind+,机构问题回手拉,AI 问题回 05 降级表——四条线互不拖累。

换机恢复三步(现场照做,不讨论):① U 盘拷入 scripts/ 全目录,核对 PARAMS 与打印稿一致;② 按 §二引脚表重新压线,丝印对脚位(06"标签与脚本引脚一致");③ 先跑 test_50cycles.py 的 5 次抽测,绿了再进 50 次正式记录。恢复过程超过 30 分钟 → 改走机械手拉 + 静态展示,保结构分与 AI 分。


附:本文与其他文档的一句话索引

需要打开
绳路/参数初值/50 次验收口径02 §3
图生文状态字、prompt、日志 01–06、断网 L0–L305(只执行不复述)
Claw 话术、params.lua、现场 60–70% 时间给接线06(只引用不复述)
比赛日程与总降级01

05图生文软件路径 · 提示词模板 · 最小接线(高中组)

源文件 方案/05-图生文软件路径与提示词模板.md5 节4 张表5 段代码/示意约 3,642 字

配套:01 执行手册、02 桥体详案、03 场景详案、04 编程详案、07 材料核对(单一主方案)。
主控分工(与总控会话对齐):M10=AI 主控;K10=机构主控(热备可换第二块 M10)。
图生文只走本文 M10 路径。K10 侧:硬件/机构程序全部交给 ESP-Claw(Web);人工只接线与硬件调试,详见 06-分工-硬件程序交ESP-Claw-人工接线调机.md。


一、图生文最快落地路径(M10 主路径)

1.1 标准链路(赛前必须 15 分钟内跑通)

按钮①按下
  → M10 打开 USB 摄像头,抓 640×480 一帧
  → 本地保存:AI日志/AI-XXX/01_原图.jpg
  → 调用多模态大模型(图生文),记录:
        02_prompt.txt
        03_原始输出.txt
        04_参数截图.png(模型名、温度、时间戳)
  → 学生现场筛选/改写 → 05_学生定稿.txt
  → 屏幕显示 40–80 字短文 +(可选)喇叭播报
  → 06_成品屏显.jpg

自动存日志最小实现要点(赛前脚本骨架):

text
AI日志/
  AI-001_20261115_0930/
    01_原图.jpg
    02_prompt.txt
    03_原始输出.txt
    04_调用参数.json      # model, temperature, ts, latency_ms
    05_学生定稿.txt
    06_屏显截图.jpg
    07_过程录屏.mp4        # 可选,答辩投屏用
  • 每次触发自动生成新目录 AI-序号_时间戳,禁止覆盖。
  • 脚本返回值带 log_dir 路径,屏显角落打一句 日志: AI-001,方便评委对照。
  • 学生二次加工必须落盘:05_学生定稿.txt 里可另起一行写 删改说明:去掉第2句,改写第1句…(一行即可)。

1.2 调用形态(三选一,赛前定死一种)

形态做法适用
A. 笔记本 Python 脚本(推荐主路径)按钮/串口触发 → OpenCV/Pillow 抓帧 → requests 调多模态 API → 结果回传 M10 屏(串口或 HTTP)留证最全、改 prompt 最快
B. M10 板载直接调M10 上完整 Python + 同一 API无笔记本时仍可演示
C. 人肉触发蜂鸣 → 学生按按钮② → 手动拍照上传网页版模型 → 粘贴回脚本串口/脚本故障时的底线

网络降级顺序:
赛场公共 WiFi → 手机热点 → 随身 4G → 断网预案(见 1.4)。

1.3 断网 / API 失败降级(必须演练)

级别条件动作答辩口径
L0网络通正常图生文全流程主路径
L1API 超时/5xx自动重试 2 次(间隔 2s)→ 换备用 API 入口(主控②只存配置不存成品)双入口热切换
L2完全断网屏显学生赛前写好的短语卡(属允许携带的触发介质)+ 展示已留证的 L0 日志目录现场生成中断,展示过程证据与人工定稿
L3语音兜底离线 TTS/喇叭读短语卡固定句(不称“AI 现场生成”)机构演示不断,AI 面如实说明

短语卡内容仍须符合红线:只用意象词,不写人物故事。

1.4 按钮与触发约定(与 04 编程契约一致)

  • 按钮①:启动拍照+图生文
  • 按钮②:确认/下一段(或串口握手失败时的“人肉触发”)
  • 屏幕状态字:待机 → 拍摄中 → 生成中 → 请改写 → 已上屏

二、提示词模板(可直接打印上场)

2.1 主模板(图生文)

text
【角色】你是纪念馆展陈文案助手。
【任务】根据用户上传的现场照片,写一段用于纪念桥展项的缅怀短文。
【硬性要求】
1. 汉字,40–80字,一段,不用标题、不用列表;
2. 基调:庄重、缅怀、致敬;可用意象:纪念桥、花圈、松柏、
   雨花石、倒影、碑、旗、晨光、静默、传承;
3. 禁止:烈士姓名与生平、具体事迹演绎、口语、网络语、
   拟人化卖萌、游戏化、虚构历史情节;
4. 只描述画面可见物与公共纪念意象,不编故事。
【输出】只输出短文正文,不要解释。

2.2 改写模板(学生二次加工时回传)

text
以下是你的初稿。我已人工修改:
- 删除:……
- 改写:……
- 保留:……
请以我的修改为准,输出最终版(仍 40–80 字),
只输出正文。我的版本:
<<<粘贴学生定稿>>>

2.3 备用短语卡(L2 断网,赛前手写/打印)

每张 ≤80 字,3~5 张轮换,例如:

  1. 桥栏静立,花圈无言;松柏守望,吾辈承志。
  2. 晨光过桥,倒影成行;一默致敬,不忘来路。
  3. 石圈二十四,连起南北;静默之间,自有回响。

(使用时屏显标注 预置短语 · 非现场生成,避免与 AI 日志混淆。)

2.4 质检 5 问(上屏前学生扫一眼)

  • 是否出现具体人名/事迹?→ 删
  • 是否 40–80 字?→ 超则删句
  • 是否口语/玩笑?→ 改书面
  • 是否与照片中的桥/花圈/松柏等公共意象相关?→ 不相关重生成
  • 是否已存 03 与 05 两份文本?→ 缺则补截屏

三、最小连接图(一张说清)

3.1 电气总览

                    ┌─────────────────────────────────────┐
  220V/外接 ──插座──┤ 笔记本(脚本+API+AI日志+投屏)      │
                    └──────────┬──────────────────────────┘
                               │ USB
                    ┌──────────▼──────────────────────────┐
                    │ 主控① M10(AI)                      │
                    │  屏:状态/短文   USB-A:摄像头        │
                    │  3Pin:按钮①②   串口/网络 → 主控②   │
                    └──────────┬──────────────────────────┘
                               │ USB / 串口
                    ┌──────────▼──────────────────────────┐
                    │ 主控② K10 或第二块 M10(机构)        │
                    │  PWM/IO:舵机×4、LED、蜂鸣            │
                    │  与主控①只传:到位/完成/触发          │
                    └──────┬───────────────┬──────────────┘
                           │               │
              ┌────────────▼──┐   ┌────────▼─────────────┐
              │ 舵机独立5V    │   │ 电机回路(方案定)     │
              │ 与主控共地    │   │ 电池盒—闸刀—电机      │
              └───────────────┘   └──────────────────────┘

  九彩LED×10 ── 纽扣电池组(与主控逻辑电隔离,可并联演示)
  喇叭 ── 主控①(或蓝牙音箱)

3.2 接线核对表(入场后按此点名)

#连接端 A端 B注意
1摄像头USB 摄像头M10 USB-A640×480;赛前拔插 10 次验松紧
2按钮①按钮模块M10 3Pin 数字口数字量;丝印标 触发
3按钮②按钮模块M10 3Pin 数字口丝印标 确认
4主控互连M10 UART/USB主控②只通触发与完成;不通则人肉握手
5舵机×4信号线主控② PWM独立 5V,共地;信号勿接 5V
6电机驱动输出TT/130电池盒+闸刀;与逻辑地单点共地
7喇叭音频口M10声音清脆不失真
8LED 组灯串CR2032独立供电,不抢主控电流

3.3 与主方案/改装储备的对应

形态机构主控驱动对象AI 主控不变部分
主方案(必保)S1 舵机绞盘升降献花台拍照器物模型/图像卡→图生文→屏显
改装储备(规定任务需要时才启用)TT/130 皮带、滑轮组、舵机阵列同上;只改“触发源/到位时机”一行配置

AI 软件路径与提示词恒用本文,机构怎么改都不动 AI 侧。


四、赛前软件彩排(1 周内,计时)

  1. 冷启动 M10 → 插摄像头 → 跑通 L0 全流程,≤15 分钟,日志目录结构正确。
  2. 断网 10 分钟 → L1/L2/L3 各走通一次。
  3. 提示词用 5 张不同现场照片试写 → 无红线句、字数达标。
  4. 学生改写一轮并保存 05 文件。
  5. 主控①②串口握手失败演练 → 人肉握手仍能出一次完整演示。
  6. 全流程录屏一次,截 6 张关键帧入答辩素材。

五、附录:K10 × ESP-Claw(硬件程序全交 Claw · 人工接线调机)

定案:

  • 机构/硬件控制程序全部由 ESP-Claw 负责(仅 Web 控制台聊天生成与修改 Lua)。
  • 人工只做结构、接线、上电排查、标定报数、安全断电;不手写业务程序。
  • 现场允许 Web 现写程序,话题只限机构;不配 IM。
  • 不参与本文 §一图生文;AI日志/ 与 Claw日志/ 分开。

接线阶段、话术模板、降级与彩排见:06-分工-硬件程序交ESP-Claw-人工接线调机.md。
Web 断链时降级只换通道(Console/备份文件/Mind+),尽量仍不现场手写;M10 图生文不受影响。

06分工定案:硬件程序全部交给 ESP-Claw · 人工只接线调机

源文件 方案/06-分工-硬件程序交ESP-Claw-人工接线调机.md9 节4 张表9 段代码/示意约 3,316 字

本卡唯一口径

  1. 硬件/机构相关程序:全部由 ESP-Claw 负责(只用 Web 控制台 聊天 → 生成/修改/运行 Lua)。
  2. 人工只做:结构安装、接线、上电排查、机械标定、安全断电——不手写业务程序、不现场调 IDE 业务逻辑。
  3. 现场时间紧张 → 程序侧零冷启动:赛前把「人机分工 + 接线表 + Web 通道」练熟;现场允许且鼓励用 Web 聊出来,但话题只限机构控制。
  4. 图生文/缅怀短文仍走 M10(05-…),不塞给 Claw,避免抢机构调试时间。
  5. IM 一律不配;Claw Web 挂了才降级 Mind+/预存脚本(保底,不是主路径)。

一、分工总表(谁干什么)

责任人工ESP-Claw(Web 聊天)
桥体/机构安装、限位挡块主责—
插线、共地、独立5V、闸刀主责—
通断/电压/堵转/发热排查主责只在「线查完仍不动」时查引脚占用与脚本
机械角度与速度标定主责(卡尺/秒表报数)把人报的数写进脚本参数
写 Lua、改逻辑、改通道映射不写全责
排程序错、重跑、固化规则不写代码全责
按钮/舵机/LED/屏显控制流提出「要什么动作」全责实现
图生文短文学生改写定稿不参与(M10 管线)
演示话术、结构讲解主责可协助润色,非必须

协作一句话:
人说「要什么、线在哪、数值多少」→ Claw 在 Web 里写出并跑通程序 → 人再动机构确认。

text
人工:结构 + 接线 + 报数 + 动机构确认
         │  自然语言/报数
         ▼
ESP-Claw Web:生成 Lua · 改参数 · 运行 · 固化规则 · 查 hwmap
         │  脚本动作
         ▼
K10 外设:按钮 / 舵机 / LED / 屏 /(可选电机 PWM)

二、赛前只练「通道」,不提前写死业务

赛前目标不是把比赛程序写完,而是保证 6 小时里 Web 聊天写程序这条路是通的:

赛前必过通过标准
烧录 dfrobot_k10,只配 WiFi+LLM,无 IMWeb 你好 有回复
打印 接线表 + 实物照片(与丝印一致)盲人按表能接完
Web 里完成 1 次:记忆引脚 → 点灯 Lua → 运行≤10 分钟
Web 里完成 1 次:按钮→舵机小脚本 → 连跑 10 次动作正确
断网演练:Web 不能用时 Console/Mind+ 备份路径 5 分钟能跑保底存在即可
固定 scripts/ 目录与命名习惯、params 改法两人说法一致

不必赛前写完整套「献花/长卷/礼赞」成品程序——任务当天才发布;现场用同一套话术模板现写(见 §四)。


三、现场时间怎么切(接线仍要人,程序全给 Claw)

时段人工(硬件)Claw Web(程序)
08:30–10:00搭结构、按表接线、上电前检查并行:连热点、确认 Web 能聊、hwmap 空闲
10:00–11:30单路点动、查共地/供电、卡尺报角度按人报的线与数,现写 按钮/舵机/LED 脚本并 run
11:30–12:30联调、限位、连续动作确认改参数、修逻辑、固化 1~2 条规则
13:00–13:45底线:结构稳 + 动作可重复 + 拉闸有效按最终任务 现写/改 演示序列
13:45–14:30收线、贴标签、安全只改参数;聊天开「新对话」防上下文乱

硬约束:

  • 人工不在笔记本上打开 IDE 写业务代码。
  • 程序问题 先丢给 Web;仅当 Web 断链才走 §六降级。
  • 每次 Claw 生成/修改:截图 + 脚本路径 → Claw日志/(与 AI日志/ 分开)。

四、现场 Web 话术模板(程序全从这里来)

4.0 开场(每次新任务先发)

text
硬件接线如下,只允许使用这些资源,禁止猜引脚:
- 按钮1=GPIOn,按钮2=GPIOn
- 舵机1信号=GPIOn,舵机2信号=GPIOn…(独立5V,已共地)
- 电机PWM=GPIOn(若有)
- 屏幕/LED为板载
先回复:已记住引脚。然后等我说需求。

4.1 机构动作(人提需求 → Claw 写程序)

text
需求:按钮1按下,舵机1从0°转到90°,保持1秒回到0°;
按钮2按下,屏幕显示“就绪”,LED亮1秒。
请生成 Lua,写入 scripts/,说明如何运行;跑完报告结果。

4.2 人工标定回传(人报数 → Claw 改参)

text
实测:90° 过冲,改为 75°;保持改为 1.5s;单程电机约 9 秒。
只改参数,不改接线假设。改完 diff 并重新运行。

4.3 硬件仍不动时(先人查线,再问程序)

text
人已查:共地OK、5V OK、信号线对。仍不动。
请:1) hwmap 查该脚是否被占 2) 检查脚本语法 3) 给最小手动 set 一次。

4.4 任务发布后适配

text
新任务只要求“旋转致敬”。保持接线,生成四路舵机依次 0→90→0,
间隔 0.5s,可循环 3 次。写完直接运行。

4.5 固化断网可跑

text
把当前“按钮1→舵机序列”存为本地规则,命中直接执行 Lua,
不要每次再调大模型。

4.6 会话纪律

  • 换任务 → Web 新对话,重发 4.0 引脚表
  • 只要:脚本路径、运行命令、报错一行;不要长原理
  • 每次成功 run → 截图存 Claw日志/

五、与 M10 图生文的边界

机构/按钮/舵机/LED/屏显控制 ──► 全部 Claw Web + K10
拍照 → 图生文 → 学生改写 → 屏显短文 ──► 全部 M10(05 文档)
  • 短文提示词、AI 日志 01–06 不经 Claw。
  • 两人并行时:人 A 接线并给 Claw 报数;人 B 跑 M10 管线。
  • 单人时:先接线到可通电 → Web 写第一段机构程序 → 再切 15 分钟图生文 → 回来改机构参数。

六、降级(仅 Web 断链;程序职责仍尽量不回给人写)

顺序动作谁执行
1查热点/LLM,Web 新对话重试人工操作浏览器,仍由 Claw 答
2Console ask / 跑同一套 Lua人敲命令,逻辑仍用 Claw 已生成文件
3U 盘里 上次彩排成功的脚本 直接 run人只点运行,不现场重写
4Mind+ 同功能工程人只点开始(赛前备份)
5纯机械+闸刀演示保结构分;程序分如实说明

原则: 降级降的是「通道」,不是把「写程序」抢回人工;能 run 已有文件就不现场手写。


七、人工接线阶段清单(程序不介入时人只干这些)

A1 结构件固定,舵机先不上电
A2 只铺信号线与地,动力电不接
A3 按钮通断(表笔/万用表)
A4 舵机信号+独立5V+共地 → 单路点动
A5 电机回路最后:电池—闸刀—驱动
A6 M10 摄像头/喇叭单独束线
A7 每路拍照 → 接线日志/(颜色、端子、对应 Web 引脚表)

查线口诀:不转 → 共地 → 供电 → 插错排针 → 堵转 → 最后才喊 Claw 查脚本。


八、彩排(练的是「人接线 + Claw 写程序」的咬合)

  1. 盲接 仅凭打印表 ≤45 分钟,通电
  2. Web 发 4.0+4.1,≤10 分钟 出可跑舵机脚本
  3. 人报错角度 → 4.2 改参 → 一次 run 生效
  4. 连续 10 次动作正确
  5. 断 WiFi:用步骤 3 已生成文件在 Console 跑通
  6. 故意拔共地 → 人 3 分钟定位(不先问聊天)
  7. 全程截图进 Claw日志/

通过: 盲接 45′ + 聊天出脚本 10′ + 断网仍 run。
不考核: 人工手写业务代码速度(因为不走人工写)。


九、答辩 25 秒

「我们把机构控制程序全部放在行空板 K10 的 ESP-Claw 上,用浏览器 Web 对话生成和修改 Lua;现场时间主要用于结构接线、供电共地和机构标定,同学报实测角度和延时,Agent 即时改参运行并截图留证。图生文与缅怀短文在 M10 另一条管线,由同学筛选改写后上屏。」

06K10 × ESP-Claw:现场以接线调试为主 · 最少写程序

源文件 方案/06-K10-现场接线调试与最少写程序.md10 节5 张表4 段代码/示意约 4,177 字

定案(本卡唯一口径)

  1. 现场主战场 = 接线 + 硬件调试(人工),不是聊天编程。
  2. 程序赛前写死、赛前跑通;现场只改 1~2 个参数或换触发源,禁止现场从零让 AI 写业务逻辑。
  3. 只用 Web 控制台(需要时看状态/跑已有脚本);不配 IM。
  4. 图生文仍走 M10(见 05-…);本卡只管 K10 机构侧。
  5. Claw 能用则用(跑预存 Lua、看 hwmap);不能用整段撤下,K10 用 Mind+/备份脚本。

一、时间怎么花(原则)

占比投入说明
约 60–70%接线、供电、机械安装、通电排查红黑笔标线、万用表、分步上电
约 20–25%动作标定与可复现调试舵机角度/电机占空比/限位,连续跑 N 次
≤10%软件只做「调用已有脚本」Web/Console 执行、改参数表、看日志
0现场自然语言从零生成整段业务程序赛前完成;现场只允许改参数

一句话:人负责让电和机械对;电脑只负责把已经写好的脚本跑起来。


二、赛前必须做完(否则现场不要带 Claw 方案上场)

赛前在同样硬件上全部打勾,任一项不过 → 比赛日 Claw 只作状态查看,不依赖它跑机构:

  • K10 烧录 ESP-Claw,仅 WiFi+LLM,无 IM,Web 能聊
  • 外设按最终接线图接好,丝印/标签与脚本引脚一致
  • 预存脚本(见 §四)已写好并连续成功 ≥50 次
  • 断网后:Web 不能聊时,Console 或开机规则仍能跑机构
  • Mind+/原厂 MicroPython 回退包在 U 盘,30 分钟内能换回
  • 一张 接线照片 + 引脚表 打印出来,现场对照压线

预存内容属于「已写好的程序逻辑」,按赛事要求:以现场组装、现场调试、现场生成/调整 AI 内容为准;不要携带“已训练完整模型文件”。逻辑脚本与模型文件不是一回事,但仍以组委会现场核验口径为准——脚本以「可当场改参数的明文」形式准备,并保留现场改参记录。


三、现场操作顺序(接线 → 调试 → 才碰软件)

阶段 A:分步接线(人工,主时间)

原则:先机械后电气、先弱电后强电、先一路再并联;每步蜂鸣/万用表确认再下一步。

A1 结构固定,舵机/电机先不上电
A2 只接 主控②(K10) 逻辑地与信号线(不接电机动力电)
A3 接按钮 → 万用表/点灯确认通断
A4 接舵机信号 + 独立5V,**共地** → 先单路点动
A5 电机回路最后接:电池—闸刀—驱动—电机;与逻辑地单点共地
A6 M10/摄像头/喇叭:AI 管线单独接,不和电机缠在同一胶带束
A7 每完成一路:拍照存 `接线日志/`(线号、颜色、端子)

接线核对(和 05 §三一致,现场只盯这张):

步连接完成标准
1摄像头→M10系统能看到设备
2按钮①②→M10 或 K10(按你们最终表)按下电平变化
3主控①↔主控②触发/完成信号通,或宣布人肉握手
4舵机信号→K10 PWM;独立5V;共地单路微动无复位
5电机→电池+闸刀拉闸即停
6喇叭→M10一声清脆
7LED→纽扣电池不抢主控电流

硬件调试口诀(人工):
不转 → 查共地 → 查供电 → 查信号线是否插错排针 → 查是否堵转卡死 → 最后才怀疑程序。

阶段 B:机构标定(人工为主)

  1. 舵机:中位→工作角→回位,记录角度/延时到纸质「复现配方」
  2. 电机:PWM 占空比写死,单程秒表,误差目标 ≤0.5s
  3. 限位/挡块:先机械保险,再软件换向
  4. 连续 10~50 次无飞车、无掉线、无热保护
  5. 电源:拉闸刀 → 全停;再合闸 → 脚本从安全位启动

阶段 C:软件(最少动作,≤15 分钟)

只允许这些操作:

允许禁止
Web/Console 运行已有 scripts/*.lua现场让 Claw 从零写整套业务逻辑
改参数表:角度、延时、占空比、通道绑定现场大改架构/重接引脚假设(应改线标)
hwmap 查占用、router --reload长对话闲聊、装新 Skill、改固件
换「新对话」仅当要问「这个报错怎么查」把聊天记录当图生文日志

Web 仅用于:
1)确认 LLM/网络是否活着(可选);
2)让 Agent 执行或解释已有脚本;
3)改一行参数后 run。

硬件异常优先人工,不要先问聊天机器人。


四、预存脚本清单(赛前写死,现场只跑)

放在 K10 受管目录(或 Mind+ 工程备份),文件名固定:

text
scripts/
  00_selftest.lua      # 上电自检:屏、灯、按钮读电平、蜂鸣
  01_button_servo.lua  # 按钮→舵机(方案A/C 共用骨架)
  02_motor_belt.lua    # 电机/皮带限时往返+限位(方案B)
  03_demo_sequence.lua # 答辩固定演示序列(可一键)
  params.lua           # 唯一可改:角度/延时/通道/占空比

params.lua 是现场唯一允许改的文件(改完截图进 Claw日志/):

lua
-- 现场只改本文件,改前先抄原值
return {
  servo1 = { pin = 12, a0 = 0, a1 = 90, hold_ms = 1000 },
  servo2 = { pin = 13, a0 = 0, a1 = 90, hold_ms = 1000 },
  motor  = { pin = 14, duty = 12, run_ms = 9000 },  -- 方案B
  button1 = { pin = 10 },
  button2 = { pin = 11 },
}

运行方式(按熟练度选一种,赛前定死):

  1. Web:文件管理/聊天「运行 01_button_servo.lua」
  2. Console:对应 lua/run 命令
  3. 快捷规则:上电或口令直接 run_script(断网仍工作)
  4. 回退:Mind+ 点一下开始

赛前选定 主 1 条 + 备 1 条,现场不再试第三种。


五、Claw 在现场的「辅助」实际含义

不是「帮你想怎么写」,而是:

场景人工先做Claw/Web 只做
舵机不转查共地/5V/信号线hwmap 看是否占用;查脚本是否在跑
按钮无反应查线、查上拉、表笔测电平打印脚本里读的是哪个 GPIO
动作角度不对卡尺/目测定角度改 params.lua 一行 后 run
电机抖查电池、闸刀、堵转改 duty/run_ms
需要解释报错抄屏上错误一行新对话问「如何查」→ 仍自己动手改线

若 Web/LLM 全挂: 人工 + Console/Mind+ + 预存脚本,机构必须仍可演示。


六、和图生文的并行分工(两人时)

时间轴 08:30 ──────────────────────────── 14:30
人A(机构):  搭桥 → 接线A1-A7 → 标定 → 只跑预存脚本
人B(AI)  :  M10摄像头/按钮 → 图生文日志01-06 → 学生改写上屏
共用:        闸刀位置、总电源、答辩投屏切换
禁止:        人A长时间和Claw聊写程序;人B用Claw写短文

单人时:先机构接线到「可通电」,再切 AI 管线 15 分钟,再回头标定;软件永远插在硬件步骤间隙,且只跑预存脚本。


七、6 小时插入(修订)

时间人工硬件软件(极少)
08:30–10:30结构 + 分步接线 A1–A7不碰聊天;最多确认 M10 摄像头在
10:30–12:00单路点动 → 全机构联调 → 限位跑 00_selftest、01/02 各 1 次
12:00–13:30连续 10~50 次可复现;修线只改 params.lua;截图
13:30–14:15底线验收:动作+安全断电图生文 L0 走通(B 角)
14:15–14:30收线、标签、拉闸待命不再开新程序

Claw Web 若 10 分钟内不顺 → 降级表 §八,时间全部还给接线。


八、降级顺序(硬件优先)

  1. Claw Web 慢/挂 → Console 跑预存脚本
  2. Console 也不稳 → Mind+/备份 MicroPython 同功能工程
  3. K10 整板故障 → 换组委会备用套装或第二块主控,接线标签按表重接(人工作业)
  4. 机构仍不动 → 纯机械演示 + 人工手摇/闸刀通电看点灯,保住结构分
  5. AI 侧(独立):M10 图生文按 05 的 L0–L3,与 Claw 无关

九、赛前彩排(按「接线工时」而不是「聊天次数」计时)

  1. 盲接一轮:只凭打印接线表,≤45 分钟 完成 A1–A7 并上电
  2. 故障注入:拔掉共地/舵机信号/按钮线,人工 3 分钟内定位
  3. 预存脚本连续 50 次
  4. 断网:只用 Console/Mind+ 跑通演示序列
  5. 改 params.lua 角度 → 一次 run 生效
  6. 记录:接线照片、引脚表、配方纸、脚本 U 盘备份

通过标准: 盲接 ≤45 分钟 + 故障 3 分钟定位 + 断网仍可演示。
聊天写程序 不计入 通过标准。


十、答辩 20 秒口径

「现场 6 小时我们把主要时间放在复合结构的分步接线和机构调试上:先机械后电气、先单路后联调,每路有通断确认。程序赛前已写好并压力测试,现场只改角度延时等参数并截图留证;需要时用行空板 Web 控制台执行预存脚本、查引脚占用。图生文与缅怀短文在 M10 另一条管线完整留证。」

07材料与自备核对表(赛场提供 vs 自备审计)

源文件 方案/07-材料与自备核对表.md6 节5 张表0 段代码/示意约 2,683 字

用途:①赛前打包点名;②入场核验对照;③证明本方案不超发材料。规则依据:《物料清单》(2026-10-10)与《备赛指引》。特殊材料报备截止为赛前 3 个工作日(约 11/10),现已过期——只能带规则明示自备项 + 普通文具 + 允许的触发介质,不再报备新材料。


一、赛场提供 · 用量审计(结论:无超出,余量充足)

1.1 结构/装饰材料

赛场发放(高中组)发放量本方案用量余量用途去向
松木条 5×5×1000mm80 根桥体 22–25 + 场景底座 6 + 植物 5–6 + 器物台 2 ≈ 35–40≥40 根余量=规定任务改装储备
卡纸 A4 200g10 张花圈 24 只 ≈4 + 灌木/景石 2 + 器物模型 2 ≈ 82剪裁时先排版 12 只花圈/张
彩纸 A4 80g10 张草坡绿 2 + 树叶绿 1 + 水面灰蓝 1 + 备 1 ≈ 55
建筑模型装饰纸 270×2701 张桥面贴面 10
铁丝 0.3mm×2m1 条节点约 0.8 + 导轨 0.3 + 梅枝 0.4 + 吊环 0.2 ≈ 1.7m0.3m紧张,节点优先,梅枝可省
绳索/橡皮筋若干升降绳 0.5m + 配重橡皮筋 1够
滑轮3升降用 12改装储备
七彩 LED 5mm + 灯套10常亮 55损坏替换
纽扣电池 CR20325常亮 5 灯各 10仅够 5 灯常亮(见 02 §5)
旗帜材料(升国旗套装)+ 旗杆1+1场景桥头按国旗法升挂—比例位置合规,不污损
白乳胶 40ml / 泡沫胶1+1装饰件粘贴—
热熔胶枪 ×2 / 胶棒 ×10—结构+置景—
502 胶小瓶3规则注明"自带",节点工艺核心—带足 3,戴手套用
双轴减速电机 / 130 电机+支架 / 皮带轮 4+皮带 2 / 扇叶 / TT 马达 / 电池盒+闸刀 / 5 号电池 2各 1 套主方案不用(主机构=舵机绞盘)全部改装储备袋,整袋带入
手锯 / 打磨工具 / 钻孔工具 / 测量工具各 1下料、修整—公共/发放工具
护目镜 ×3 / 护衣 ×3—全程佩戴—

1.2 公共设备(现场,需工作人员指导)

激光雕刻机、3D 打印机、台式砂光机、微型钻床等——主方案不依赖(松木条手锯+砂纸即可),仅当时间富余用于精修花圈模板。


二、自备智能硬件(《物料清单》明示"参赛队伍自行准备",单套清单)

项数量本方案用途核对
主控制器(有屏、可编程、可调大模型)2M10=AI 主控;K10=机构主控☐
9g 舵机(1.8Kg)360° 连续旋转含舵盘4S1 绞盘升降用 1,3 只改装储备☐
喇叭模块1短文播报☐
USB 摄像头(30W/640×480)1器物模型/图像卡拍照☐
按钮模块2B1=AI 触发(M10);B2=升降/急停(K10)☐
USB 数据线4主控供电/烧录/摄像头☐
传感器连接线(3Pin/4Pin/杜邦线)若干舵机/按钮接线☐

另有规则明示自备:

项用途核对
笔记本电脑 + 电源编程、AI 软件、留证、投屏☐
AI 软件/大模型调用能力(API key 等)图生文;赛前本地预调试☐
人身意外保险单(可出示)未购者不能参赛☐
参赛证(11/9 起平台下载打印)报到入场☐
蓝牙音箱(可选)声音放大☐

三、必须额外自备、但发放清单里没有(关键!)

项为什么需要风险与说明核对
舵机独立 5V 电源(充电宝 5V/2A 或 4×AA 电池盒)5 号电池×2 仅 3V,带不动 9g 舵机;无电源=机构瘫痪不在发放清单,但属自备电子范畴;与主控共地☐
剪刀 ×1–2卡纸/彩纸/花圈全靠剪;高中组发放清单没有剪刀禁带名单是美工刀/勾刀/喷漆/气动工具,剪刀不在其中;若担心,1 把即可,现场组间交换也行☐
打印"AI 触发图像卡"(官方素材 4–6 张:纪念桥/雪松/竹海/花圈/倒影池/忠魂亭)规则明确允许携带"打印图像、文本卡片"作触发介质;也是识别降级件只打印官方素材,不打印网络人物故事☐
打印"断网短语卡" 3–5 张L2 断网降级(见 05 §1.3)标注"预置短语·非现场生成"☐
打印提示词模板 1 份现场照抄调用,省时间☐
记号笔 ×2、一次性手套(502 防护)、A4 纸少量记录/防护/垫底普通文具☐
U 盘备份脚本/工程(06 要求)☐
电源插排(可选)高中组可用外接电源,插口可能不够☐
透明胶/双面胶(小卷,可选)纸件快速固定☐

四、禁带清单(违者取消资格,打包最后逐项排除)

  • 美工刀、勾刀、喷漆、气动工具
  • 电动工具 >24V
  • 已训练完成的完整模型文件(笔记本里的模型文件夹赛前清理检查)
  • 任何提前电气连接/功能性组装的开源硬件(必须独立元件装袋)
  • 任何提前胶粘/铆接/螺丝连接的结构件(只能单一零件)
  • 易燃易爆、高压危险、有毒有害物品
  • 未报备的"特殊材料"(报备期已过,本次不带任何特殊材料)

五、入场形态打包表(11/14 晚按此装袋)

袋内容形态要求
①电子元件袋主控×2、舵机×4(含舵盘)、摄像头、按钮×2、喇叭、USB 线×4、杜邦线全部独立元件,无任何接线
②电源袋充电宝 5V、笔记本电源、插排、5 号电池盒(备用)
③耗材袋502×3、手套、记号笔、剪刀
④打印资料袋触发图像卡、短语卡、提示词卡、参赛证、保险单、速查页(01/02/04)
⑤备用机构袋双轴减速电机、130 电机+支架、皮带轮/皮带、TT 马达、电池盒、滑轮×2、剩余 LED整袋不开封性质,独立件
⑥工具袋自带剪刀、U 盘、(打磨砂纸赛场有)

自查口诀:手捏元件袋——线没接、胶没粘、模型文件没拷、保险单在最上面。


六、与场景详案(03)的用量分界

  • 植物(雪松/竹/梅)、器物模型、桥下地形、倒影池水面的用料已计入本表 1.1;
  • 若 03 最终用量与本表有出入,以本表为上限——不得挪用改装储备(≥40 根松木条)之外还超发。
南京市第十一届中小学生创客竞赛决赛 · 创客马拉松(高中组)

00总体备赛计划与约束手册

源文件 方案/归档/00-总体计划与约束手册.md9 节5 张表1 段代码/示意约 4,717 字

本文档是三份设计方案(方案A/B/C)的共享基准。所有方案必须与本手册一致,不得突破任何红线。生成日期:2026-11(备赛阶段)。比赛日:2026年11月15日 8:30–14:30 现场制作(6小时)+ 14:30–16:30 答辩(3分钟陈述 + 1分钟问答)。地点:南京市金陵中学(江心洲校区),建邺区龙恩路18号。报到:11月14日13:00–15:00。


一、赛题定位(高中组)

基础创作主题:雨花寄志,智叙缅怀

高中组主题方向:陵园中心纪念区纪念桥展示创作

要求原文要点:

  1. 围绕雨花台烈士陵园中心纪念区纪念桥,完成复合型工程结构与可控机械机构搭建;
  2. 结合图像拍摄识别、AIGC文本生成,融入"革命烈士精神、致敬英烈"的正向价值观;
  3. 综合考察工程实践、硬件开发、人工智能应用能力。

备赛要点原文:

  1. 练习承载结构、可控升降/运动机械机构搭建,重视结构力学、安全性、动作可复现;
  2. 熟练掌握摄像头图像采集 → AI调用多模态大模型实现图生文技术流程;
  3. 思考工程结构如何服务红色纪念主题,实现硬件工程与AI创意表达有机融合。

纪念桥本体资料(必须忠实还原,不得歪曲):

  • 长 103 米、宽 12 米,桥栏镶嵌 24 只花岗岩石雕花圈,连接南北纪念空间;
  • 是红色中轴线(北大门→烈士就义群雕→烈士纪念碑→倒影池→纪念桥→纪念馆→忠魂亭,全长约1500米)上的第五个节点。

二、时间与流程(比赛日)

时间内容
8:30–14:30现场制作(6小时封闭创作)
14:30–16:30现场答辩(每组3分钟陈述 + 1分钟评委问答)

陈述需展示与说明:设计理念、制作方法、实现功能、规定任务。⚠️ 两项"具体现场任务"及评分细则在比赛当天现场发布——方案不得预先固化成品,必须做成"模块化可适配"体系。


三、硬件与物料清单(高中组)

3.1 赛场统一提供(结构材料)

材料规格数量用途
松木条5×5×1000mm80根主结构材料(桁架、桥墩、立柱)
卡纸A4 200g10张花圈浮雕、装饰面
彩纸A4 80g10张装饰、剪影
建筑模型装饰纸270×2701张桥面/立面装饰
旗帜材料升国旗套装(须严格遵照国家规范制作)1升旗仪式元素
旗杆细木棍/竹条1旗杆
绳索/橡皮筋—若干滑轮组传动
滑轮—3个升降机构核心
铁丝0.3mm×2m1条连接、吊挂
七彩LED灯5mm + 灯套10个灯光效果
纽扣电池CR20325个LED供电
双轴减速电机—1个连续运动机构
130高速电机 + 支架—1套皮带传动
皮带轮 + 皮带1.95×6mm ×2、1.95×16.5mm ×22条皮带连续传动机构
扇叶—1个气流/动效
TT马达—1个行走/卷绕
电池盒(2节)+闸刀开关—1套供电
5号电池—2节供电
热熔胶枪×2、热熔胶棒×10——现场粘接
白乳胶 40ml、泡沫胶—各1粘接
502胶(小瓶含鼠尾管)—3自带,强力粘接
手锯、打磨工具(砂纸/锉刀)、钻孔工具、测量工具—各1加工
护目镜×3、护衣×3——防护(全程佩戴)

公共加工设备(现场、需工作人员指导):激光雕刻机、3D打印机、台式砂光机、微型钻床等。

3.2 自备智能硬件(现场任务必备,品牌不限)

项次物料单套数量参数要求
1主控制器2有屏幕、可交互、可编程、可做轻量模型训练、大模型调用;声音需求大可带蓝牙音箱
29g舵机(1.8Kg)含舵盘4360°连续旋转舵机
3喇叭模块1音源制作,声音清脆不失真
4USB摄像头1USB2.0,30W像素,640×480
5按钮模块2数字量输入
6USB数据线4—
7传感器连接线若干3Pin、4Pin、杜邦线
  • AI软件自备:图像识别/大模型调用等,建议本地预调试好流程(提示词模板、调用脚本),避免现场适配延误。
  • 现场可借用 1 套人工智能硬件套装(DFRobot 行空板M10/K10 + 二哈识图、或盛思乐动掌控2.0 + AI摄像头V4.0、或创趣智核+视觉识别模块,详见《2026年创客智能硬件选用参数表.xlsx》),用后归还。建议以自备为主、现场套装为备份。
  • 高中组可使用外接电源。
  • 现场有公共WiFi;若需专用网络,自备4G/5G随身WiFi。

3.3 入场硬性规定(违者取消资格!)

  1. 所有开源硬件入场前不得以任何方式电气连接或功能性组装,须以独立元件形式携带,裁判现场核验;
  2. 允许携带自制半成品结构件(单一零件,不得胶粘、铆接、螺丝固定及其它方式提前连接),入场后组装;
  3. 可携带触发AI生成内容的介质(如打印图像、文本卡片等);
  4. 严禁携带:喷漆、有毒有害材料、气动工具、美工刀、勾刀;自备电动工具电压 ≤24V;
  5. 严禁携带已经训练完成的完整模型文件;AI内容须现场生成、调整;
  6. 作品素材使用范围仅限《雨花台红色资源包及素材清单》;不得私自使用网络下载红色人物、历史故事类素材。

四、AI 使用规范(评分关注点)

  1. AI 仅作为创作辅助工具;
  2. 必须留存AI生成日志、参数截图等过程证据(建议:笔记本上建 AI日志/ 文件夹,每次生成截图+存 prompt 与输出原文);
  3. 必须体现学生二次加工(改写、编辑、排版、筛选、润色记录);
  4. 不允许直接照搬 AI 原始输出结果。

推荐图生文技术路线(6小时内必须跑通):

按钮触发 → USB摄像头拍照(640×480) → 主控/笔记本调用多模态大模型(图生文)
→ 生成"缅怀短文/意象词" → 学生现场编辑筛选 → 显示/语音合成播报/打印上墙
→ 全程截图留证

五、红色内容红线(一票否决级)

  1. 创作聚焦纪念建筑、器物、符号、精神意象;
  2. 禁止演绎英烈具体人物事迹、改编历史情节;
  3. 烈士就义群雕、烈士纪念碑、纪念桥、纪念馆等纪念雕塑,以及国旗、党旗图案,严格遵循《中华人民共和国英雄烈士保护法》官方标识规范;
  4. 不得对英烈姓名、遗物名称、纪念馆展陈内容随意改名、拟人化、卖萌化、游戏化;
  5. 内容庄重正向,符合"缅怀致敬"基调;
  6. 国旗元素:使用赛场提供的"升国旗套装",制作与展示严格遵守国旗法规范(比例、位置、不得污损)。

允许引用的符号库(出自《雨花台红色资源清单》,本地素材在 雨花台素材/):

  • 红色中轴线 7 节点:北大门、烈士就义群雕、烈士纪念碑、倒影池、纪念桥、纪念馆、忠魂亭(有照片)
  • 园林纪念植物意象:雪松(守护)、梅花(梅岗)、宝华玉兰(报恩/56民族)、丁香、竹(刚毅)、龙爪槐、雨花茶、海棠(有照片)
  • 音视频资源:《献花曲》(仪式用曲)、《雨花石》(有曲谱)等
  • 馆藏一级文物 / 缅怀厅遗物:谨慎使用——只可作庄重的器物剪影/符号引用,不得演绎其人物故事(其故事演绎是初中组赛题,高中组勿越界)

六、安全规范

  1. 进入加工区必须佩戴护目镜;近视学生佩戴眼镜挡片;
  2. 禁止自带美工刀、勾刀、喷漆、气动工具;自备电动工具 ≤24V;
  3. 护目镜、护衣全程规范佩戴;
  4. 使用502/白乳胶戴一次性手套;尖锐材料用专用工具裁剪;
  5. 激光雕刻机、微型钻床等禁止学生单独操作。

七、三份方案的分工与写作要求

总体策略:因为"规定任务"现场才发布,三份方案做成同一主题(纪念桥)、三种工程核心机构的备选体系,各自模块化,现场按任务拼装适配。三方案共享:纪念桥桁架主体(展示跨约1米:长向取1:100≈1030mm,宽向取1:50=240mm或1:100=120mm,答辩如实说明比例取舍)、24花圈桥栏、摄像头图生文管线、AI日志流程、答辩框架。

方案工程核心(评分主打)机构主线关键硬件
A 云桥献花可控升降机构(结构力学)滑轮组+绳索+TT马达/130电机 → 献花台升降滑轮×3、绳索、TT马达、电池盒
B 中轴长卷连续运动机构(运动可复现)皮带轮+皮带+130电机 → 移动展车/卷轴展开皮带轮×4、皮带×2、130电机、双轴减速电机
C 花圈礼赞多轴可控机构(旋转/摆动)360°舵机阵列 → 24花圈旋转致敬 + 摆臂献花9g 360°舵机×4、双轴减速电机

每份方案必须包含的章节

  1. 设计理念与红色内涵(纪念桥如何服务"缅怀致敬"主题;引用符号须合规)
  2. 工程结构设计(尺寸估算、松木条用量、承载与稳定、安全余量、组装顺序)
  3. 机械机构设计(原理图、动作可复现性、限位/防脱、备选降级动作)
  4. 硬件连接与AI技术路线(器件清单核对、图生文流程、降级方案=网络不畅时怎么办)
  5. 现场6小时施工时间表(精确到0.5小时,含调试与AI流程演练缓冲)
  6. 规定任务适配预案(模块如何拆改以应对未知任务)
  7. AI过程留证与学生二次加工说明(合规自查表)
  8. 3分钟答辩陈述脚本(要点+时间分配)
  9. 物料打包清单(入场前怎么拆成"独立元件/单一零件",避免违规)

写作要求

  • 语言:简体中文,面向高中学生与指导教师,可直接执行;
  • 长度:每份 4000–7000 字,务实,忌空话;
  • 涉及英烈只用官方名称与既定精神意象词(信仰、坚守、忠诚、牺牲、缅怀、致敬等),不得编造故事、不得拟人化;
  • 结构示意图用文字描述或 ASCII/Mermaid 均可,不强求图片;
  • 文件输出到 H:\2026年创客大赛\方案\ 目录,文件名见分工表。

八、备赛训练清单(赛前一周)

  1. 拆装演练:把松木条桁架在 90 分钟内搭完(计时3轮);
  2. 机构演练:升降/皮带/舵机各动作连续运行50次无故障;
  3. AI演练:拍照→图生文→编辑→输出,全流程 15分钟内完成,并自动存日志;
  4. 国旗制作规范笔试;红色内容红线口试(知道什么不能做);
  5. 模拟答辩:3分钟陈述卡点 ×5 遍;
  6. 检查参赛证、人身意外保险(未购买不能参赛)、工具报备回执。

九、文件清单与分工

文件负责内容
00-总体计划与约束手册.md总控(本文档)规则、物料、红线、分工
方案A-云桥献花-升降献花纪念桥.md子代理A升降机构主线
方案B-中轴长卷-皮带传动纪念桥.md子代理B连续运动主线
方案C-花圈礼赞-舵机旋转致敬装置.md子代理C多轴旋转主线
04-答辩与合规速查手册.md总控汇总三方案通用答辩、留证、红线速查
05-三方案对比与选用建议.md总控汇总对比表、选用决策、组合建议

04答辩与合规速查手册(三方案通用)

源文件 方案/归档/04-答辩与合规速查手册.md6 节3 张表1 段代码/示意约 2,447 字

配合 00-总体计划与约束手册.md 与 方案A/B/C 使用。比赛日随身携带打印版。


一、3分钟陈述 + 1分钟问答 · 时间卡点

时段内容要点
0:00–0:30开场立意一句话点题:作品名 + 纪念桥 + "缅怀致敬"主题
0:30–1:30工程结构与机构讲清:主结构用料/尺寸、核心机构原理、动作可复现证据(我们做了__次连续测试)
1:30–2:30AI技术应用摄像头拍照→多模态大模型图生文→学生二次加工→输出;展示AI日志
2:30–3:00红色内涵 + 规定任务如何服务缅怀主题;现场规定任务的完成情况
3:00–4:00评委问答见下方预案

开场白示例(可改):

"我们的作品是《XXX》,以雨花台红色中轴线上的纪念桥为主体——它长103米、宽12米,桥栏镶嵌24只花岗岩石雕花圈,连接南北纪念空间。我们用____机构,把'缅怀致敬'做成了一个可以看、可以动、可以说的作品。"

问答预案(提前练):

  1. "规定任务你们怎么完成的?" → 对照现场任务书逐条指认装置对应部分
  2. "AI生成的内容怎么体现学生能力?" → 展示:原始输出 vs 编辑后版本对比、提示词是自己写的、筛选/改写记录
  3. "为什么选这个机构?" → 结构力学/可复现/安全三点
  4. "红色内容怎么保证不出格?" → 只用官方名称与精神意象词;未演绎任何英烈事迹;国旗按规范制作
  5. "如果电机坏了怎么办?" → 降级方案(手动/备选动作)
  6. "材料为什么这样用?" → 松木条桁架受力说明

二、合规自查表(入场前 + 答辩前各查一遍)

入场合规(违者取消资格)

  • 所有开源硬件未做任何电气连接/功能性组装,独立元件装袋
  • 结构件均为单一零件,无胶粘/铆接/螺丝提前连接
  • 无已训练完成的完整模型文件(笔记本里的模型文件夹清空检查)
  • 无喷漆、有毒有害材料、气动工具、美工刀、勾刀
  • 自备电动工具 ≤24V
  • 特殊材料已提前报备(比赛前3个工作日截止)
  • 参赛证已打印(11月9日起在南京创新教育平台下载)
  • 人身意外保险已购买并可出示(未购者不能参赛)
  • 参赛名单与报名完全一致,全员到场

制作过程合规

  • 护目镜、护衣全程佩戴(加工区必须)
  • 激光雕刻机/微型钻床在工作人员指导下操作
  • 502/白乳胶戴手套使用

红色内容合规(一票否决)

  • 只聚焦纪念建筑、器物、符号、精神意象
  • 未演绎任何英烈具体人物事迹、未改编历史情节
  • 英烈姓名、遗物名称、展陈内容未改名/拟人化/卖萌化/游戏化
  • 纪念雕塑、国旗、党旗图案符合《英雄烈士保护法》官方标识规范
  • 国旗制作与展示符合国旗法(比例、位置、不污损、不倒挂)
  • 素材全部来自《雨花台红色资源包及素材清单》,无网络下载的红色人物/历史故事素材

AI合规

  • AI仅作辅助工具
  • AI生成日志完整:每次生成的截图、提示词、原始输出均已保存
  • 学生二次加工证据:编辑对比稿、筛选记录、改写说明
  • 无"直接照搬AI原始输出"的部分(展示处均为编辑后内容)
  • AI内容为现场生成、调整(非赛前预生成带入)

三、AI生成日志 · 记录模板

每次生成后立刻填写(笔记本 AI日志/ 文件夹,建议按 001-099 编号):

编号:AI-00X
时间:2026-11-15 __:__
环节:□图生文 □文本生成 □语音合成 □其他____
输入:□照片(文件名____)□文本提示词:________________
模型/工具:________________(版本____)
原始输出:(粘贴原文,勿改)
学生二次加工:□筛选 □改写(改写处标出)□排版 □其他____
最终使用内容:________________
截图文件名:AI-00X-1.png / AI-00X-2.png
操作人:____

提示词写作要点:明确"庄重、缅怀、致敬、意象化"基调;限制字数(如40–80字)便于现场编辑;要求"不涉及具体人物事迹"以自动规避红线。


四、6小时现场时间预算(通用骨架,各方案微调)

时段任务
8:30–8:45领料、清点、裁判核验元件
8:45–9:00全组共识:选定方案主机构 + 规定任务解读
9:00–10:30主结构搭建(桁架/桥体)——平行流水
10:30–11:30核心机构安装调试(升降/皮带/舵机)
11:30–12:00电气连接、硬件联调(此步之后才算"组装完成")
12:00–12:45午餐 + 轮换休息(装置不离人)
12:45–13:45AI流程联调:拍照→图生文→编辑→输出→存日志
13:45–14:15规定任务攻坚 + 装饰美化
14:15–14:30整体走查、答辩材料准备、清理台面

铁律:13:45 必须进入"规定任务攻坚";任何子系统超时,启用降级方案(见各方案)。


五、降级策略总则

故障降级动作
电机/舵机故障手动机构演示 + 静态展示,答辩时说明设计意图
网络不通/大模型超时用离线语音合成播报预设短语;或用现场备用套装离线能力;展示已留证的生成日志
摄像头识别失败按钮直接触发预设文本卡片(赛前允许携带"触发AI生成内容介质")
结构不稳铁丝+热熔胶紧急加固;降低动作幅度
时间不够保证"结构+1个核心动作+AI一次完整输出"优先,砍装饰

六、赛前一周训练打卡

  • 拆装计时3轮(目标≤90分钟/轮)
  • 核心机构连续运行50次无故障
  • AI全流程15分钟内完成并自动存日志
  • 国旗规范 + 红色红线口试全对
  • 3分钟陈述卡点练习×5
  • 保险单、参赛证、报备回执入袋

05三方案对比与选用建议(总控汇总)

源文件 方案/归档/05-三方案对比与选用建议.md5 节2 张表1 段代码/示意约 2,079 字

配合 00-总体计划与约束手册.md、04-答辩与合规速查手册.md 使用。三方案是备选关系:比赛日按现场规定任务选定一条主线实施,其余方案的模块作改装储备。


一、三方案速览对比

维度A 云桥献花B 中轴长卷C 花圈礼赞
工程主打(评分)可控升降机构(结构力学)连续运动(运动可复现)多轴旋转/摆动(动作序列)
核心机构三滑轮2:1升降献花台(行程230mm,8–10s/程)二级皮带减速(7.6:1)+卷筒牵引展车往返(9.0s±0.5s)24工位×15°步进旋转致敬环(±1°)+双舵机摆臂献花+灯柱缓升缓转
主打硬件滑轮×3、绳索、TT马达/130电机皮带轮×4、皮带×2、130电机9g 360°舵机×4、双轴减速电机
桥体口径1:100(1030×120mm)长1:100(1030mm)×宽1:50(240mm)长展示1000mm×宽1:50(240mm)
松木条用量约35–45根(余量充足)约35根(余约45根)目标≤55根
机构复杂度★★☆(滑轮组,易调)★★★(皮带张紧+换向)★★★★(4舵机同步+分度)
6h内风险低——绳系机构容错高中——皮带打滑/跑偏需调试中高——分度精度与舵机安装耗时
视觉效果升降献花庄重仪式感展车巡游+长卷展开,叙事感强24花圈逐一"致敬点亮",最上镜
AI 交互锚点献花台到位触发拍照展车到节点触发拍照致敬环工位到位触发拍照
断电降级手摇升降手推展车手动转环/摆臂
规定任务适配塔架4点活绑+80×80标准安装面三模块即插即用+四参数动作库机构插槽化(φ3通用孔)+载荷可换

二、选用决策(开赛30分钟内定案)

mermaid
flowchart TD
    A[拿到现场规定任务] --> B{任务偏重哪类能力?}
    B -->|升降/举升/仪式动作| C[主选 方案A]
    B -->|移动/传送/顺序展示| D[主选 方案B]
    B -->|旋转/分度/多点位| E[主选 方案C]
    C --> F[结构先行 机构其次 AI并行]
    D --> F
    E --> F
    F --> G[13:45 前锁定底线交付:<br/>桥体+1个核心动作+1次AI输出]

默认推荐(无明确倾向时):主A备B。理由:① 升降机构容错最高、6小时内最稳;② A 的"标准安装面+封袋待命件"可以在30分钟内把皮带组/舵机改装上去,实际吸收了B/C的机构能力;③ 滑轮组是备赛要点原文点名的"可控升降",评分对口最直接。

何时放弃A:现场任务明确要求"连续移动/顺序经过"→ 转B;明确要求"多工位逐一/旋转展示"→ 转C。


三、跨方案通用经验(子代理审校沉淀,务必带走)

  1. 比例口径统一:展示跨约1米 = 长向1:100(1030mm);宽向按所选方案(120mm=1:100 或 240mm=1:50)。答辩如实说明比例取舍,不要报一个算不平的比例。
  2. 按钮只有2个:留给"AI触发+急停/复位"。限位开关用自制铁丝触点解决,不占按钮;更多开关需求用主控屏按键或程序限时。
  3. 松木条余量是战略储备:桁架桥实际约35–55根,80根预算的余量(25–45根)专门留给"规定任务改装",不要提前用完。
  4. 双轴减速电机两轴同速,无法独立控制:做"升起即缓转"联动,不要设计成对抗动作。
  5. 卡纸多层转盘必须现场冷压:赛前层压成整块会违反"单一零件"入场规定。
  6. 可复现量化口径(答辩加分点):动作时间误差±0.5s内、连续50次无故障、有测试记录表。
  7. 铁丝触点/绳端死结/皮带超时保护——每个方案都写了失效模式与备选动作,答辩时主动讲"失效预案"比只讲成功路径更可信。

四、组合建议(如果赛前训练想集三家之长)

  • 共用底座:按 A 的桥体 + 80×80 标准安装面训练拆装;
  • 机构轮训:升降(A)、皮带往返(B)、舵机分度(C)各跑满50次无故障,哪套上场都熟;
  • AI管线一套:三方案的图生文流程完全一致(按钮→拍照→图生文→学生编辑→输出→日志),练一套即可;
  • 打包双预案:主方案整套 + 其余机构"封袋待命"(独立元件形式),符合入场规定。

五、交付文件索引

文件用途
00-总体计划与约束手册.md规则、物料、红线、分工(先读)
方案A-云桥献花-升降献花纪念桥.md升降主线完整方案
方案B-中轴长卷-皮带传动纪念桥.md连续运动主线完整方案
方案C-花圈礼赞-舵机旋转致敬装置.md旋转主线完整方案
04-答辩与合规速查手册.md比赛日随身速查(打印)
05-三方案对比与选用建议.md本文件,开赛选型用

方案 A云桥献花——升降献花纪念桥

源文件 方案/归档/方案A-云桥献花-升降献花纪念桥.md9 节7 张表3 段代码/示意约 8,408 字

工程核心:可控升降机构(对应备赛要点1:承载结构、可控升降机构、结构力学、安全性、动作可复现)。本方案与《00-总体计划与约束手册》完全一致,不突破任何红线;共享桥体主体、24花圈、图生文管线、AI日志与答辩框架。一句话:用松木条按1:100复原纪念桥(103m×12m→1030mm×120mm),滑轮组驱动献花台沿桥中轴可控升降;按钮触发摄像头拍照→多模态大模型图生文→学生编辑→屏幕显示与喇叭播报,全程留证。


一、设计理念与红色内涵

纪念桥本体事实(忠实引用,不得歪曲):长103米、宽12米,桥栏镶嵌24只花岗岩石雕花圈,连接南北纪念空间;是红色中轴线(北大门→烈士就义群雕→烈士纪念碑→倒影池→纪念桥→纪念馆→忠魂亭,全长约1500米)上的第五个节点。

立意:桥是"连接"的器物——它连接南北纪念空间;本作品把这种连接引申为"今人与历史的连接"。献花台从桥下缓缓升至桥面,是后人献花致敬这一仪式动作的机械化表达;AI生成、学生亲笔修改的缅怀短文,是当代青少年与这段历史的文字连接。全部表达聚焦纪念建筑、器物、符号、精神意象,不演绎任何英烈人物事迹,不改编历史情节。

允许使用的符号清单(均出自《雨花台红色资源清单》):

  • 纪念桥本体与24只花岗岩石雕花圈——用200g卡纸做素色剪影浮雕,庄重风格,不加卡通表情;
  • "长明灯"意象——资源清单载烈士纪念碑碑前设青铜像与长明灯,本作品只取"长明"意象,用七彩LED以常亮/慢闪档做"桥上长明灯",不复制青铜像本身;
  • 《献花曲》——园内献花仪式用曲,作喇叭播放的仪式背景音;
  • 雨花石——南京地域符号,用真实小石片或彩纸剪圆片置于献花台;
  • 纸质白花——素白纸折花,象征缅怀;
  • 精神意象词——信仰、坚守、忠诚、牺牲、缅怀、致敬(仅限既定词汇);
  • 升国旗套装——按国旗法规范制作与展示。

明确不做:不出现英烈姓名与事迹演绎;不把遗物改名、拟人化、卖萌化;不游戏化(无计分、无彩带、无欢快背景音);国旗不倒挂、不污损、比例正确、升降动作庄重缓慢。


二、工程结构设计

2.1 总体尺寸(缩尺估算)

  • 纵向1:100:103m → 1030mm(即"约1米跨");横向1:100:12m → 桥面宽120mm。长宽比严格保持103:12,尺寸误差±3%。
  • 高度:底座高60mm + 桥面结构40mm + 桥栏100mm ≈ 总高200mm;升降塔自桥面起算250mm,塔顶总高约450mm。
  • 升降塔位于桥中段:两立柱立于底座外挑台,净距140mm(略宽于桥面,给花台让出通道),花台宽100mm、单边间隙1mm。

2.2 松木条用量估算(5×5×1000mm,共80根)

部件规格×数量用根数
底座纵梁1000mm×4(外宽240mm)4
底座横撑240mm×102
桥面纵主梁1030mm×4(两侧各2并列)4
桥面横梁120mm×约25(间距40mm)3
桥墩/引桥墩60mm×81
桥栏扶手1030mm×22
桥栏立柱100mm×26(两侧各13)2
桥栏横档1000mm×22
塔架立柱250mm×21
塔顶横梁240mm×11
塔架斜撑180mm×41
花台边框100×80mm1
装饰背条、返工备用—5
合计约27根

其余53根是返工与规定任务改装的余量——赛程中节点开裂、任务要加桁架腹杆(约6根)、要加高塔架,都从余量出,这是80根预算的正确用法。

2.3 承载与稳定(结构力学要点)

  • 载荷:献花台+白花+3片雨花石≈120g;塔顶绳张力约为载荷2倍(2:1滑轮)≈240g,由两立柱对分;桥面自重约300g。
  • 安全余量:静载试验——花台加挂1.5kg配重静置5分钟,结构无可见变形(安全系数≥3);比赛日前一天完成该项并拍照留档。
  • 稳定:底座外宽240mm远大于倾覆需求;塔架两侧各加180mm斜撑成三角形;电池盒、电机布置在底座下层靠中,压低重心。
  • 变形控制:纵主梁双根并列,横梁间距40mm,桥面铺装饰纸兼作蒙皮抗剪。

2.4 连接方式(分级,含现场可行性)

  • 承力节点(塔架、纵梁接头、桥墩):半搭口浅榫(锯出5mm台阶)+ 502胶 + 铁丝绑扎,三重复合——单一胶接在振动下易脆断,榫接抗剪、502抗拉、铁丝防拔。
  • 一般结构(横梁、立柱):热熔胶满粘(10根胶棒主要用在此处)。
  • 装饰面(桥面纸、24只花圈):白乳胶、泡沫胶。
  • 可拆节点(塔架↔底座、花台↔吊架):铁丝活绑+插销,便于故障更换与规定任务改装。
  • 502使用戴一次性手套,点胶后静置30秒再受力。

2.5 组装顺序

底座框架 → 桥墩 → 纵主梁 → 横梁 → 桥面装饰纸 → 桥栏(立柱→扶手→24花圈)→ 塔架(立柱→横梁→斜撑)→ 机械(滑轮→绳→花台)→ 电气 → 灯光/旗帜/AI外设。每步完成即自检(放平、手压、目测垂直),不留到下午返工。


三、机械机构设计(评分主打)

3.1 原理图(三滑轮 2:1 升降)

           塔顶横梁
     ┌───────●P1(定滑轮)────────┐  绳端①死结固定于横梁
     │                        │
     │        ┌─────┐         │
     │        │P2(动)│ 吊架    │   绳自卷筒→P3→P2→P1→固定端
     │        └──┬──┘         │
     │          │花台(100×80)  │
     │      ════╧════ 桥面120mm│
     │                        │
     │   P3(定·转向)           │
     └───────●─────────────────┘
               │
      [卷筒φ40×12]──TT马达──闸刀开关──电池盒(2节5号=3V)
               │
      绳端②死结固定于卷筒绳槽
  • 3个滑轮全部用上:P1塔顶定滑轮(变向)、P2动滑轮(省力2:1、速度减半更平稳)、P3底部转向滑轮(把卷筒的水平收绳变为竖直提升)。
  • 绳:φ1.2mm尼龙绳(优于棉绳:耐磨、伸长小),总长约1.2m。两端死结——①结于塔顶横梁、②结于卷筒绳槽,绳路径封闭,永不脱出,这是防脱第一道保险。
  • 卷筒:外径40mm、宽12mm,两侧挡边高出绳5mm(502+铁丝固定),底刻螺旋浅槽防叠绳。收绳量=2×230mm行程=460mm≈11.5圈。
  • 动力:TT马达3V、约80–100rpm,单程8–10秒——缓慢庄重,契合仪式感;程序硬限时10秒断电。备选:130高速电机+皮带轮(16.5mm大轮带1.95mm小轮约8:1减速)现场加装,可获更慢更稳的输出。

3.2 行程与动作时序

  • 行程:下限位=桥面下100mm(花台藏于桥下,"倒影池/桥影"意象);上限位=桥面上130mm;总行程230mm。
  • 一次献花仪式:按钮①触发 → LED转常亮、《献花曲》起 → 花台升至上限位(8–10s)→ 停2s → 摄像头拍照→图生文→学生编辑→屏幕显示+喇叭播报 → 花台降回下限位 → LED回慢闪。全程45–60秒,可循环复现。

3.3 限位、防脱、安全(三级限位)

项设计
上限位①程序计时10s断电;②按钮②作到位停止/急停;③塔顶机械挡片(吊架触挡即停,贴橡皮筋垫缓冲)
下限位底座挡台+反转限时;花台底部橡皮筋预紧防撞
防脱绳绳两端死结+滑轮槽缘高出绳径2mm+卷筒挡边+槽底螺旋纹
防脱台花台两侧凸缘嵌入塔柱导槽(单边间隙1mm),全程不倾覆脱轨
防夹手绳轮区外罩卡纸护盖(留观察缝),演示时不接触运动件
电气闸刀总断电;机构仅3V低压;外接电源只供笔记本与主控

3.4 断电手动降级

  1. 闸刀断电 → 花台在自重+橡皮筋作用下回位至桥下安全态(不会悬在高处);
  2. 卷筒轴端伸出塔架外8mm、钻φ3mm孔,插入L型铁丝摇柄(自制单一零件)手摇升降,全程10–15秒;
  3. 需要保持高位静态展示时,插入铁丝限位销于导轨孔。

3.5 失效模式与备选动作

失效模式判据现场处置备选动作
绳在卷筒打滑花台下滑502点固绳头+热熔胶压边改手摇柄演示
花台卡滞电机堵转声清导槽异物、调凸缘间隙拆下花台静态置于桥面中央
滑轮轴卡死异响、发涩铁丝轴加尼龙垫、点502绳改绕桥栏扶手直接提拉(临时定滑轮)
TT马达不转无动作查闸刀、电池极性、接线换130电机+皮带轮组,30分钟改装
结构胶开裂可见缝502补点+铁丝绑扎行程降为100mm减载
AI流程不通超时见第四章降级表预设文本卡+离线播报

可靠性目标:赛前训练连续运行50次无故障(含升—停—降全程),记录表随作品展示——这是"动作可复现"的直接答辩证据;比赛日开场先跑3次确认。


四、硬件连接与AI技术路线

4.1 器件核对(对照手册3.2,全部独立元件入场)

器件数量用途
主控制器①(带屏)1电机、按钮、LED、喇叭控制+现场编辑屏幕
主控制器②/笔记本1摄像头图生文、大模型调用、AI日志
9g 360°舵机含舵盘4本方案默认不用,留给规定任务改装(见第六章),独立装袋
喇叭模块1《献花曲》+TTS播报
USB摄像头 640×4801拍照输入
按钮模块2①献花/流程触发;②到位停止·急停
USB数据线×4、杜邦线/3Pin/4Pin若干—赛后才接
TT马达、电池盒+闸刀、5号电池×2—升降动力
七彩LED×10+灯套、CR2032×5—长明灯意象(2灯1扣电,取常亮/慢闪档,避免频闪娱乐化)

4.2 连接拓扑

电池盒 ─闸刀─ TT马达 ─(主控①电机口/PWM调速)
按钮①② ─数字输入─ 主控① ─LED×10(独立CR2032组)
喇叭 ──────────── 主控①
USB ─摄像头─ 主控②/笔记本 ─USB串口─ 主控①
              (花台到位信号 → 触发拍照)

主控①②串口握手:到位信号→拍照→图生文→回传显示/播报。若串口不通,退化为人肉握手:到位后蜂鸣提示,学生按按钮②启动拍照——流程照样完整,答辩可如实说明。

4.3 图生文流程(6小时内必须跑通)

按钮① → 花台升到位 → USB摄像头拍照(640×480)
→ 主控②/笔记本调用多模态大模型(图生文)
→ 生成"缅怀短文/意象词"(40–80字)
→ 学生现场筛选/改写/排版(屏幕编辑)
→ 主控①屏幕显示 + 喇叭TTS播报
→ 原图+prompt+原文+编辑稿+成品 全部截图存 AI日志/

提示词模板(赛前写好,现场可用):

"这是雨花台纪念桥(或桥栏花圈/雪松/长明灯意象)的照片。请写一段40–60字、庄重肃穆的缅怀短文,围绕缅怀、致敬、信仰、坚守等精神意象,只描述纪念建筑与自然意象,不涉及任何具体人物姓名与事迹,不改编历史,不使用网络流行语。"

4.4 降级方案(网络/设备不畅怎么办)

情形动作
公共WiFi不稳手机热点/自备4G随身WiFi;仍失败→主控本地离线语音播报学生写好的短语卡(属允许携带的"触发AI生成内容的介质"),并展示已留证日志
大模型超时/限流预配第二家模型接口一键切换;再失败→同上
摄像头失败按钮②直接调用资源包照片打印卡作为输入,后续流程不变
双主控串口失败人肉握手(蜂鸣→按键)
语音合成失败喇叭播《献花曲》片段+屏幕滚动显示文字
电机故障手摇摇柄完成动作+静态展示,答辩说明设计意图

五、现场6小时施工时间表(精确到0.5小时)

时间任务产出/验收标准
8:30–9:00领料、按袋清点、裁判核验独立元件、台面分区清单打勾,元件确认未连接
9:00–9:30解读当日规定任务→定稿A方案取舍;B角同步锯切下料分工表+下料包完成
9:30–10:00底座框架+桥墩;B角写主控程序骨架(正反转、限时、按钮)底座放平不晃
10:00–10:30纵主梁+横梁+桥面铺装手压无弹性变形
10:30–11:00桥栏立柱/扶手 + 24只花圈卡纸剪影粘贴两侧各12只、齐全、庄重
11:00–11:30塔架+P1/P2/P3滑轮+绳索+花台+导槽手拉绳全程顺滑230mm
11:30–12:00电气连接(此后才算"组装完成"):马达、闸刀、按钮、LED上电点动正常
12:00–12:30午餐轮换(装置不离人、闸刀断电)—
12:30–13:00升降调速、三级限位验证、手摇降级演练、连续抽测30次30次无故障,记录表签字
13:00–13:30升旗套装安装(国旗法自查)+长明灯LED布置+喇叭音质旗面平整、比例正确、无污损
13:30–14:00规定任务攻坚(按任务书挂装模块)+ AI全流程3轮联调留证3份AI日志+任务书逐条对应
14:00–14:30完整仪式彩排1遍、答辩截图整理、走查、清理台面14:30准时封台

铁律:13:30必须进入规定任务攻坚(早于手册13:45底线);任一子系统超时立即启用第四章降级表;装饰永远最先砍。


六、规定任务适配预案(任务当天才发布)

策略一:机构做成"可拆塔"——一套机构,多种运动。 塔架+滑轮+花台为独立子装配,仅4个铁丝活绑点连底座,5分钟整体拆装;桥面中段预设标准安装面(4个φ3孔、80×80mm方阵,现场钻)。任务若要求:竖直升降→直接用;水平输送→塔架旋转90°安装、导槽横置,同一套绳轮改水平牵引;旋转展示→安装面加装360°舵机转盘(舵机4只是规定硬件,本方案默认留用);摆动/飘动→舵机+摆臂,15分钟挂装。

策略二:三层解耦,按任务书重分时间。 结构层(桥+24花圈)/机构层(升降)/AI层(图生文管线)各自独立可展示。开赛30分钟内判断侧重:偏工程结构→AI压到"一轮生成+日志",加固桁架、加腹杆、做动载演示;偏AI应用→结构做到"桥+栏+花圈"即止,把1.5小时给提示词打磨与二次加工记录;偏机构动作→装饰减到最简,做50次可靠性测试与"升—停—降—再升"多动作编排。

策略三:备选硬件"待命不预装"。 130电机+皮带轮×2、双轴减速电机、扇叶、9g舵机×4全部封袋待命(合规要求不得预装);任务需要连续传动/风动意象时,30分钟内把130电机装到桥端改皮带传动展台。主控①常留2路数字输入、2路PWM空闲,端子预先压好(线材属允许的独立元件)。

开赛判断流程:读任务书5分钟→白板写"输入/动作/输出"三列→对照本方案模块表勾选→缺口从策略一、三取→写入13:30攻坚清单。

七、AI过程留证与学生二次加工说明(合规自查表)

7.1 留证(每次生成后2分钟内完成)

笔记本建 AI日志/,按AI-001编号,每条含:①拍照原图;②提示词全文;③模型原始输出(未删改);④学生编辑界面(可见删改痕迹);⑤最终上屏/播报版本;⑥按《04》手册模板登记时间与操作人。赛程至少完成3轮完整生成(彩排1轮+正式2轮),答辩直接投屏。

7.2 学生二次加工四步(必须留下可见痕迹)

  • 筛:从2–3个版本选1个,记录弃用理由(如"版本2出现人物姓名,违反红线,弃用"——这本身是最好的合规答辩素材);
  • 改:删超字数、换不庄重用词、统一为既定意象词;
  • 排:主控屏重新排版,加题注"——于纪念桥前";
  • 校:全组对照红线口试卡朗读一遍,确认无英烈姓名、无事迹演绎、无游戏化用语。

7.3 合规自查表(入场前/14:00各查一遍)

入场合规(违者取消资格)

  • 开源硬件全部独立元件装袋,无任何电气连接与功能性组装
  • 结构件均为单一零件(锯好的木段、单片花圈、L型摇柄、卷筒单独报备或现场制作)
  • 笔记本无"已训练完成的完整模型文件"(预置的只有提示词文本与调用脚本)
  • 无喷漆/有毒有害/气动工具/美工刀/勾刀;电动工具≤24V;保险、参赛证、报备回执齐全
  • 红色素材仅来自《雨花台红色资源包》;打印图像卡为资源包内照片

红色内容(一票否决)

  • 只表现纪念桥、花圈、长明灯意象、雨花石、白花等建筑/器物/符号/意象
  • 未演绎任何英烈事迹、未改编历史情节、输出中无英烈姓名(故7.2"筛"必做)
  • 无遗物改名/拟人化/卖萌化/游戏化元素(无表情包、无Q版、无计分)
  • 国旗用赛场升国旗套装,比例正确、位置端正、不污损、不倒挂、升降庄重
  • 《献花曲》仅作仪式音,不做快节奏混音

AI合规

  • AI仅作辅助;内容现场生成、现场调整
  • 3轮以上完整日志(原图/prompt/原文/编辑/成品截图齐全)
  • 展示与播报的均为学生编辑后版本,非原始输出

安全

  • 全程护目镜/护衣;502戴手套;绳轮护盖到位;闸刀总断电、机构3V

八、3分钟答辩陈述脚本

0:00–0:30 开场立意:"各位评委好,我们的作品是《云桥献花》。雨花台红色中轴线上的纪念桥,长103米、宽12米,桥栏镶嵌24只花岗岩石雕花圈,连接南北纪念空间。我们按1:100做成1030毫米长、120毫米宽的松木桥,并用一套滑轮组让献花台沿桥中轴缓缓升起——把'缅怀致敬'变成看得见、动得起来、说得出的仪式。(指桥体与花圈)"

0:30–1:30 结构与机构:"主结构用松木条约27根:底座四梁、纵主梁四根、横梁二十五道、桥栏立柱二十六根;承力节点是榫接+502+铁丝绑扎的复合连接。机构是三滑轮2比1滑轮组:塔顶定滑轮、动滑轮、底部转向滑轮,绳两端死结——防脱第一道保险。TT马达卷绕行程230毫米,单程8到10秒,庄重缓慢。限位三级:程序10秒断电、按钮急停、塔顶机械挡片。断电怎么办?(举起摇柄)插摇柄手摇10秒到位;花台平时由橡皮筋回位到桥下安全态。赛前连续运行50次无故障,这是记录表。(展示)"

1:30–2:30 AI技术:"按钮触发,花台到位后USB摄像头拍摄,主控调用多模态大模型图生文,生成40到60字缅怀短文,我们现场筛选、改写、排版——比如这一版模型初稿出现不合适内容,我们整段删掉重写(展示对比截图),最后上屏显示、喇叭播报。三轮AI日志:原图、提示词、原始输出、编辑痕迹、成品全部留存。(投屏)"

2:30–3:00 红色内涵+规定任务:"作品只用纪念桥、花圈、长明灯、雨花石、白花这些纪念建筑与符号,不演绎任何人物事迹;国旗用赛场套装按国旗法规范制作展示。对照今天现场任务书(逐条指认):这条由升降机构完成,这条由AI管线完成,这条用预留标准安装面加装了……。请评委指正。"

时间分配:30s+60s+60s+30s=180s,赛前卡点练5遍。问答预案详见《04》手册。

九、物料打包清单(入场拆分)

原则:结构=单一零件;硬件=独立元件;连接线只压端子不成回路;一切可能被认定为"提前组装"的,现场再装。

袋号内容状态要求
A 结构松木条80根(散装);卡纸10张、彩纸10张、装饰纸1张;已锯木段分类装盒不粘接单一零件
B 机构滑轮×3、尼龙绳1.2m、橡皮筋、铁丝0.3mm×2m、TT马达(不接线)、卷筒与L型摇柄(单一零件)散件
C 电气主控×2(无外接线)、按钮×2、LED×10+灯套、CR2032×5、喇叭、摄像头、USB线×4、杜邦线、电池盒+闸刀(不装电池)全部独立
D 备用130电机+支架、皮带轮×4+皮带×2、双轴减速电机、扇叶、9g舵机×4严禁预装,封袋
E 工具热熔胶枪×2+棒、白乳胶、泡沫胶、502×3、手锯、砂纸/锉、钻孔与测量工具、手套≤24V报备
F 红色/AI资源包打印图像卡、提示词卡、AI日志模板、红线口试卡、任务书夹、50次测试记录表只用官方素材
G 旗帜升国旗套装(原封)、旗杆严格国旗法
H 防护护目镜×3、护衣×3入场即穿

打包自检:逐袋拍照存手机;开赛前对《04》手册入场合规清单过一遍;袋D核验时单独举起示意"未组装"。

赛前一周打卡:机构50次×3轮、AI全流程≤15分钟×3次、拆装计时≤90分钟、国旗规范与红线口试全对、3分钟陈述卡点×5遍。

方案 B中轴长卷——皮带传动纪念桥

源文件 方案/归档/方案B-中轴长卷-皮带传动纪念桥.md9 节4 张表4 段代码/示意约 10,432 字

高中组·创客马拉松备赛方案。工程核心:连续运动机构 · 运动可复现(对应备赛要点1)。与 00-总体计划与约束手册.md 配套使用,红线、物料、时间以手册为准。比赛日:2026-11-15,8:30–14:30 现场制作。


一、设计理念与红色内涵

雨花台烈士陵园红色中轴线全长约1500米,串起七个纪念节点:北大门→烈士就义群雕→烈士纪念碑→倒影池→纪念桥→纪念馆→忠魂亭。纪念桥是第五个节点,也是轴线上的"过渡"——人从碑与池的肃穆,走向馆与亭的追思,必经此桥。本体事实必须忠实呈现:长103米、宽12米,桥栏镶嵌24只花岗岩石雕花圈,连接南北纪念空间。我们把纪念桥缩微为一座约1米长(长向约1:100取1030mm展示跨)、240mm宽(宽向严格1:50)的松木纪念桥,桥栏两侧共24只卡纸剪影花圈,与实桥一一对应。

作品名《中轴长卷》,核心意象是"行走的轴线":一台移动展车由皮带传动机构牵引,沿桥面匀速往返,车上依次呈现中轴线七节点的等比缩微牌——北大门、烈士就义群雕、烈士纪念碑、倒影池、纪念桥、纪念馆、忠魂亭。展车走到哪个节点,USB摄像头就拍下该节点的实体画面,调用多模态大模型生成一段40–80字的精神意象短文,经学生现场编辑筛选后显示、播报。机构的"连续、匀速、可复现"对应纪念的"绵延、庄重、不息"——这正是工程服务红色主题的落点:不是让桥动得花哨,而是让缅怀的行走稳定、克制、可以一遍遍重来。

辅助元素全部取自允许符号库:桥头升国旗套装(严格守国旗法)、桥栏LED作"长明灯"意象(常亮单色,不闪烁)、喇叭模块播放庄重语音(节点名+编辑后短文)。备选用双轴减速电机展开"中轴长卷"画卷(建筑模型装饰纸上绘制七节点剪影),与展车并行或替代演示。

红色内容边界(全组口头禅):只做纪念建筑、器物、符号、精神意象;七节点一律用官方名称;不演绎英烈具体人物事迹、不改编历史情节;不给遗物展陈起外号,不拟人化、卖萌化、游戏化;花圈、群雕、纪念碑只做剪影轮廓,不做表情化处理;国旗只用赛场套装按规范升挂。


二、工程结构设计

2.1 总体尺寸(宽向 1:50,长向展示化取 1:100,答辩如实说明)

项目实桥缩微说明
全长103 m1030 mm允许±10mm
宽12 m240 mm桥面净宽约200mm,两侧栏各20mm
桥栏花圈24只24只(每侧12只)卡纸浮雕剪影,直径约30mm
桁架高—55 mm(上下弦中心距)桥面下结构
栏杆高—45 mm立柱5×5mm
跨径多跨两端桥台+1中墩,边跨各约500mm简支桁架梁

2.2 松木条(5×5×1000mm)用量估算(预算80根,实际约35根,余约45根作应急与规定任务改装)

  1. 纵梁(上下弦):每侧桁架上、下弦各1根,两侧共4根纵梁×1030mm≈4120mm,含搭接后约4700mm——单根1000mm不够,采用错位搭接150mm:每根纵梁由"1000mm整根+180mm短段"对接(短段由余料切出),接头一律落在墩顶/桥台支座上方(受力最有利处),搭接面502胶+0.3mm铁丝双股绑扎。用量:约6根。
  2. 斜腹杆:桁架高55mm、节距100mm,斜杆约115mm;两跨两片共约20段,每根1000mm可切8段,用量:约3根。
  3. 横梁与墩台:桥面横梁12根(长100mm,间距约90mm)+中墩立柱4+墩梁2+桥台挡块4,共约22段,用量:约3根。
  4. 栏杆与导槽:栏杆立柱24段(45mm高,2根切出)+扶手(两侧各1030mm,4根接长)+导槽护栏4根,用量:约10根。
  5. 机构安装座:电机槽底板2、中间轴座2、卷筒支架4、卷轴架4、张紧轮臂2,用量:约12根(部分用上述余料)。
  6. 合计约35根;余约45根——这是本方案的改装储备(规定任务加装、断裂替换)。

2.3 连接方式与承载

  • 主受力接头(纵梁搭接、桁架节点):502胶(戴手套、鼠尾管点胶)+ 铁丝绑扎双保险;胶只填缝,铁丝传剪。
  • 次要连接(栏杆、装饰、节点牌底座):热熔胶枪,3秒定位。
  • 可拆模块(机构底板、展车导槽、旗台):榫接+铁丝销或螺丝孔位预留(现场不许提前连接,入场后组装)。
  • 承载校核(口算级):展车+载物≤80g,5×5松木简支500mm跨、集中载荷下挠度远小于1mm,安全余量充足;桁架梁高55mm≈跨径/9,刚度足够。全桥自立不依赖桥面粘接,即使面板脱落,机构与桁架仍可演示。
  • 稳定性:两片侧桁架通过12根横梁形成空间框;底部加2道水平剪刀撑(铁丝);重心低(电机、卷筒装在桥面以下的专用座上)。整桥抗倾覆:底宽240mm、机构集中质量偏下,手指轻推不晃。

2.4 组装顺序(现场流水,两人并行)

甲线(结构):纵梁下料接长 → 平台放样拼两片侧桁架 → 装横梁成空间体
→ 桥台/中墩就位 → 铺桥面 → 装栏杆立柱+24花圈
乙线(机构+装饰):剪24花圈+7节点牌+长卷剪影 → 皮带传动箱台面预装(不上桥)
→ 导槽、限位挡块 → 展车拼装 → 旗台、LED布置
汇合:机构上桥固定 → 电气连接 → 联调 → AI流程

桥面做法:12根横梁上铺A4卡纸条(200g,宽240mm)作基层,再贴装饰纸面层;展车行走带(桥面中央60mm)用双层卡纸压实,接缝胶带压平——这是牵引不卡滞的前提。


三、机械机构设计(评分主打:连续运动 · 运动可复现)

3.1 主传动链:二级皮带减速 + 卷筒牵引

130高速电机(空载约12000rpm)
   │ 轴装皮带轮 φ6mm(孔径1.95)
   ▼  皮带①(一级减速 6→16.5,约2.75:1)
中间轴(φ3钢轴/铁丝,装于张紧座):φ16.5从动轮 + φ6主动轮 同轴
   ▼  皮带②(二级减速 6→16.5,约2.75:1)
卷筒轴:φ16.5从动轮 + 卷筒(φ12mm,两端带挡边,宽10mm)
   ▼  卷绕0.3mm铁丝/细尼龙线(线长约1.2m,两端系于展车)
移动展车沿桥面导槽往返
  • 总减速比 ≈ 2.75×2.75 ≈ 7.6:1;电机PWM占空比标定后输出约1300rpm → 卷筒约170rpm → 卷绕线速约 110mm/s → 展车单程1030mm约9秒,往返约18秒。速度通过主控PWM固定占空比(赛前记录数值,如DUTY=12%),同一参数下每次单程时间误差目标≤0.5s,这就是"运动可复现"的量化口径。
  • 换向:主控定时换向(到时反转)为主——时间参数与占空比一起写死为"复现配方";两端另设机械限位挡块(木块+展车触须)作硬保险,触须压下自制铁丝触点开关(数字口)可强制换向/停机。双保险:即使程序跑飞,挡块物理上不让展车冲出桥面。
  • 张紧可调:130电机与中间轴均装在长圆孔槽底板(木条开槽40mm)上,螺丝/铁丝可滑移改变中心距;另加一只φ10mm张紧轮(木轮+铁丝臂,压在皮带①松边),弹簧(橡皮筋)提供恒压力。皮带张紧度判据:手指拨动皮带,挠度2–3mm且电机启动不打滑。
  • 防脱:两组皮带轮均加挡边(轮缘贴φ16.5垫片形成槽壁),中间轴两端用铁丝卡圈轴向定位,皮带运行区无干涉物。

3.2 移动展车

  • 底板:60×40mm双层卡纸(或细木条拼框),下装导向裙边——两侧卡纸折边扣住桥面导槽(槽由栏杆内侧立板构成,槽宽比展车宽0.5mm),防倾覆、防脱轨。
  • 载物:白色纸花(剪纸,庄重素白)、雨花石意象卡(彩纸剪椭圆+“雨花石”字样,不仿真猎奇)、七节点牌中当前节点的小立牌。
  • 牵引线系于底板中心高度8mm处,防抬头翘起。
  • 节点停靠:桥面沿线立7块节点牌(卡纸立牌,间距约145mm,按中轴线顺序),展车每次往返停靠当前目标节点1.5–2秒供摄像头拍摄;停靠由程序时序实现,与行进共用同一"复现配方"。

3.3 并行/备选动作:中轴长卷卷轴

双轴减速电机(低速大扭矩)驱动竹条卷轴,两端架于松木A字架,轴上卷绕约700×180mm横幅(建筑模型装饰纸裁制,手绘七节点剪影,从北大门到忠魂亭顺序排列,只画建筑轮廓+节点名,不画人物)。电机正转20秒展开,停5秒,反转收回。到位控制:不加新传感器,用定时+机械止位钩(纸边顶住止位钩,程序在堵转前停机)。长卷与展车并行,也可在主机构故障时单独演示。

3.4 失效模式与备选动作(逐条预演)

#失效模式现场处置备选动作
1皮带打滑、速度漂移>1s槽底板再张紧1–2mm;张紧轮加压松边加压轮改摩擦直接驱动
2皮带脱落30秒内重新入槽;挡边失效则热熔胶补唇边只用一级皮带降级运行,PWM减半补偿
3卷绳乱线卷筒挡边间整理排线改TT马达直接驱卷筒(低速稳)
4展车卡滞/脱轨清桥面接缝;裙边砂纸打磨拆导槽,改手持牵引演示
5限位触点失灵程序超时保护(单程>15s强制换向)纯机械挡块硬限位+闸刀断电人工换向
6130电机不转换自备同型号电机TT马达顶上;再不行→双轴电机带卷轴做唯一动作
7主控驱动口故障换第二块主控电池盒+闸刀手动控制正反转演示
8耐久中某处松动热熔胶+铁丝现场加固缩短行程只跑中段300mm演示

赛前训练硬指标:主传动链连续运行50次无故障(单程时间标准差≤0.5s),拆装3轮计时≤20分钟(机构部分)。

3.5 动作时序(复现配方,现场贴在桥头)

上电 → 展车在北端起点
[循环] 前进 DUTY=12% → 净行进 T=9.0s(1030mm@约110mm/s)
       → 到达目标节点:停2s拍照(每次往返只停当前目标节点,非7站全停)
       → 反转 DUTY=12% → 净行进 T=9.0s → 端点停2s
       → 触发AI按钮(或自动)→ 拍照→图生文→编辑→播报 → 回到循环
任何单程净行进 >15s → 判故障,停机(喇叭低音提示,非警报尖叫)

"复现配方"口径:净行进时间9.0s±0.5s(50次统计),停靠与AI生成时间另计。


四、硬件连接与AI技术路线

4.1 器件清单核对(对照手册3.2,逐项打勾)

器件数量本方案用途
主控制器(带屏可编程)2主控①:电机PWM+限位+按钮+喇叭+摄像头;主控②:备用/长卷双轴电机驱动+日志截图备份
130高速电机+支架1套主传动动力(二级皮带)
皮带轮 1.95×6mm / 1.95×16.5mm各2二级减速各一
皮带2一级、二级传动
双轴减速电机1长卷卷轴(并行/备选动作)
9g 360°舵机4本方案不主打,留给规定任务改装(如节点牌翻转、旗杆辅助);预留在桥头安装孔
USB摄像头 640×4801拍展车到达节点/拍观众放置的纸花
按钮模块2按钮A=手动触发AI拍照;按钮B=复位/模式切换(限位用自制铁丝触点,不占用)
喇叭模块1庄重语音:节点名+编辑后短文
电池盒(2节)+闸刀开关+5号电池1套电机主回路(闸刀总开关,安全断电点)
USB数据线4、连接线若干—主控↔摄像头↔笔记本
升国旗套装+旗杆1桥北端旗台,国旗法规范升挂
七彩LED+灯套10、CR2032×5—桥栏"长明灯":单色常亮、低亮度,不流水不频闪
滑轮×3、绳索/橡皮筋—手册归入A方案升降用;本方案橡皮筋用于张紧轮,滑轮不拆封留作规定任务备用
铁丝0.3mm×2m1绑扎+触点开关+张紧臂(不够时用裁下的余料再接)

供电:高中组可用外接电源——主控与笔记本用插座,电机回路独立走电池盒,避免电机噪声干扰主控;闸刀开关作为总断电点放在操作者右手边。

4.2 图生文流程(6小时内必须跑通)

[触发] 按钮A 或 展车到站自动信号
  → USB摄像头拍照 640×480(存本地 原图_节点名_时间.jpg)
  → 主控/笔记本调用多模态大模型(API,赛前本地预调通脚本与提示词模板)
  → 图生文:输出该节点"精神意象短文"40–80字
  → 学生现场编辑筛选(改字数、删不当表述、统一庄重基调)→ 定稿
  → 主控屏显示 + 喇叭播报
  → 全程截图存 AI日志/(编号AI-00X,见第七章)

提示词模板(赛前写好,现场只微调):

请根据照片内容,写一段40–80字的庄重短文,主题为“缅怀与致敬”,围绕雨花台红色中轴线纪念建筑/符号的精神意象(信仰、坚守、忠诚、缅怀等词可用)。只描述画面中的建筑、器物、植物与氛围,不得涉及任何具体人物事迹,不得虚构历史情节,不得使用口语、网络语。结尾落在“致敬英烈、砥砺前行”的正向表达。

降级方案(网络不畅/大模型超时,三级降级):

  1. 重试+切换备用网络(随身WiFi)与备用API入口(主控②预存第二家模型配置与脚本,不存生成成品);
  2. 现场套装(行空板M10/K10+二哈识图等)的本地图生文能力顶上;
  3. 离线语音合成播报预设文本卡片(卡片属允许携带的"触发AI生成内容的介质",文字由学生赛前自写、非AI成品),同时展示已留证日志。答辩口径:"链路三级降级,现场实际跑通到第__级。"

4.3 红色内容在硬件层的落点

  • 升旗:只用套装内国旗与旗杆,按规范比例、位置升挂,升至顶点停稳,不降半旗、不倒挂、旗面不触地;升旗动作匀速完成,全程有人值守。
  • LED长明灯:每侧栏杆6颗常亮,象征"长明",不做追逐、彩虹循环(七彩LED只用固定单色)。
  • 喇叭播报词只用官方节点名与编辑后短文;不模仿特定人物声音,不用戏谑音效。

五、现场6小时施工时间表(精确到0.5小时)

时间任务交付物/判据
8:30–8:45领料、按第九章清单清点、裁判核验独立元件清单全勾;袋A–E分列
8:45–9:00全组解读当日规定任务;选定主机构=皮带传动;分工(甲结构/乙机构+AI)任务适配决定写白板
9:00–9:30甲:纵梁下料、接长搭接150mm、502+铁丝;乙:剪24花圈、7节点牌、长卷剪影4根双段纵梁成形
9:30–10:00甲:平台放样拼2片侧桁架;乙:传动箱台面预装(电机槽板、中间轴、双皮带、卷筒)两片桁架+一台传动箱
10:00–10:30甲:横梁合拢空间体、桥台/中墩就位、铺双层卡纸桥面;乙:展车+导槽+限位挡块桥体站立;展车入槽试推顺滑
10:30–11:00传动箱上桥固定(桥面下安装座);卷绳系展车;手动盘车检查同轴度盘车3圈无卡滞
11:00–11:30电气连接(闸刀→电池→电机;主控→按钮/触点/喇叭/摄像头);首次通电调速单程时间标定并记录"复现配方"
11:30–12:00往返自动换向调试;限位硬挡测试;耐久测试第1–10次换向可靠、挡块不脱轨
12:00–12:45午餐(装置不断电,耐久测试第11–40次继续跑,一人值守)耐久计数≥40
12:45–13:15乙:升旗套装安装与规范自查、LED常亮布设、喇叭节点名试音;甲:24花圈上栏、装饰旗规范、花圈齐24只
13:15–13:45AI全流程联调:拍照→图生文→编辑→显示/播报→存日志(目标15分钟内完成一次完整闭环)AI-001日志齐(截图+原文+改稿)
13:45–14:15规定任务攻坚(铁律:此时必须进入)+ 补做长卷卷轴动作/按任务改装(舵机等预留件启用)规定任务演示路径跑通
14:15–14:30耐久第41–50次收尾;整体走查、拍作品照、整理AI日志与答辩U盘、清理台面50次达成;台面净

超时熔断:任一子系统超时,立即套用3.4备选动作,砍装饰保"结构+1个核心动作+1次AI完整输出"。


六、规定任务适配预案

两项现场任务与评分细则比赛当天发布,方案不预固化成品,按"三模块+一参数库+一底线"适配:

策略1:三模块即插即用。 结构模块(桥体+24花圈+节点牌)、机构模块(皮带传动箱+展车+卷轴,独立底板、4个安装孔上桥,3分钟可拆换)、AI模块(摄像头+按钮+主控脚本,接口全部独立引出)。任务若只要求"运动",上机构模块;若要求"升降/旋转",机构模块整块卸下,换上滑轮组(未拆封备用)或舵机×4阵列,桥体不动——省下的时间就是分数。

策略2:参数化动作库。 把所有可变动作抽象为四个参数:位移(行程mm)、速度(PWM占空比)、时长(定时值)、触发(按钮/限位/定时)。现场任务无论要求"匀速通过""定点停靠""往复N次",都只改参数不改结构;预设配方表打印贴在桥头(PASS-9s、HOLD-2s、CYCLE-50等),评委问"怎么改"时直接现场演示改一个参数跑一遍——把"运动可复现"变成可被验证的现场表演。

策略3:底线交付+接口冗余。 底线=桥体站立+展车跑一个完整往返+一次AI图生文输出,13:45前必须已达成该底线,之后所有攻坚都是加分项。冗余=约45根余量木条、4个360°舵机、3个滑轮、双主控、双动力(130电机/TT马达/双轴电机三选一可驱)全部不拆封待命;预留2路数字口、1路电机口、1块空面板区(桥头200×80mm)给任务临时加装。若任务与七节点叙事无关,节点牌翻面即用——背面是空白卡纸/统一纹样,不绑定红色叙事,避免被任务带偏后仍保留合规内容面。


七、AI过程留证与学生二次加工说明(合规自查表)

7.1 留证动作(每次生成后30秒内完成)

  1. 原图自动存档:AI日志/原图/,文件名含节点与时间;
  2. 原始输出原文粘贴进日志(不许改),与提示词一起截图:AI-00X-1.png;
  3. 学生编辑:保留改前/改后对比(改动处高亮或批注),截图 AI-00X-2.png;
  4. 最终使用内容与播报稿归档,登记编号、时间、操作人、模型/工具版本;
  5. 结束前导出全部日志到U盘+云端各一份,答辩材料里放3个最有代表性的编号。

7.2 学生二次加工的4个必做动作

  • 筛选:同一节点生成2版,二选一并写一句理由;
  • 改写:压缩到60字内、替换口语表述、统一"缅怀/致敬"基调;
  • 排版:上屏重新断行、加节点名标题;
  • 校核:逐句对照红线(无具体人物事迹、无虚构情节、无网络语、无拟人化),签字后才允许播报。

7.3 合规自查表(入场前 + 答辩前各过一遍)

入场合规

  • 开源硬件全部独立元件、无任何电气连接与功能性组装,分袋核验
  • 自制件均为单一零件(散木段、单片花圈、单片展车底板、未接线的触点)——无胶粘铆接螺丝的提前连接
  • 无已训练完成的完整模型文件(笔记本全盘搜索检查);仅存提示词模板与API脚本
  • 无喷漆、有毒有害材料、气动工具、美工刀、勾刀;电动工具≤24V
  • 参赛证、保险单、工具报备回执、名单一致

制作过程安全

  • 护目镜/护衣全程佩戴;激光雕刻、钻床在工作人员指导下操作
  • 502/白乳胶戴手套;胶枪远离易燃物,用毕断电
  • 电机回路有闸刀总开关;电线不跨越通道

红色内容(一票否决)

  • 只呈现纪念建筑/器物/符号/精神意象;七节点均为官方名称原样使用
  • 未演绎英烈具体人物事迹、未改编历史情节(AI提示词已内置禁令并留证)
  • 花圈/群雕/纪念碑仅剪影轮廓,无表情化、无卡通化、无游戏化
  • 未对英烈姓名、遗物名称、展陈内容改名/拟人化/卖萌化(本方案不使用任何遗物与人物故事素材)
  • 素材仅来自《雨花台红色资源清单》本地包,无网络下载红色人物/历史素材
  • 国旗:仅用套装按规范制作升挂,比例正确、不倒挂、不污损、不触地

AI合规

  • AI仅作辅助;日志含截图+提示词+原始输出
  • 有学生改前/改后对比与筛选理由
  • 展示与播报内容均为编辑后版本,无一处照搬原始输出
  • 内容为现场生成、现场调整

八、3分钟答辩陈述脚本

按 04-答辩与合规速查手册.md 卡点;建议由操作手(讲机构)与AI手(讲流程)两人分段接力,提前演练5遍。

0:00–0:30 开场立意"各位评委好。我们的作品是《中轴长卷》。雨花台红色中轴线全长约1500米,纪念桥是其中第五个节点——长103米、宽12米,桥栏镶嵌24只花岗岩石雕花圈,连接南北纪念空间。我们用1:50把它缩到1米,用皮带传动让一台展车沿桥面匀速行走,把'缅怀致敬'做成一个可以看、可以动、可以反复运行的连续机构。"

0:30–1:30 工程结构与机构(操作手)"结构:80根5×5松木条我们只用了约35根,其余留作规定任务改装储备;两侧桁架高55mm,纵梁在墩顶搭接150mm、502加铁丝双保险,两跨简支,整桥自立不靠装饰受力。机构:130电机经两级皮带减速(6到16.5毫米皮带轮各两级,总比约7.6:1)驱动φ12卷筒,牵引展车在导槽内往返;电机与中间轴都装在长圆孔槽板上,张紧可调;两端机械限位挡块加程序超时双保护。速度靠PWM占空比+定时换向固化成'复现配方'——赛前我们让主传动链连续运行50次无故障,单程9秒、误差不超过0.5秒。动作的绵延与克制,就是这座桥要表达的纪念感。"

1:30–2:30 AI技术应用(AI手)"AI链路:按钮触发→USB摄像头640×480拍摄展车到达的节点→调用多模态大模型图生文→生成40到80字精神意象短文→我们现场筛选、改写、排版→屏幕显示并由喇叭庄重播报→截图存入AI日志。这是我们的原始输出和改后定稿对比,改动处都有标注。网络不通时三级降级:备用网络与入口→现场人工智能硬件套装的本地能力→离线语音播报预设文本卡片。所有AI内容均为现场生成,日志编号可查。"

2:30–3:00 红色内涵 + 规定任务"红色上我们只做建筑、符号与意象:24只花圈是卡纸剪影,七节点牌全部使用官方名称;不演绎任何英烈事迹,不碰遗物故事;国旗按规范用套装升挂;LED是常亮长明灯。针对今天发布的规定任务,我们用三模块即插即用、四参数动作库和底线交付来适配——具体完成情况现场演示:(展车往返+AI一次完整输出)。汇报完毕,请评委指正。"

问答预答3条:①规定任务→对照任务书指认模块与参数表;②学生能力→改前改后对比+提示词为自己撰写;③电机坏了→3.4备选表,口述三级降级并指备用动力。


九、物料打包清单(入场拆包方案)

原则:硬件独立元件、结构单一零件、胶不预粘、线不预接。每袋外贴清单卡片,裁判核验后按序取出。

袋A · 结构主料(松木)

  • 松木条5×5×1000mm × 80根(原捆不拆散,现场计数)
  • 自制单一零件(允许携带):已锯好的斜腹杆段约40根(长短分类扎束,无任何胶/铁丝连接)、栏杆立柱24段、横梁12段、桥台/墩零件——每束附尺寸标签
  • 铁丝0.3mm×2m ×1(未剪断)

袋B · 纸质与装饰

  • A4卡纸200g ×10、A4彩纸80g ×10、建筑模型装饰纸270×270 ×1
  • 半成品单片(未拼接):24只花圈剪影单片、7节点牌单片(正面节点名/背面空白)、长卷画幅1张(未装轴)、展车底板2片、桥面卡纸基层条
  • 升国旗套装 ×1(原封,按规范现场组装)、旗杆 ×1

袋C · 机构件(全部未组装)

  • 130高速电机+支架 ×1套(电机与支架分离,支架不与任何底板预连)
  • 皮带轮:1.95×6mm ×2、1.95×16.5mm ×2;皮带 ×2(原袋)
  • 双轴减速电机 ×1;TT马达 ×1(备用动力);滑轮 ×3(未使用,原封)
  • 自制单一零件:槽底板2块(只开槽、不装件)、卷筒1个(带挡边、未穿轴)、张紧轮1个、限位挡块毛坯、卷轴架零件

袋D · 电子(严禁预连接)

  • 主控制器 ×2(独立包装);USB摄像头 ×1;按钮模块 ×2;喇叭模块 ×1;9g 360°舵机 ×4
  • USB数据线 ×4;传感器连接线/杜邦线若干(3Pin、4Pin)
  • 电池盒+闸刀开关 ×1套;5号电池 ×2(备用5号另带2节);CR2032 ×5;LED+灯套 ×10
  • 自制铁丝触点开关 ×2(两端引线未剥头对接,属单一零件)

袋E · 工具与耗材

  • 手锯、砂纸/锉刀、钻孔工具、测量工具(卷尺/直角尺/铅笔)
  • 热熔胶枪 ×2、胶棒 ×10、白乳胶40ml、泡沫胶 ×1
  • 502胶 ×3(自带,含鼠尾管);一次性手套若干
  • 护目镜 ×3、护衣 ×3
  • 禁带核对:无喷漆、无气动工具、无美工刀/勾刀;电动工具≤24V

袋F · 数字与证件

  • 笔记本 ×1(内有:图生文脚本、提示词模板、空的AI日志目录、离线TTS工具;无完整模型文件、无预生成AI成品)
  • 随身WiFi ×1;备用U盘 ×1;参赛证、保险单、报备回执、本方案与04速查手册打印件
  • 允许介质:节点文本卡片(学生自写)×7

入场核验口诀:线不接、胶不粘、机不合、模不带;零件成袋、标签成行、清单成卡。

方案 C花圈礼赞——舵机旋转致敬装置

源文件 方案/归档/方案C-花圈礼赞-舵机旋转致敬装置.md9 节5 张表3 段代码/示意约 7,584 字

南京市第十一届中小学生创客竞赛决赛 · 创客马拉松(高中组)工程核心:多轴可控机构(旋转/摆动),对应备赛要点1(可控机构、动作可复现、安全性)依据:00-总体计划与约束手册.md(共享基准,冲突以手册为准)


一、设计理念与红色内涵

雨花台中心纪念区的纪念桥长 103 米、宽 12 米,桥栏镶嵌 24 只花岗岩石雕花圈,连接南北纪念空间,是红色中轴线(北大门→烈士就义群雕→烈士纪念碑→倒影池→纪念桥→纪念馆→忠魂亭,约 1500 米)第五个节点。它的庄重来自尺度与重复:百米跨度、二十四只同形花圈、一条笔直中轴。

方案C抓住"24"做文章:把桥栏 24 只花圈转译成直径 200 mm 的旋转致敬环——转盘均布 24 只花圈缩微件,15° 步进,每到位一次、"致敬位"LED 点亮一次,整圈走完即对纪念桥完整致敬。配套摆臂献花(舵机把纸花轻放桥中点)与长明灯柱缓升缓转(双轴减速电机,只取"长明"的光与器物符号),联动成"环转—花至—灯升"致敬动线。

红线边界:只聚焦纪念建筑、器物、符号与精神意象词(信仰、坚守、缅怀、致敬);不演绎英烈事迹、不出现姓名、不触碰遗物故事;AI 提示词内置"不得涉及具体人物与事迹";国旗用赛场套装按规范升降,不倒挂、不落地、不污损,断电可手动完成;花圈为几何化剪影,不拟人。

主题句:"纪念桥的桥栏上有 24 只花圈,我们让这 24 只花圈在桥心转起来——转一圈,就是向纪念桥致敬一次。"


二、工程结构设计

2.1 尺寸(1:50 目标,长向展示化取舍)

项目真桥模型
长103 m1000 mm 展示跨(受台面与 80 根木条限制,答辩如实说明)
宽12 m240 mm(严格 1:50)
桥面—桁架 60 mm + 桥墩 150 mm,总高约 210 mm
桥心开口—φ210 mm(长向 380–590 mm),致敬环 φ200 mm 齐平桥面,间隙 ≥5 mm
摆臂立柱—北桥台,高 180 mm,臂长 120 mm
灯柱—南端,升程 0–40 mm,柱高 150 mm

开口传力:两侧 5×5 纵梁绕开圆孔,荷载经 6 道横梁传至桁架弦杆,桁架不中断;孔缘两根 5×5 抱箍补强(热熔胶+502),防按压塌陷。

2.2 松木条用量(80 根,目标 ≤55 根)

下弦 2 + 上弦 2 + 桥面纵梁 3 + 横梁 12(1 m 切 4 段)+ 斜撑 40 段(45°、每 50 mm 一节)+ 桥栏立柱 24 + 扶手 2 + 桥墩桥台 12 + 中墩框架 4 + 摆臂立柱 4 + 灯塔导杆 3 + 底座压条 8 ≈ 52 根,余 28 根供返工与任务适配。满载约 1.1 kg;底座压条外扩 30 mm,重心高约 90 mm、半宽 150 mm,抗倾覆系数约 1.7>1.5。

2.3 花圈件

桥栏浮雕 24 只:卡纸剪外径 25 mm 环+彩纸花结,白乳胶贴栏板,两人并行约 12 分钟。转盘件 24 只:同规格、总高 ≤8 mm。每张 A4 卡纸成品约 6 只,48 只用 8 张(配额 10 张),彩纸用 4 张。

2.4 组装顺序与粘接

底座放线 → 下弦+横梁+桥面(开口补强最后装)→ 桁架合拢 → 桥墩/桥台/中墩(预留舵机框)→ 桥栏+贴花圈 → 试放转盘校间隙 → 机构上桥 → 电气调试 → 旗帜灯喇叭收尾。

承力节点=502(戴手套点注);面粘与花圈=白乳胶;舵机框=热熔胶填隙;任务接口=铁丝绑扎留插拔便于改装。胶接 30 秒内不加负载,防假固。


三、机械机构设计

3.0 布局

  北端                                          南端
  旗杆(S4绞盘)  摆臂立柱(S2+S3)   ┌φ210开口◎致敬环φ200┐   灯塔(双轴电机)
  ≋≋旗面   臂120mm→献花台        │  24工位×15°       │   灯柱缓升40mm
  S1舵机竖直嵌中墩顶,舵盘朝上直驱◎

3.1 机构一:24 花圈旋转致敬环(评分主打)

项参数
转盘φ200 mm、厚 3.2 mm(卡纸 4 层现场冷压 15 分钟——赛前层压违反"单一零件"规定)
驱动S1(360° 连续旋转 9g 舵机)竖直安装,舵盘与盘心 502 直连;弃摩擦轮:打滑会累计漂移
分度开环定时步进 t₁₅(15° 时长,手机慢动作标定,典型 120–180 ms)+ 0.3 mm 铁丝触头落入盘背 24 个 φ3 浅坑防过冲,重复定位 ±1° 内
轴承中墩顶垫圈滑动轴承,盘底 φ10 垫片减摩
负载盘+24 件约 60 g,直驱阻力矩 <15 g·cm,<1.8 kg·cm 的 10%

动作序列(可复现核心):

复位(S1停 1500μs) → 触发 → i=1..24: 正转 t₁₅ → 停 50ms → 触头入位 300ms
→ 工位LED亮 400ms → 灭  → 每 6 步暂停 2s(占空比<30% 防过热)→ 整圈约 22s

赛前完成连续 50 圈无故障记录;现场抽测 20 圈,成功率入答辩证据页。

失效与备选:S1 不转 → 切断输出,手动拨盘+按钮逐位点 LED(程序留手动步进模式);花圈刮碰 → 问题件当场取下(点胶可拆);定位坑磨损 → 改"回退 3° 再进";断电 → 舵机自锁停任意角,手拨至致敬位继续讲。

3.2 机构二:摆臂献花(双舵机水平+俯仰)

立柱 2 根 5×5×180 固定北桥台;S2 水平 −60°~+90°;S3 俯仰 −15°~+75°。摆臂不用木条:卡纸卷管+竹签内衬,长 120 mm、自重 ≤5 g,臂端浅碟托纸花(≤10 g)。

力矩验算:5 g×6 cm + 10 g×12 cm = 150 g·cm < 180 g·cm(1.8 kg·cm),负载率 83%;匀速分段(回转 1.2 s、俯仰 1.0 s、放花 0.5 s、复位 1.5 s)无冲击。

放花不设脱钩:下放轻触献花台停 0.4 s,原路抬起,纸花自重留台;带起则抬起段加 3° 抖落(赛前测 10 次)。

失效与备选:S3 坏 → 单轴水平献花(花手摆上台);双舵机全坏 → 花预置台上、臂停致敬位,动作由环+灯柱承担;软件限位 +95° 停,立柱与环净距 80 mm 够不着。

3.3 机构三:长明灯柱缓升缓转(双轴减速电机)

双轴同速同步,顺势做成"升起即缓转"。轴 A φ20 卷绳轮经灯柱顶导槽吊起 0→40 mm(3–5 s);轴 B φ12 摩擦轮贴底座约 4:1 减速,灯柱 2–3 rpm 缓转。导向:两根 5×5×160 导杆+顶梁导槽,间隙 0.5 mm。自锁:轴端铁丝棘爪+齿垫,断电停任意高度、可手动压回;底部扎带托座限位(离台 10 mm 不砸落)。塔身贴卡纸光晕,只取"光与器物"符号,不铭文不拟人。电机不转 → 灯柱预置半高手动缓升。

3.4 机构四:S4 旗杆绞盘 / 热备

S4 卷绳 φ15,15 s 缓升至距杆顶 20 mm 停(软件定时+目视监护)。国旗法:按套装比例,旗面不触地不倒挂不污损。降级优先:旗固定合规半升位、摇柄手动——升旗宁可手动不可失控。热备:S1 早发故障时 S4 拆换顶替(同舵盘接口,程序改绑一行通道参数)。

3.5 安全

护目镜/护衣全程;502 戴手套;铁丝端头回折;卡纸用剪刀+钢尺(禁美工刀/勾刀);软件看门狗:动作单段超时 3 s 回中停机;摆臂与桥面间隙 ≥15 mm 无夹手点;电动工具 ≤24V;钻床/激光雕刻须工作人员指导;动作半径贴荧光警示带。

3.6 总时序(一遍约 70 s)

[0–22s] 环 24 步整圈、LED 逐亮 → [22–27s] 摆臂献花 → [27–32s] 灯柱缓升缓转(与献花重叠 5 s,双机构并行展示"多轴")→ [32–47s] 升旗 → [47–70s] 喇叭《献花曲》片段+播报编辑后致敬词。断电:手拨盘、手置花、手升灯柱与旗,退化为可手演静态模型,旗面不损。


四、硬件连接与AI技术路线

4.1 器件核对(对照手册 3.2)

器件数用途与接口
主控制器×22主控1=机构(4 路舵机 PWM、电机驱动、LED、按钮);主控2=AI(摄像头、大模型、屏幕、喇叭)
9g 360° 舵机4S1 环 / S2 水平 / S3 俯仰 / S4 旗绞盘(热备可换 S1);独立 5V、与主控共地
USB 摄像头 640×4801拍致敬环到位瞬间、拍观众纸花 → 主控2
按钮×22A=触发演示+拍照;B=拍观众纸花/切换输入
喇叭模块1《献花曲》片段+致敬词播报
七彩 LED 1010工位 2(GPIO 同步)、灯柱 2、桥栏 4、塔顶 1、备 1;CR2032×5 独立
双轴减速电机1灯柱,主控1 驱动模块+续流二极管
电池盒+闸刀1舵机/电机主电源,闸刀总开关
铁丝、升旗套装+旗杆各 1触头棘爪吊绳;S4 绞盘升降+手动降级

入场铁律:以上硬件全部分袋独立、零接线,场内组装(11:30–12:00)。

4.2 AI 图生文主线

按钮A(演示) / 按钮B(观众纸花) 触发 → 摄像头拍照 640×480 存时间戳.jpg
→ 多模态大模型图生文 → 学生屏幕删句/改词/定稿(保留原始对照)
→ 屏幕滚动+喇叭播报 → 自动截图+存 prompt 与原文 → AI日志/

提示词模板(赛前存本地):"这张照片是雨花台纪念桥的缩微创客装置:桥栏有花圈浮影,桥心致敬环正在工位点亮。请以庄重、缅怀、致敬基调写 40–60 字短文:只写纪念建筑、花圈、光与精神意象(信仰、坚守、缅怀),不得涉及任何具体人物、姓名与事迹,不得口语化。"

降级链:① 换热点重试(超时 20 s)→ ② 文本补全:用现场允许携带的关键词卡续写 → ③ 离线 TTS 播自写短句("24 只花圈,24 次致敬")→ ④ AI 不可用则屏示"AI 故障,展示既往留证",学生口述路线,不伪造现场生成。

4.3 供电

高中组允许外接:5V/3A 供舵机+电机,主控/摄像头 USB 独立;舵机与主控共地,电机并续流二极管防复位。演示断电=拉闸刀。


五、现场 6 小时施工时间表(8:30–14:30,精确到 0.5 h)

时段任务验收
8:30–9:00领料清点、裁判核验独立元件、解读规定任务、三人分工袋件签收;任务要点上白板
9:00–9:30底座放线;转盘 4 层冷压(压上转去搭桥);下弦+横梁桥面成形
9:30–10:00桥面纵梁+开口补强;两侧桁架斜撑按压不变形
10:00–10:30桥墩/桥台/中墩(预埋舵机框);桥栏;开剪 48 只花圈件主体站稳;件数≥48
10:30–11:00转盘工位+24 件定位;S1 直连;桥栏贴浮雕手拨顺滑、间隙≥5 mm
11:00–11:30摆臂 S2/S3+纸臂;灯塔导杆+双轴电机;旗杆+S4三机构就位
11:30–12:00全部电气连接(此后才算组装完成);上电点动测向通道方向正确
12:00–12:30午餐(闸刀断电、装置不离人)—
12:30–13:00AI 管线联调跑 2 遍;标定 t₁₅单遍 ≤8 min
13:00–13:30全时序联跑;环抽测 20 圈;摆臂放花 10 次成功率≥95%
13:30–14:00规定任务攻坚(铁律时段);国旗终检;LED/喇叭任务动作可演示
14:00–14:30走查、AI 日志归档、答辩包、清台证据页就绪

超时熔断(按序砍):① 摆臂改静态;② 氛围 LED;③ 升旗改静态合规位。底线三件套不可砍:桥体结构、致敬环一个完整动作、AI 一次现场生成+编辑。


六、规定任务适配预案(任务未知,接口先行)

现场才发布两项任务,故按乐高式接口设计而非成品设计。三条适配策略:

  1. 机构插槽化:主控1 预留 4 路舵机+1 路电机+2 按钮的标准通道映射表(写在程序头注释与答辩卡上)。任务要"增加/替换动作"只改通道绑定与角度-时间参数字典,不改结构。桥面预钻 6 个 φ3 通用安装孔,新增小机构用铁丝+螺丝落位,30 分钟装完。
  2. 载荷可换、骨架不变:致敬环 24 工位是通用卡槽——默认插花圈件,需识别图案/编号时换插介质卡片(赛前允许携带);摆臂末端花托铁丝插销拔插式,可换夹笔、夹旗、夹卡。骨架保证任何任务下仍是纪念桥主体展示,不推倒重来。
  3. AI 输入可切换:输入源参数化(相机实时帧/本地素材/文本卡片);prompt 模板库赛前备 3 套(建筑意象 / 器物特写 / 致敬词),现场只改变量不写新代码。

任务推演:多机构展示→直接演示调参;新增升降翻转→S4 热备+通用孔装小台;观众互动→按钮B+摄像头换模板;其他中轴节点→插现场激光雕刻背板;限时简化→底线三件套。

原则:每任务先问三句——用哪个现成机构?改参数还是改结构?30 分钟能否复位回主演示?答不上就执行底线三件套。


七、AI 过程留证与学生二次加工说明(含合规自查表)

留证:笔记本建 AI日志/(AI-001…),每次生成三件套——prompt 截图、原始输出截图、编辑定稿截图;主控2 返回时自动截屏存档,赛后拷贝归档。

二次加工三动作:① 筛——模型常出 80 字以上,按 40–60 字删;② 改——替换口语与套话("我们觉得"→"谨以");③ 定——终稿全组过红线(有人名吗?有事迹吗?)才上屏上喇叭。屏幕保留原始/定稿对照,删改标色,操作人签名入日志。

合规自查表(入场前+答辩前各勾一遍)

入场合规(违者取消资格):

  • 舵机×4、主控×2、摄像头、按钮×2、喇叭、电机均未接线,独立分袋
  • 结构件单一零件:木条单根、卡纸单片、转盘未赛前层压、花圈件未串粘
  • 无完整模型文件;无喷漆/毒害/气动/美工刀/勾刀;电动工具 ≤24V
  • 参赛证、保险单(未购不能参赛)、报备回执、名单一致

红色内容(一票否决):

  • 只用官方名称与事实:纪念桥长 103 m、宽 12 m、24 只花岗岩石雕花圈、连接南北纪念空间
  • 无英烈姓名、无事迹演绎、无历史改编、无拟人化/卖萌化/游戏化
  • AI 提示词含"不得涉及具体人物与事迹";定稿复核无人名
  • 国旗不倒挂、不落地、不污损;升旗有手动降级
  • 素材全部来自《雨花台红色资源包及素材清单》

AI 合规:

  • 日志三件套完整;展示内容为编辑后版本,非照搬;内容为现场生成

安全:

  • 护目镜/护衣全程;502 手套;铁丝端头回折;动作半径警示带;闸刀断电演练过

八、3 分钟答辩陈述脚本

时间分配:0:00–0:30 开场立意;0:30–1:30 结构与机构(含可复现证据);1:30–2:30 AI 应用与日志;2:30–3:00 红色内涵+规定任务指认。

陈述稿:

(0:00–0:30) 各位评委好,我们的作品是《花圈礼赞》。雨花台纪念桥长 103 米、宽 12 米,桥栏镶嵌 24 只花岗岩石雕花圈,连接南北纪念空间。我们把这"24"请到桥心——做成 24 工位的旋转致敬环。

(0:30–1:30) 结构上:1 米展示跨、240 毫米桥宽(宽向严格 1:50),松木条约 52 根,桁架+开口补强,502 承力、热熔胶填隙、铁丝做可拆接口。机构上是多轴可控:四只 360 度舵机——S1 直驱致敬环,15 度一步、24 步一圈,铁丝触头入位防过冲;S2 加 S3 让摆臂把 10 克纸花轻放桥中点;S4 升旗并作热备。双轴减速电机一边卷绳让灯柱缓升 40 毫米,一边摩擦驱动它缓转——"升起即转动",是把电机约束翻译成的表达。全部动作参数化时序,赛前连续 50 圈无故障,现场抽测 20 圈;断电后手动拨盘、手置花、手升灯柱照样演示。

(1:30–2:30) AI 路线:按钮触发,640×480 摄像头拍下致敬环到位瞬间,多模态大模型图生文生成 40 到 60 字致敬词;提示词写死"不得涉及具体人物与事迹"。学生现场删句、改词、定稿——原始输出与定稿对照、删改标色,全程截图存 AI 日志。

(2:30–3:00) 红色边界:全装置只讲建筑、器物、符号与"信仰、坚守、缅怀"意象词,没有一个人名、一段事迹;国旗按套装规范升降,失控即改手动。规定任务(对照当天任务书逐条指认):机构走标准通道、桥面留 6 个通用孔、环工位可换卡片载荷——要什么动作就改参数、换载荷,不推倒重来。谢谢各位。

问答预案:

  • "为何不用步进电机?"→ 物料只配 9g 连续旋转舵机;用"定时+铁丝触头入位"把开环做到 ±1° 可复现。
  • "10 只 LED 怎么表现 24 位?"→ 2 只 GPIO 跟随点亮,"逐一"靠时序而非灯珠数量。
  • "摆臂掉花怎么办?"→ 轻触台面+原路抬起+3° 抖落,赛前 10 次成功率 100%;失败 0.5 秒人工复位。

九、物料打包清单(入场拆分方案)

红线:硬件不得预先电气连接;自制结构件必须是单一零件(不得提前胶粘/铆接/螺丝连接)。按袋分装,袋面写编号与"核验✓"栏。

袋号内容状态要求
A 结构袋松木条 80 根(可预切单一长度段,段间不得粘连)、底板 1单一零件散装
B 纸材袋卡纸 10、彩纸 10、装饰纸 1、预裁花圈单片/围栏单片裁片允许,不得串粘
C 机构袋1舵机×4(线头裸露未接主控,舵盘另袋)+螺丝逐只点数
D 机构袋2双轴电机(两轴无附件)、卷绳轮坯、铁丝、垫圈未组装
E 电控袋主控×2、摄像头、按钮×2、喇叭、USB 线×4、杜邦线、驱动模块、CR2032×5、LED×10零接线,核验重点
F 动力袋电池盒+闸刀、5 号电池×2、外接 5V 电源(已报备)电池可分离
G 工具袋手锯、砂纸锉、钻孔工具、卷尺剪刀钢尺、热熔胶枪×2+棒、白乳胶、502×3(回执在袋)、手套、护目镜×3、护衣×3禁带:美工刀、勾刀、喷漆、气动工具
H 旗与素材袋升国旗套装(规范折放)、旗杆、资源包 U 盘、触发 AI 的介质卡片、脚本卡、AI 日志模板国旗单独夹层
I 备件袋花圈件×8、舵盘×1、扎带、胶棒×4、纸花×3返工保险

自检口诀:C、D、E 袋"线不连、件不粘";A、B 袋"片是片、杆是杆";H 袋"旗无损、卡合规";全袋"无刀无漆无气动"。

赛前训练(手册第八节):拆装 3 轮 ≤90 分钟;致敬环 50 圈压测;AI 全流程 15 分钟内;国旗+红线口试;脚本卡点 ×5;保险单与参赛证入袋。


与方案A(升降)、方案B(连续运动)共享纪念桥桁架、24 花圈桥栏、图生文管线与答辩框架;工程主打多轴旋转/摆动机构。一切以《00-总体计划与约束手册》为准。

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