2026年VEX机器人竞赛北京选拔赛备赛全攻略：从机械搭建到编程调试

2026年VEX机器人竞赛北京选拔赛的备赛周期已经陆续启动不少带队老师和参赛队伍都开始为场地任务、自动程序和联队配合做规划。结合近几年VEX竞赛的赛制变化和备赛经验本文整理了一套比较完整的备赛思路涵盖竞赛分组、机械搭建、编程调试、工程笔记、联队配合、赛前检查与常见问题排查等环节希望给准备参加2026赛季北京选拔赛的队伍一些可落地的参考。1. VEX机器人竞赛是什么1.1 VEX竞赛的定位VEX机器人竞赛是面向小学、初中、高中和大学分段开展的机器人教育与工程挑战赛由REC基金会等机构组织运营。比赛通常以“赛季”为单位每个赛季会发布全新的比赛主题和场地任务参赛队伍需要在有限时间内完成机器人搭建、编程调试、战术设计、工程文档记录等多项任务。很多第一次接触VEX的家长和学生容易把VEX理解为“搭积木比赛”实际并不是。VEX的考察点集中在机械结构设计、传感器应用、自动程序编写、手动遥控操作和联队战术配合五个方面。一支队伍从搭建到参赛经历的环节和一个小型工程项目团队非常相似。1.2 为什么选拔赛阶段很重要北京选拔赛属于区域赛阶段通常承担着筛选队伍进入更高层级的国赛、亚锦赛或世界锦标赛的任务。选拔赛的成绩会综合考量以下几个方面资格赛排名也就是自动阶段和手动阶段的得分总和。技能挑战赛成绩包括自动技能赛和手动技能赛。评审奖项例如设计奖、工程笔记奖、评审奖等。联队配合和淘汰赛表现。只重视机器人跑分忽视工程笔记和评审答辩很容易在综合奖项上吃亏。选拔赛阶段培养起来的文档习惯和汇报能力也会在后续更高级别的比赛中持续起作用。1.3 适合哪些人群阅读本文主要面向准备参加2026赛季VEX北京选拔赛的在校队伍。负责带队参赛的信息技术老师。刚开始接触VEX、想了解备赛流程的学生家长。想从技术角度理解机器人竞赛体系的新手。无论你们队伍是第一次参赛还是已经打过几场比赛备赛的核心逻辑其实是相通的先看懂规则再拆解任务然后按任务优先级设计机器人和程序。2. 2026赛季北京选拔赛备赛整体规划2.1 赛季时间线怎么安排按照往年VEX的赛季节奏新赛季主题通常在年中发布秋季学期开始后陆续进入集中备赛阶段北京选拔赛一般安排在冬季或次年春季。具体日期每年会有差异2026赛季的准确时间表要以官方赛历为准。从备赛角度建议把时间切成四个阶段阶段时间范围核心工作规则理解期2周左右通读游戏手册整理得分任务和规则限制结构设计期3到4周底盘方案对比功能机构搭建与测试程序调试期4到6周自动程序编写、传感器校准、调试排错模拟冲刺期赛前4周联队配合训练、工程笔记完善、模拟赛复盘值得注意的是很多队伍在前两个阶段花的时间不够等程序调试时才频繁返工。机械结构一旦定下来想改底盘布局或改变量机构代价非常高。2.2 队伍角色怎么分配一支VEX参赛队伍建议控制在3到8人之间。常见角色结构队长整体推进项目进度协调组内沟通。机械设计负责底盘、抬升机构、取物机构的设计与迭代。程序开发负责VEXcode代码编写、自动程序调整。操控手负责手动阶段的操作训练。工程笔记负责人记录设计过程、测试数据、迭代方案。答辩主讲负责向评委讲解机器人设计思路。队伍人数少的时候一个人可以兼任多个角色但机械设计和程序开发这两块最好分开因为调试周期长集中在一个人身上容易拖慢整体节奏。2.3 场地与器材准备北京本地有不少机构提供竞赛场地租赁学校队伍也可以按官方场地手册自制场地要素。备赛初期最好准备一套标准场地拼装件因为很多得分任务对手感的要求很高只有反复在场地上练习才能稳定得分。器材方面一般包含VEX V5主控器、电机、各类传感器、结构件、轮子、齿轮、电池和充电器。建议在赛前一个月做一次硬件盘点重点检查电机的编码器线、电池健康度、主控器固件版本等。比赛现场临时换电机是常有的事提前准备备用硬件能省很多时间。3. 机器人机械搭建的核心思路3.1 底盘设计的基本方案VEX机器人竞赛的底盘方案基本可以分为三类四轮底盘结构简单重心低适合大多数任务。六轮底盘通过性更好适合跨障碍类任务。麦轮底盘可横向平移适合需要快速转向的空间但操控难度更高。如果赛季主题中有较多窄道对齐动作麦轮底盘会有优势如果任务以搬运重物为主四轮或六轮底盘更稳妥。底盘选择不能只按“哪个帅”来定要结合得分任务的具体路径来评估。北京选拔赛的场地往往比较拥挤底盘宽度和取物机构的伸展范围需要提前和队友沟通避免两台机器人在联队合作时互相遮挡得分口。3.2 取物与得分机构设计每个赛季的得分物形态不同有的偏向圆环套桩有的偏向方块堆叠。机构设计时要重点考虑取物的容错率机构能不能稍微偏一点也能抓住结构刚度高速运动时会不会抖动掉件电机负载机构全速运转时电流是否过高建议在结构设计阶段多做几个简易原型用纸板和旧结构件先验证原理再上正式结构。直接画图一步到位在VEX里很少见机械设计本质上是“方案-测试-调整”的循环过程。另外要注意齿轮传动比的选择。扭矩和速度不可兼得。如果需要大扭矩抬举通常用高减速比齿轮组配合扭矩较大的电机如果只是快速滚动取物则用低减速比提高速度。3.3 传感器安装规范VEX机器人常用的传感器有距离传感器、陀螺仪、视觉传感器、限位开关、编码器等。传感器不是装得越多越好过多的传感器会增加布线和程序复杂度。安装时要注意陀螺仪尽量安装在机器人几何中心附近远离电机。距离传感器安装位置要避开触碰移动部件。所有传感器线束要用理线夹固定防止运动时被轮子压断。传感器校准是很多队伍容易忽略的环节。陀螺仪在比赛前必须做漂移检查距离传感器要针对场地颜色做阈值测试。否则自动程序在练习场和比赛场上表现差异很大。4. VEXcode编程与自动程序开发4.1 VEXcode编程环境VEX V5主控器使用VEXcode进行编程支持图形化的Blocks和Python/C文本代码学生可以根据自己的基础灵活切换。对于参加选拔赛的队伍建议至少掌握一种文本语言因为后期复杂逻辑和PID控制用图形化搭建效率会低很多。编程时整体的逻辑顺序是初始化设置电机端口、齿轮比、传感器模式。自动程序完成固定动作序列。手动程序绑定遥控器键位。辅助函数封装重复性动作例如取物、抬升、释放。4.2 自动程序示例下面给出一段VEXcode V5 Python的自动程序示例这段代码实现机器人前进一段距离、转向、取物并返回的动作框架from vex import * brain Brain() left_motor Motor(Ports.PORT1, GearSetting.RATIO_18_1, False) right_motor Motor(Ports.PORT2, GearSetting.RATIO_18_1, True) drivetrain DriveTrain(left_motor, right_motor) front_distance Distance(Ports.PORT3) arm_motor Motor(Ports.PORT4, GearSetting.RATIO_36_1, False) def pickup_goal(): arm_motor.spin(FORWARD, 80, PERCENT) wait(800, MSEC) arm_motor.stop() def main(): drivetrain.drive(FORWARD, 600, MM) wait(300, MSEC) drivetrain.turn(RIGHT, 90, DEGREES) wait(300, MSEC) pickup_goal() drivetrain.drive(REVERSE, 600, MM) main()这段代码的核心逻辑是前进600毫米右转90度调用取物函数抬升机械臂最后倒车回起始区域。注意实际使用时要根据车轮直径、齿轮比、场地摩擦系数来调整距离参数。4.3 使用距离传感器做定位自动程序跑偏的很大原因是“开环”控制也就是机器人靠电机转动圈数推测位移场地摩擦力稍有变化就会偏移。解决方式是引入传感器例如用距离传感器判断是否到达目标位置。以下代码示例展示如何让机器人在距离前方障碍物不足200毫米时停止from vex import * brain Brain() left_motor Motor(Ports.PORT1, GearSetting.RATIO_18_1, False) right_motor Motor(Ports.PORT2, GearSetting.RATIO_18_1, True) drivetrain DriveTrain(left_motor, right_motor) front_distance Distance(Ports.PORT3) while True: dist front_distance.object_distance(MM) if dist 200: drivetrain.drive(FORWARD, 50, PERCENT) else: drivetrain.stop() break wait(20, MSEC)这种“条件判断电机控制”的模式是自动程序的基础比单纯靠时间控制要稳定得多。4.4 PID控制在选拔赛的实际应用当需要精确走直线或精确转向时普通的速度控制往往不够。PID比例-积分-微分控制是解决漂移的常用方案。下面是一个简单的陀螺仪转向PID参考框架def turn_to_angle(target_angle, gyro, turn_drivetrain): kp 1.2 ki 0.02 kd 0.3 error_sum 0 last_error 0 for _ in range(200): current_angle gyro.heading() error target_angle - current_angle error_sum error delta_error error - last_error output kp * error ki * error_sum kd * delta_error turn_drivetrain.turn(LEFT if error 0 else RIGHT, min(abs(output), 80)) if abs(error) 1: break last_error error wait(20, MSEC) turn_drivetrain.stop()PID参数需要根据实际场地不断调试。初次使用时可以先调kp让系统接近目标再逐步加入kd减小震荡最后用ki消除稳态误差。不建议直接把网上别人项目的PID参数搬过来因为底盘重量、电机特性、陀螺仪安装位置不同参数差异会非常大。4.5 手动程序与遥控器按键映射手动程序开发相对简单核心是把遥控器摇杆或按键与电机动作绑定。要注意的是VEX比赛允许的操作方式有所限制赛季规则手册通常会说明“禁止的操作”“允许的抓取数量”“每次触碰得分物后需要进行的机器人动作”等。手动程序的按键映射建议做成容易记忆的方案。from vex import * import math brain Brain() left_motor Motor(Ports.PORT1, GearSetting.RATIO_18_1, False) right_motor Motor(Ports.PORT2, GearSetting.RATIO_18_1, True) controller_1 Controller() arm_motor Motor(Ports.PORT4, GearSetting.RATIO_36_1, False) def driver_control(): while True: power controller_1.axis3.position(PERCENT) turn controller_1.axis1.position(PERCENT) left_motor.spin(FORWARD, power turn, PERCENT) right_motor.spin(FORWARD, power - turn, PERCENT) if controller_1.buttonR1.pressing(): arm_motor.spin(FORWARD, 80, PERCENT) else: arm_motor.stop() wait(20, MSEC) driver_control()摇杆控制的逻辑是差速转向左电机接收“前进量转向量”右电机接收“前进量-转向量”。这样右摇杆或左摇杆就能同时控制前后移动和转向。5. 联队配合与手动操作训练5.1 联队配合的基本策略VEX比赛通常有联队合作环节两支队伍组成临时联队共同在场地内完成尽量多的得分任务。联队的机器人功能往往要有互补性。比如一支机器人的优势是抓取地面得分物另一支的优势是高空投射两队配合就能覆盖更多得分手段。选拔赛现场的联队是随机分配的赛前无法完全预知会和哪支队伍搭档。因此队伍要训练“快速沟通”能力——在赛前有限时间内明确本方负责哪个区域本方优势动作是什么需要搭档在哪个环节配合5.2 手动操作练习方法手动操作训练不只要练“跑得快”还要练“稳定得分”。建议把场地分成几个小区域每天固定练习某一种操作例如从起始区出发到目标位置的最短路径。连续完成3次取物和投递且不失误。在规定时间内完成一套标准动作组合。在联队配合模式下完成双机器人协作任务。操作手每周应该记录一次最佳成绩和失误原因。到比赛前一周重点不是大幅调整操作手法而是保持手感。5.3 模拟赛的必要性模拟赛是检验整支队伍最有效的方式。建议赛前至少安排2到3场完整模拟包括按官方时间标准进行资格赛。测技能赛成绩。模拟联队随机分组。演练候场、接线、调试、检录全过程。第一次模拟赛成绩往往不理想这很正常。模拟赛的价值在于暴露问题电池没充满、程序在等待状态下卡死、结构件掉螺丝、自动技能赛超时等这些问题只有在完整流程中才会显现。6. 工程笔记本与评审答辩6.1 工程笔记本记录什么VEX比赛的评审奖项很看重工程笔记本。工程笔记本不只是结果报告更是设计过程的记录。评委想看到的是团队如何理解赛季规则。设计方案经历了几个版本迭代。测试数据如何推动决策。失败后的调整思路。团队分工与项目管理。笔记本不需要每一页都很精致但一定要真实记录每次修改。建议每周末花30分钟整理本周工作内容包括设计草图、测试照片、程序版本、问题清单和下一步计划。6.2 答辩演示的常见问题答辩环节通常会有几名评委现场观看机器人演示并提问。队伍常见的失误包括答辩现场机器人突然没电。主控器程序版本和场地演示程序不匹配。讲解同学不熟悉机械设计细节。展示时只讲结果不讲设计思路和取舍过程。评委问“这个结构为什么这么设计”时回答不出来。准备答辩时最好让队长和机械负责人都能熟练讲解机器人结构设计思路程序负责同学要能说明传感器选型依据和调试过程。答辩不是一个人的事评委很清楚机器人是团队作品。6.3 练习答辩的提问清单可以准备一份常见提问清单这个结构方案相比上一版改进了什么你的自动程序如何保证一致性如果传感器失灵程序有没有备用方案你们队伍的分工和时间安排是怎样的比赛中最满意的一次迭代是什么让经验不足的同学模拟评委提问反复训练后现场表达会自然很多。7. 常见问题与赛前排查清单7.1 高频报错与处理方式下面整理VEX备赛和比赛期间容易遇到的常见问题排查思路问题现象常见原因解决思路电机不转动端口接线松、程序里端口号写错检查线缆连接核对程序端口配置自动程序每次跑偏陀螺仪漂移、轮胎打滑重新校准陀螺仪检查轮胎磨损电池掉电很快电机负载过高或电池老化检查机构是否卡顿更换备用电池主控器无法下载程序固件版本不匹配、USB线故障升级VEXcode固件更换下载线距离传感器读数不稳定光线干扰、安装位置遮挡调整传感器角度增加遮光板遥控器操作卡顿遥控器电量低、连接丢失更换电池重新对频7.2 赛前一周检查清单赛前一周不建议再大改结构此时重点放在稳定性和流程确认上备用机械零件是否备齐电池充满几块充电器是否带齐主控器、遥控器固件是否一致自动技能赛、手动技能赛的程序是否分别保存参赛机器人的尺寸是否符合规则限制保护电池、螺丝刀、扎带等工具是否准备好每名队员是否清楚自己的分工和到场时间7.3 比赛中突发情况的处理原则比赛中遇到机器人故障第一原则是“优先保住技能赛和资格赛的最低可操作状态”。如果机械结构件脱落但机器人还能行驶就不要为追求完美而放弃比赛。赛场上经常能看到临时用扎带“抢救”好的机器人在场上完成比赛。另外现场维修时一定要有专人负责计时。VEX比赛节奏紧凑候场时间有限修完还要留出状态检查时间。建议每场比赛前安排一位队员专门核对“电量、程序、结构件”三个要素。8. 北京选拔赛与技术学习的长期价值8.1 如何在选拔赛中保持稳定发挥选拔赛的赛场环境和训练场地通常是不同的光线、地面摩擦力、场地围栏高度都会影响机器人表现。建议提前一天到赛场观察环境如果条件允许带几个模拟得分物在候场区做微调。比赛当天起床后先做一次完整唤醒测试上电、连接遥控器、跑一遍自动程序、检查所有电机和传感器状态。这套唤醒流程能避免很多低级失误。8.2 从比赛到工程能力提升VEX机器人竞赛带来的不只是比赛成绩更多是工程思维的训练。备赛过程中学生需要不断地把“目标”拆解成“机械问题”“程序问题”“操作问题”和“协作问题”这种拆解能力在未来的学习和工作中都很有价值。选拔赛不论结果如何最值得复盘的是整个备赛过程中积累的数据和文档。把每个阶段的测试结果、迭代记录、程序修改历史整理成册参加后续更高等级比赛时就是最宝贵的起点。8.3 下一步的学习建议如果2026赛季北京选拔赛备赛过程中发现自己对某个模块特别感兴趣可以往更深入的方向发展对机械结构感兴趣学习CAD建模、齿轮传动设计、有限元分析基础。对编程感兴趣深入研究PID控制、路径规划、视觉识别与机器学习的基础算法。对赛场策略感兴趣研究历届比赛录像分析强队的战术布置和攻防转换。保持技术笔记的习惯每次训练后记录数据和问题积累一段时间后回头看会发现自己对机器人和竞赛的理解明显提升。9. 写在最后VEX机器人竞赛的备赛过程是一场典型的工程实践从规则阅读到任务拆解从机械方案到代码实现从单人练习到联队配合每个环节都需要踏踏实实去打磨。北京选拔赛是很多队伍第一次走入正式赛场的地方不必把目标定得过高把“稳定完成比赛、完整展示设计、认真记录工程笔记”作为基础目标成绩自然会水到渠成。如果你的队伍刚刚开始准备2026赛季建议先花两周时间把官方规则读透再进入搭建和编程阶段。准备好工具、打印机里的评分表、工程笔记模板以及足够多的备用螺丝接下来就是反复迭代和不断优化的过程。祝你们在赛场上发挥出自己最好的水平。