創(chuàng)智機(jī)器人汽車總動員競賽規(guī)則

1、創(chuàng)智機(jī)器人“汽車總動員”競賽規(guī)則一、 競賽目標(biāo)基于虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，參賽選手通過編程來智能操控機(jī)器人完成各種智慧挑戰(zhàn)，考核學(xué)生對機(jī)械、電子、物理、智能控制、傳感技術(shù)等多方面知識的掌握與應(yīng)用能力，及培養(yǎng)學(xué)生對機(jī)器人知識的學(xué)習(xí)興趣和勇于創(chuàng)新的精神。二、 參賽范圍(一) 參賽組別：小學(xué)組，初中組，高中組（含中職）。(二) 參賽人數(shù)：不限。(三) 指導(dǎo)教師：12人。三、 競賽流程(一) 參賽報(bào)名由學(xué)校統(tǒng)一報(bào)名參加2016年度的南京市機(jī)器人大賽。(二) 競賽說明創(chuàng)智機(jī)器人“汽車總動員”競賽由創(chuàng)智機(jī)器人“汽車總動員”在線仿真賽和創(chuàng)智機(jī)器人“汽車總動員”技能賽組成。創(chuàng)智機(jī)器人“汽車總動員”競賽總分=創(chuàng)智機(jī)器人

2、“汽車總動員”在線仿真賽得分+創(chuàng)智機(jī)器人“汽車總動員”技能賽得分。四、創(chuàng)智機(jī)器人“汽車總動員”在線仿真賽：4-1、任務(wù)在一個(gè)虛擬的物理環(huán)境下，要求機(jī)器人在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)從規(guī)定賽道的起點(diǎn)抵達(dá)終點(diǎn)。在賽道中設(shè)置多種得分方式、能量補(bǔ)充站和救護(hù)車（救護(hù)車為高中組項(xiàng)目專有），完成得分動作越多、用時(shí)越少，得分越高。在比賽中，參賽隊(duì)員除了要掌握機(jī)器人編程和對物理、力學(xué)平衡等知識的應(yīng)用外，還要考慮如何面對一個(gè)多任務(wù)的項(xiàng)目,在有限時(shí)間內(nèi)通過合理高效的策略取得最好的成績。4-2、 競賽場景競賽場景是一個(gè)大型的場景，競賽時(shí)隨機(jī)從中抽取某段賽道作為比賽場景，賽道中有各種道路形態(tài)（直道、彎道、上下坡等），并會出現(xiàn)用于補(bǔ)充

3、能量的能量補(bǔ)充站以及故障路段隨機(jī)出現(xiàn)的救護(hù)車。道路欄桿路肩道路標(biāo)線行車道道路側(cè)邊空隙建筑快速過彎路段飛車路段得分標(biāo)記位能量補(bǔ)充站在比賽場景中的賽道由行車道、路肩、各種得分標(biāo)記區(qū)、欄桿及各種路邊建筑組成，行車道與路肩以及各種得分區(qū)有明顯的顏色區(qū)分，起點(diǎn)和終點(diǎn)由系統(tǒng)指定。圖 1 賽道組成競賽環(huán)境中重力加速度為固定值，各種物體有各自的物理屬性，參賽隊(duì)在設(shè)計(jì)機(jī)器人時(shí)應(yīng)考慮各種應(yīng)對措施。4-3、 任務(wù)規(guī)則(一) 競賽路線要求機(jī)器人從起點(diǎn)出發(fā)，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)沿指定賽道到達(dá)終點(diǎn)。賽道指定后，在起始點(diǎn)、終點(diǎn)、十字路口、丁字路口使用欄桿將賽道與非賽道隔離。(二) 各組別賽道情況組別賽道情況小學(xué)組小學(xué)組賽道，包括得

4、分標(biāo)記、快速過彎、飛車路段、能量補(bǔ)充站初中組初中組賽道，包括得分標(biāo)記、快速過彎、飛車路段、能量補(bǔ)充站高中組高中組賽道，包括得分標(biāo)記、快速過彎、飛車路段、能量補(bǔ)充站、隨機(jī)救護(hù)車表格 1 各組別賽道情況(三) 賽道變化因素賽道在賽前臨時(shí)指定，賽道中的各種得分元素也可能會產(chǎn)生變化，如：1）得分標(biāo)記位置；2）快速過彎有效時(shí)間；3）（高中組）故障車和救護(hù)車的出現(xiàn)位置；(四) 任務(wù)中止任務(wù)仿真過程中發(fā)生以下情況，將導(dǎo)致當(dāng)次仿真的終止：1）超過任務(wù)限時(shí)；2）機(jī)器人脫離賽道（在垂直投影時(shí)，機(jī)器人整體離開路肩）；3）碰撞救護(hù)車；4）任務(wù)過程中機(jī)器人尺寸超出限制；任務(wù)中止后，選手可選擇是否提交當(dāng)次仿真的成績。(五

5、) 任務(wù)相關(guān)時(shí)間1) 競賽時(shí)長：指競賽的整個(gè)過程的時(shí)長，選手需在此時(shí)長內(nèi)完成搭建機(jī)器人、編寫控制程序和完成仿真等所有操作。本次比賽各組別競賽時(shí)長為60分鐘。2) 任務(wù)限時(shí)：指機(jī)器人從起點(diǎn)出發(fā)到達(dá)終點(diǎn)所用的最長時(shí)間，在此時(shí)間內(nèi)未到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，任務(wù)自動結(jié)束。各組別的任務(wù)限時(shí)分別如下：小學(xué)組：240秒；初中組：210秒；高中組：180秒；3) 任務(wù)耗時(shí)：指機(jī)器人從起點(diǎn)出發(fā)到達(dá)終點(diǎn)實(shí)際經(jīng)過的時(shí)間。(六) 機(jī)器人規(guī)格搭建的參賽機(jī)器人應(yīng)符合以下規(guī)格：1) 機(jī)器人的直徑不能超過5米，具體尺寸以系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果為準(zhǔn)。機(jī)器人在賽道的全程中不能超過此限制。2) 機(jī)器人最多可安裝6個(gè)直流電機(jī)。3) 機(jī)器人最多可安裝5個(gè)

6、灰度傳感器。4) 整個(gè)機(jī)器人的所有部件（包含控制器、直流電機(jī)、輪子、傳感器、安裝塊等部件）的數(shù)量不得超過100個(gè)。(七) 機(jī)器人能量機(jī)器人控制器自帶能量，各組別的機(jī)器人的能量如下：小學(xué)組：5000單位能量初中組：800單位能量高中組：800單位能量(八) 任務(wù)得分任務(wù)得分的計(jì)算公式如下：任務(wù)得分 = 基礎(chǔ)分 + 附加分 + 時(shí)間獎(jiǎng)勵(lì)分各分值說明：基礎(chǔ)分：各組別機(jī)器人在任務(wù)限時(shí)內(nèi)從起點(diǎn)出發(fā)到達(dá)終點(diǎn)時(shí)可獲得基礎(chǔ)分60分。附加分：機(jī)器人在任務(wù)中有多種獲得附加分的方式標(biāo)記位得分、快速過彎得分、飛車得分。機(jī)器人在任務(wù)限時(shí)內(nèi)未成功到達(dá)終點(diǎn)，獲得的附加分依然有效。各附加分的分值如下：標(biāo)記位得分：5分；快速過

7、彎得分：10分；飛車得分：20分時(shí)間獎(jiǎng)勵(lì)分：機(jī)器人在任務(wù)限時(shí)內(nèi)從賽道起點(diǎn)達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，可獲得時(shí)間獎(jiǎng)勵(lì)分，其計(jì)算公式如下：時(shí)間獎(jiǎng)勵(lì)分 = （任務(wù)限時(shí) 任務(wù)耗時(shí)）（秒）1分(九) 名詞解釋1) 標(biāo)記位得分：在賽道中有多個(gè)區(qū)域會出現(xiàn)能發(fā)射紅外光的得分標(biāo)記點(diǎn)，當(dāng)機(jī)器人接觸到此得分標(biāo)記，將獲得本處標(biāo)記位得分。在機(jī)器人獲得某標(biāo)記位的得分后，標(biāo)記位即消失。2) 快速過彎得分：在賽道中有一個(gè)或多個(gè)具有明顯標(biāo)記的彎道，機(jī)器人在規(guī)定時(shí)間內(nèi)通過彎道時(shí)，可獲得快速過彎得分。通過彎道的時(shí)間在機(jī)器人任何一部分進(jìn)入彎道路段開始計(jì)時(shí)，在機(jī)器人整體離開彎道時(shí)停止計(jì)時(shí)。通過快速過彎路段后，無論是否獲得此快速過彎得分，再次通過時(shí)均不

8、會再得分。3) 飛車得分：在賽道中有一個(gè)或多個(gè)有明顯標(biāo)記的上下坡路段，機(jī)器人經(jīng)過此路段時(shí)，能整體騰飛并在空中滑行超過2米，在機(jī)器人駛出此路段時(shí)，可獲得飛車得分。飛車距離從機(jī)器人整體離開路面時(shí)為起點(diǎn)，機(jī)器人任何一部再次接觸路面時(shí)為終點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。通過飛車路段時(shí)，無論是否獲得此路段飛車得分，再次通過時(shí)均不會再得分。4) 能量補(bǔ)充站：在機(jī)器人運(yùn)行過程中，各種電子組件需要消耗能量，在機(jī)器人自帶的能量不足以很好的完成比賽的情況下，可以進(jìn)入能量補(bǔ)充站補(bǔ)充能量。能量補(bǔ)充站在賽道中會出現(xiàn)多個(gè)，并有明顯標(biāo)記。只有機(jī)器人的控制器在垂直投影上進(jìn)入能量補(bǔ)充站時(shí)才開始補(bǔ)充能量，能量補(bǔ)充站每秒鐘為控制器補(bǔ)充100個(gè)單位的能

9、量。機(jī)器人可多次進(jìn)入能量補(bǔ)充站以補(bǔ)充能量。允許超越救護(hù)車不允許碰撞救護(hù)車允許跟隨救護(hù)車5) 救護(hù)車：在賽道中出現(xiàn)了故障車輛的時(shí)候，將在故障路段隨機(jī)出現(xiàn)救護(hù)車。救護(hù)車將會以較慢的速度行駛，引導(dǎo)機(jī)器人通過故障故障路段后駛離賽道。在救護(hù)車出現(xiàn)在賽道中時(shí)，機(jī)器人不得碰撞救護(hù)車，否則任務(wù)中止。圖 2 安全引導(dǎo)車示意4-4、 競賽(一) 競賽平臺使用競賽專用虛擬機(jī)器人仿真平臺，選手憑組委會分配的用戶名和密碼登錄競賽虛擬機(jī)器人比賽平臺服務(wù)器，操作過程詳見本規(guī)則第六章。(二) 競賽時(shí)長各組別的競賽時(shí)長為60分鐘，要求選手在競賽時(shí)長內(nèi)完成構(gòu)建機(jī)器人、編寫控制程序、調(diào)試并完成競賽任務(wù)。在此時(shí)長內(nèi)選手可多次修改機(jī)器

10、人或控制程序，但修改之后將從起點(diǎn)重新開始仿真。(三) 成績提交在各組別選手的成績提交次數(shù)為5次，成績提交有以下幾種情形：1) 任務(wù)成功完成后，出現(xiàn)成績結(jié)果時(shí)，選手可選擇提交本次成績；2) 超出任務(wù)限時(shí)，出現(xiàn)成績結(jié)果時(shí)，選手可選擇提交本次成績；3) 任務(wù)進(jìn)行過程中，選手可主動結(jié)束當(dāng)前仿真，并可選擇提交本次成績；4) 任務(wù)中止時(shí)，出現(xiàn)成績結(jié)果時(shí)，選手可選擇提交本次成績；(四) 競賽成績與排名選手的競賽成績是所有提交的成績中（最多5次）的最好成績。排名以最好成績?yōu)橐罁?jù)，當(dāng)2個(gè)以上選手的最好成績相同時(shí)，比較第2高的成績，第2高的成績更好的選手排名靠前，依此類推。當(dāng)5次成績都相同時(shí)，通過抽簽決定最終名次

11、。(五) 競賽順序競賽按小學(xué)低年級、小學(xué)高年級、初中、高中分組進(jìn)行，同一組別的參賽選手由組委會統(tǒng)一安排時(shí)段內(nèi)參與競賽。(六) 比賽安排競賽環(huán)境由活動主辦方提供，參賽選手不得攜帶U盤、手機(jī)等任何具有存儲功能的設(shè)備進(jìn)入比賽現(xiàn)場。在同一組別所有選手入場后，正式發(fā)布本次比賽賽道，不同組別將隨機(jī)指定不同的賽道。(七) 故障處理如果競賽用計(jì)算機(jī)及競賽環(huán)境中途出現(xiàn)故障（網(wǎng)絡(luò)中斷或死機(jī)等），選手可重新啟動計(jì)算機(jī)或更換電腦后繼續(xù)比賽，之前的比賽信息（機(jī)器人、控制程序和已提交過的成績）將做一定時(shí)間內(nèi)的保留，如果裁判認(rèn)定某一隊(duì)故意利用本規(guī)則獲利，該隊(duì)將受到警告，嚴(yán)重者將取消其比賽資格。4-5、 場景平面示意圖五、創(chuàng)

12、智機(jī)器人“汽車總動員”技能賽任務(wù)： 5-1、競賽器材：創(chuàng)智機(jī)器人初級套裝。5-2、競賽任務(wù)說明：1）競賽任務(wù)：要求機(jī)器人從出發(fā)區(qū)出發(fā)，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)到達(dá)折返區(qū)后回到出發(fā)區(qū)。2）機(jī)器人規(guī)格：l 尺寸：每次出發(fā)前機(jī)器人尺寸不大于長寬高30x30x30（厘米）；l 控制器：整個(gè)比賽過程中只允許使用1個(gè)控制器；l 執(zhí)行器：整個(gè)比賽過程中最多允許使用2個(gè)直流電機(jī)；l 傳感器：機(jī)器人不允許使用多個(gè)相同或不同的傳感器集成的模塊；使用灰度傳感器的數(shù)量不大于2個(gè)，使用觸碰傳感器的數(shù)量不大于2個(gè)。l 組裝結(jié)構(gòu)：為鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)意各類機(jī)器人結(jié)構(gòu)，比賽必須使用拼插式結(jié)構(gòu)，不得使用類似螺絲、鉚釘、膠水、膠帶、扎帶連接輔助材料；l 電源：比賽過程中，機(jī)器人僅限使用電池，電壓不大于10伏。機(jī)器人在場地中運(yùn)行時(shí)不得拖線運(yùn)行。l 競賽器材限大賽組委會規(guī)定的創(chuàng)智機(jī)器人初級套裝；3）競賽時(shí)間：各組別的競賽時(shí)長為60分鐘，要求選手在競賽時(shí)長內(nèi)完成構(gòu)建機(jī)器人、編寫控制程序、調(diào)試并完成競賽任務(wù)。4）場地要求： 機(jī)器人場地長2.4米*寬0.6米；四周圍板高度為10厘米。起始區(qū)為長0.3米*寬0.6米，折返區(qū)為