第十八屆中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽機(jī)器人-創(chuàng)意比賽主題與規(guī)則

1、第十八屆中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽機(jī)器人創(chuàng)意比賽主題與規(guī)則1 關(guān)于機(jī)器人創(chuàng)意比賽機(jī)器人創(chuàng)意比賽是基于每年一度的中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽的主題與規(guī)則，組織在校中小學(xué)生機(jī)器人愛(ài)好者，花費(fèi) 6 個(gè)月左右的時(shí)間，在課題導(dǎo)師或教練員的指導(dǎo)下，在學(xué)校、家庭、校外機(jī)器人工作室或科技實(shí)驗(yàn)室，以個(gè)人或小組的方式，進(jìn)行機(jī)器人的創(chuàng)意、設(shè)計(jì)、編程與制作， 最后提交機(jī)器人實(shí)體作品參加中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽組委會(huì)舉辦的機(jī)器人創(chuàng)意比賽活動(dòng)。機(jī)器人創(chuàng)意比賽對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)與綜合運(yùn)用機(jī)器人技術(shù)、電子信息技術(shù)、工程技術(shù)，激發(fā)創(chuàng)新思維潛能，提高綜合設(shè)計(jì)和制作的能力，培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)展科學(xué)研究基本素質(zhì)極為有益。2 主題2.1 主題簡(jiǎn)介本屆機(jī)器人創(chuàng)意比

2、賽主題選定為“ 家庭服務(wù)機(jī)器人 ”，旨在促進(jìn)青少年了解機(jī)器人技術(shù)在幫助人類家庭生活方面的作用，并使得同學(xué)們?cè)谔剿鳈C(jī)器人知識(shí)、技能的過(guò)程中樹(shù)立終身學(xué)習(xí)的理念。2.2 示例“ 家庭服務(wù)機(jī)器人”的選題相當(dāng)寬泛，可謂多姿多彩，很適合作為中小學(xué)生機(jī)器人創(chuàng)意的主題。下面的三個(gè)機(jī)器人的創(chuàng)意僅僅是為了拋磚引玉，實(shí)際應(yīng)用的機(jī)器人遠(yuǎn)不止這些。送餐機(jī)器人根據(jù)室內(nèi)房間面積和樓層高度，來(lái)安裝機(jī)器人視覺(jué)能識(shí)別的航標(biāo)（此航標(biāo)安裝精度要求很高） 。設(shè)定餐桌位置及轉(zhuǎn)彎位置，由此形成機(jī)器人可識(shí)別的電子地圖。根據(jù)此地圖機(jī)器人形成自動(dòng)記憶導(dǎo)航并沿著航標(biāo)指引方向準(zhǔn)確無(wú)誤地到達(dá)餐桌完成送餐任務(wù)和返回原點(diǎn)！由于機(jī)器人的自動(dòng)記憶導(dǎo)航功能、視

3、覺(jué)校正功能，后臺(tái)調(diào)度控制系統(tǒng)可調(diào)度多臺(tái)機(jī)器人同時(shí)運(yùn)行，任務(wù)優(yōu)先，柔性化更好，路徑最短，效率更高！語(yǔ)音報(bào)菜名及障礙物語(yǔ)音提示內(nèi)容：可自行錄制方言或特色語(yǔ)言，方便添加更改。圖1送餐機(jī)器人烹飪機(jī)器人圖2烹飪機(jī)器人在上海世博會(huì)的企業(yè)聯(lián)合館曾展出一種廚師機(jī)器人，它頭戴廚師帽名叫“愛(ài)可”，這個(gè)廚 師機(jī)器人高約2m,寬1.8m。拉開(kāi)“愛(ài)可”肚子上的拉門，里面有特制的烹調(diào)設(shè)備，有鍋，有自 動(dòng)噴油，噴水和攪拌設(shè)備，與之相連接的是一個(gè)智能化觸摸屏，上面是系統(tǒng)控制界面，根據(jù)工作人 員事先設(shè)定好的特級(jí)廚師菜譜，“愛(ài)可” 一共可以獨(dú)立烹調(diào)24種中華美食。只要按照程序”下 單”，頭戴專業(yè)廚師帽的機(jī)器人便會(huì)像模像樣地開(kāi)始準(zhǔn)

4、備：將早以“定量”好的主料、配料和調(diào)料 都放在一個(gè)專用盒子里；然后又將它們放入炒鍋中，放上油、水，炒鍋開(kāi)始旋轉(zhuǎn)， 將食材充分?jǐn)?拌，然后點(diǎn)火，炒鍋不停翻轉(zhuǎn)，就像人炒菜一樣，大約三分鐘后，一盤佳肴就做呈現(xiàn)在顧客面前。烹飪機(jī)器人的市場(chǎng)前景還是非常的巨大的，隨著人們生活水平的提高，再加上社會(huì)節(jié)奏的 加快，為了給自己擁有更多的時(shí)間和空間，在中國(guó)，廚師機(jī)器人將會(huì)進(jìn)入千家萬(wàn)戶。草坪修剪機(jī)器人圖3草坪修剪機(jī)器人如圖3, Robomow RS是一款最新推出的草坪修剪機(jī)器人。它能勝任修剪任何形狀的草 坪，只需要圈出庭院的范圍來(lái)限定 Robomow RS的活動(dòng)范圍即可。修剪范圍可達(dá) 2500 mw RS 菜美味，

5、相，使用簡(jiǎn)單方便，可遠(yuǎn)程控制修剪草坪并返回充電。充電 2小時(shí)，可連續(xù)工作1.5 /JWo Robomow RS除草葉片的切削寬度可達(dá)56cm,剪碎的葉片均勻分布在草坪中逐漸消解。 當(dāng)保險(xiǎn)杠感受到障礙時(shí)，它會(huì)自動(dòng)停止葉片轉(zhuǎn)動(dòng)并改變行駛方向。2.3 選題參加機(jī)器人創(chuàng)意比賽的參賽隊(duì)要提交一件符合主題的創(chuàng)意作品。創(chuàng)意是提出新鮮的想法、主意，也可以說(shuō)是解決某個(gè)問(wèn)題的奇思妙想。本屆比賽的主題是“家庭服務(wù)機(jī)器人”。“家庭服務(wù)”是機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域。就是說(shuō)，作為創(chuàng) 意作品的機(jī)器人要能在減輕家務(wù)勞動(dòng)量、改善家庭氛圍、融洽家庭關(guān)系等方面起到作用，真正成為 人類家庭中的重要一員。為了選擇合適的題目，參賽隊(duì)首先要考慮的

6、是：我們的家庭中還存在什么問(wèn)題？這些問(wèn)題可以用機(jī)器人來(lái)解決嗎？如果有，那么，別人想到過(guò)這些事嗎？如果別人沒(méi)有想到，那么，這些事需要做嗎？如果需要，那么，我們能讓機(jī)器人來(lái)做這些事嗎？如果能，那么，選擇一件你們覺(jué)得最有把握的事并設(shè)計(jì)一個(gè)能做這事的機(jī)器人。如果你們已經(jīng)有了一些想法，再想一想：你們的方案能使居家更方便、輕松嗎？你的家人喜歡這個(gè)方案嗎？在這個(gè)方案中是否必須用機(jī)器人？或者說(shuō)，用機(jī)器人有什么突出的優(yōu)點(diǎn)嗎？也許，你們能想到的別人都已想過(guò)，甚至市場(chǎng)上已經(jīng)有了可用的產(chǎn)品，沒(méi)有關(guān)系，你們 可以發(fā)揮自己的想象，讓你的機(jī)器人真正成為家庭的成員，為你或他人家庭的和諧發(fā)揮它的能精選力！對(duì)于某個(gè)已有的機(jī)器人，

7、我們熟悉它嗎？如果熟悉，想想它有什么缺陷嗎？人們對(duì)它有什么不滿意嗎？如果有，那么，我們有更好的方法能讓它發(fā)揮作用嗎？如果有，那么，就用你們的方法改造這臺(tái)機(jī)器人吧！對(duì)于機(jī)器人，研究界一直有三個(gè)夢(mèng)想：像真的動(dòng)物一樣的仿生機(jī)器人；能夠自我復(fù)制的機(jī)器人；與人像朋友一樣合作的機(jī)器人。關(guān)于前兩者的研究已經(jīng)取得了很大突破。但截至目前， 成為人類朋友的機(jī)器人仍然少見(jiàn)。讓機(jī)器人與人成為朋友，需要讓機(jī)器人具有仿人的感知、推理和行動(dòng)能力。實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的途徑，在于信息科學(xué)與認(rèn)知科學(xué)的深度交叉。這也是當(dāng)前學(xué)術(shù)界的研究前沿和熱點(diǎn)。青少年同學(xué)們也來(lái)做點(diǎn)探索吧！參賽的同學(xué)要明確機(jī)器人需要具備的三個(gè)根本屬性：（ 1）具有實(shí)施操

8、作的本體結(jié)構(gòu)； （2）具有智能和感知能力；（3）具有作業(yè)功能。本屆比賽的機(jī)器人作品必須具有這三個(gè)基本屬性。創(chuàng)意的重點(diǎn)不宜以主題背景編造故事或者情節(jié)，這樣做反而會(huì)稀釋機(jī)器人的創(chuàng)新點(diǎn)，要著力表現(xiàn)機(jī)器人特殊的要素、內(nèi)涵、結(jié)構(gòu)，以及蘊(yùn)含的科學(xué)原理。同學(xué)們應(yīng)該在充分理解比賽主題涵義和選題范圍的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)課題研究，確定作品的制作方案后，再進(jìn)入課題的實(shí)施階段。一定要讓自己所遴選的項(xiàng)目在主題和演示內(nèi)容方面緊扣主題，貼合主題，在此前提下，圍繞自己最有心得的，或者最感興趣的機(jī)器人（或機(jī)器人系統(tǒng)） 抒發(fā)創(chuàng)意，表達(dá)創(chuàng)新。作品可大可小，結(jié)構(gòu)體系不必過(guò)于復(fù)雜，針對(duì)性較強(qiáng)即可。另外，創(chuàng)新點(diǎn)不必貪多，突出一個(gè)或兩個(gè)深入研究

9、即可，避免陷入編排故事、構(gòu)造情節(jié)的誤區(qū)。本比賽不提倡同一個(gè)作品同時(shí)投送多個(gè)競(jìng)賽項(xiàng)目。3 比賽3.1 分組比賽按小學(xué)組、中學(xué)組兩個(gè)組別進(jìn)行。參賽隊(duì)?wèi)?yīng)該在賽前完成參賽作品的制作和搭建，屆時(shí)攜帶作品赴現(xiàn)場(chǎng)，比賽的內(nèi)容為演示評(píng)審和公眾展示。每支參賽隊(duì)的參賽人數(shù)為不多于 3 名學(xué)生和 1 名教練員（教師或?qū)W生） 。學(xué)生必須是截止到 2018 年 6 月底前仍然在校的學(xué)生?，F(xiàn)場(chǎng)正式布展和評(píng)審階段場(chǎng)館均封閉，僅允許學(xué)生隊(duì)員在場(chǎng)，教練員只能在布展時(shí)段之前和公眾展示階段入場(chǎng)指導(dǎo)。3.2 參賽作品的器材要求參加競(jìng)賽的機(jī)器人作品，除不得選用污染環(huán)境、有害健康的器材外，原則上不限定器材。鼓勵(lì)小學(xué)組參賽作品盡量利用環(huán)保

10、可再生材料、或平時(shí)課外活動(dòng)的現(xiàn)成套材設(shè)計(jì)和搭建，力求節(jié)省成本， 避免作品的成人化傾向 。提倡在初、高中組參賽作品中一定程度采用自制器材，且機(jī)器人的創(chuàng)意、設(shè)計(jì)、搭建、編程應(yīng)由學(xué)生獨(dú)立或集體親身實(shí)踐和完成。3.3 參賽機(jī)器人作品應(yīng)該體現(xiàn)七個(gè)要素(1)機(jī)器人創(chuàng)意的出發(fā)點(diǎn)應(yīng)該是出自學(xué)生自身調(diào)查研究的結(jié)果；(2)符合創(chuàng)意比賽的主題，正確體現(xiàn)機(jī)器人的內(nèi)涵；(3)在契合主題的前提下，機(jī)器人演示的完整性和創(chuàng)意的新穎性；(4)科學(xué)性和一定的研究制作工作量；(5)研制過(guò)程和作品成果均體現(xiàn)出學(xué)生的主體性；(6)在制作機(jī)器人的過(guò)程就要體現(xiàn)環(huán)保意識(shí)；(7)規(guī)范的申報(bào)材料。3.4機(jī)器人創(chuàng)意比賽程序3.4.1 申報(bào)比賽通過(guò)

11、“中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽”網(wǎng)站(以下簡(jiǎn)稱網(wǎng)站)/中報(bào)，推行全程電子信息管理，實(shí)現(xiàn)中報(bào)和評(píng)審的無(wú)紙化。機(jī)器人創(chuàng)意比賽參賽隊(duì)?wèi)?yīng)在規(guī)定的截止日期，即 2018年6月5日24點(diǎn)前通過(guò)網(wǎng)站在線提 交申報(bào)資料，內(nèi)容應(yīng)包括：(1)機(jī)器人創(chuàng)意比賽項(xiàng)目中報(bào)表 1份(紙質(zhì)中報(bào)表另交)；(2)機(jī)器人創(chuàng)意比賽項(xiàng)目研制報(bào)告1份。該報(bào)告的文字與圖表(外觀圖、結(jié)構(gòu)圖、原理圖等)共計(jì)不超過(guò)7頁(yè)。另附作品彩色照片、但數(shù)量不超過(guò)5幅；(3)機(jī)器人動(dòng)作演示的視頻資料 1-3分鐘；(4)項(xiàng)目研發(fā)所需材料清單一份；(5)項(xiàng)目運(yùn)行的完整程序設(shè)計(jì)(程序設(shè)計(jì)可以使用圖形程序設(shè)計(jì))，使用的

12、語(yǔ)言不限。是否按時(shí)、完整、規(guī)范地提供上述材料，將作為申報(bào)作品資格審查與項(xiàng)目初評(píng)的重要依據(jù)。凡未達(dá)到合格要求者，將被視為初評(píng)不合格，而取消參加全國(guó)終評(píng)的資格。3.4.2 資格審查與初評(píng)競(jìng)賽組委會(huì)和專家委員會(huì)將根據(jù)申報(bào)資料對(duì)參賽作品進(jìn)行資格審查與初評(píng)。其結(jié)果定于 2018年6月20日前在網(wǎng)站公示。通過(guò)資格審查與初評(píng)的作品才被允許進(jìn)入全國(guó)終評(píng)階段。 3.4.3現(xiàn)場(chǎng)布展(1)獲得終評(píng)資格的參賽選手要為各自作品制作一塊120厘米(高)、90厘米(寬，一律豎用)的作品展示板，供展示使用；(2)各參賽機(jī)器人作品的展臺(tái)面積不超過(guò) 2平方米。3.4.4 機(jī)器人的組裝與調(diào)試在正式展示和問(wèn)辯前，組委會(huì)安排一定時(shí)間段

13、供參賽隊(duì)布展、組裝和調(diào)試作品3.4.5 展示與問(wèn)辯機(jī)器人創(chuàng)意比賽的終評(píng)包括作品展示、評(píng)審小組成員現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)辯。評(píng)審小組由競(jìng)賽組委會(huì)聘 請(qǐng)國(guó)內(nèi)機(jī)器人學(xué)術(shù)界的資深專家組成。終評(píng)階段，在指定的展示時(shí)間段內(nèi)，所有參賽選手均應(yīng)在展臺(tái)待命，不得任意缺席?！?現(xiàn) 場(chǎng)問(wèn)辯”分為“封場(chǎng)評(píng)審”和“封閉答辯”兩個(gè)環(huán)節(jié)。封場(chǎng)評(píng)審指在作品展示期的第一天，除參賽學(xué)生選手外，其他人均不得進(jìn)入場(chǎng)區(qū)，由評(píng)審 專家前往各展臺(tái)逐一評(píng)審。其間，每項(xiàng)作品有5分鐘的講解與演示時(shí)間，5-10分鐘的提問(wèn)交流 時(shí)間。封閉答辯指在作品的展示期，評(píng)審專家每天將隨時(shí)、隨機(jī)地通知兩個(gè)組別一定數(shù)量（約 1/3-1/2的作品進(jìn)入指定的封閉答辯室質(zhì)疑與答辯。被

14、傳喚的作品提前30分鐘通知到代表隊(duì)， 隊(duì)員需準(zhǔn)備10鐘左右的PPT正式講解稿，屆時(shí)應(yīng)規(guī)范著裝進(jìn)入答辯室，按照PPT陳述項(xiàng)目后接 受評(píng)審專家10分鐘質(zhì)詢。制作封閉問(wèn)辯PPT的內(nèi)容應(yīng)該分為創(chuàng)意來(lái)源、創(chuàng)意要點(diǎn)、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、 制作過(guò)程、演示效果五個(gè)部分。內(nèi)容中要著重陳述“三自性”，即創(chuàng)意題目的“自選性”、創(chuàng)作 過(guò)程的“自主性”，以及完成作品的“自制性”。要求參賽作品全程展示，不得提前撤展，如果缺席封閉答辯，將被扣分。終評(píng)結(jié)果在綜合初評(píng)、現(xiàn)場(chǎng)展示、封閉評(píng)審、封閉答辯后做出。由評(píng)審小組依據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) （表1）集體評(píng)議，再經(jīng)評(píng)審組長(zhǎng)同意后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳至競(jìng)賽計(jì)分管理系統(tǒng)。最佳創(chuàng)意獎(jiǎng)作品 要附上評(píng)語(yǔ)。組委會(huì)將在網(wǎng)上

15、及時(shí)發(fā)布比賽結(jié)果。4作品的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人創(chuàng)意比賽按照表1所示的六項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分。表1 ：機(jī)器人創(chuàng)意比賽作品的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目細(xì)目權(quán)重作 品 評(píng) 分 標(biāo) 準(zhǔn)目標(biāo)與創(chuàng)意1 .目標(biāo)明確，契合主題，選題有新穎性2 .作品具有特色，有一個(gè)或多個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)30%材料描述1 .作品申報(bào)的資料完整、按時(shí)、規(guī)范2 .內(nèi)容撰寫(xiě)準(zhǔn)確，充實(shí)，具有科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性（見(jiàn)附件 1）15%設(shè)計(jì)制作1 .作品結(jié)構(gòu)合理巧妙，制作精良2 .作品的完整度、具有一定的工作量25%現(xiàn)場(chǎng)展示1 .現(xiàn)場(chǎng)操作嫻熟、機(jī)器人演示過(guò)程完整2 .展板內(nèi)容簡(jiǎn)明，版式富后創(chuàng)意，視覺(jué)效果好3 .陳述清晰，問(wèn)辯回答正確，能反映對(duì)創(chuàng)意的深入理解20%團(tuán)隊(duì)協(xié)作1 .團(tuán)隊(duì)分工明確，

16、各司其職，團(tuán)結(jié)協(xié)作2 .項(xiàng)目成果由團(tuán)隊(duì)集體合作完成10%5獎(jiǎng)勵(lì)按照中學(xué)、小學(xué)的兩個(gè)組別分別評(píng)出以下獎(jiǎng)項(xiàng)：優(yōu)秀創(chuàng)意獎(jiǎng)30%,頒發(fā)證書(shū)創(chuàng)意鼓勵(lì)獎(jiǎng)70% ,頒發(fā)證書(shū)6其它6.1 關(guān)于比賽規(guī)則的任何修訂，將在“中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽”網(wǎng)站/ 上發(fā)布。6.2 關(guān)于規(guī)則的問(wèn)題可通過(guò)該網(wǎng)站的規(guī)則答疑”欄目答疑。6.3 比賽期間，凡是規(guī)則中沒(méi)有說(shuō)明的事項(xiàng)由裁判委員會(huì)決定。6.4 第十八屆中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽裁判委員會(huì)對(duì)規(guī)則中未說(shuō)明事項(xiàng)及有爭(zhēng)議事項(xiàng)，均擁有最 后解釋權(quán)和決定權(quán)。精選附件研制報(bào)告撰寫(xiě)的規(guī)范性建議鑒于學(xué)生對(duì)研究報(bào)告的撰寫(xiě)缺乏經(jīng)驗(yàn)，水平參差不齊，有

17、時(shí)雜亂無(wú)章，特制定本規(guī)范建議， 旨在提高學(xué)生正確認(rèn)知科研報(bào)告的重要性，培養(yǎng)學(xué)生表述自己創(chuàng)新工作的科學(xué)素質(zhì)。每一份研制報(bào)告應(yīng)包含如下幾個(gè)部分：標(biāo)題，摘要，問(wèn)題的提出，相關(guān)工作介紹，作品描述，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析，結(jié)論，參考文獻(xiàn)。下面對(duì)每一部分的撰寫(xiě)內(nèi)容給出一些規(guī)范性的指導(dǎo)意見(jiàn)。（ 1） 標(biāo)題。它是你作品的名稱，標(biāo)題的選取既要突出作品的特色，同時(shí)也要注意不 要夸大其辭。例如，作品中明明達(dá)不到大數(shù)據(jù)的規(guī)模，一定用一個(gè)大數(shù)據(jù)的修 飾語(yǔ)，這樣就會(huì)恰得其反，畫(huà)蛇添足，因?yàn)榭茖W(xué)論文或報(bào)告，是非常強(qiáng)調(diào)客觀 真實(shí)性的。（ 2） 摘要。該部分將對(duì)整個(gè)報(bào)告進(jìn)行概括性的精簡(jiǎn)介紹，建議體現(xiàn)出作品的創(chuàng)新點(diǎn)或特色，建議包含對(duì)作品

18、描述的那些關(guān)鍵詞，便于他人檢索。（ 3） 問(wèn)題的提出。每一個(gè)創(chuàng)意作品都會(huì)有它的思想源泉，這里可以簡(jiǎn)明平實(shí)地介紹你是怎樣想到這個(gè)創(chuàng)意的。切忌不要篇幅過(guò)長(zhǎng)文學(xué)化地講故事，因?yàn)榭蒲袌?bào)告 講求客觀性，篇幅過(guò)長(zhǎng)就會(huì)喧賓奪主，因?yàn)楹竺娴淖髌访枋?，?shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 才是報(bào)告的重點(diǎn)。（ 4） 相關(guān)工作介紹?；旧厦恳蛔髌返膭?chuàng)意都不是橫空出世的，往往它們都是建立 在一些相關(guān)工作的基礎(chǔ)上。你在作品的研制期間，通常需要做一下查新的工作， 了解是否已經(jīng)有相同的工作存在，通過(guò)對(duì)調(diào)研期間文獻(xiàn)的閱讀，可以開(kāi)闊自己的思 路，也便于對(duì)自己作品特色的把握。（ 5） 作品描述。這部分是報(bào)告的重點(diǎn)，作者應(yīng)該清楚詳實(shí)地描述自己作品的基本構(gòu) 成，功能特色等，要圖文并茂，條