綜合技能規(guī)則

1、第十二屆中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽機(jī)器人綜合技能比賽主題與規(guī)則1 機(jī)器人綜合技能比賽簡(jiǎn)介機(jī)器人綜合技能比賽是中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽項(xiàng)目之一。其活動(dòng)對(duì)象為中小學(xué)生，要求參加比賽的代表隊(duì)在現(xiàn)場(chǎng)自行拼裝機(jī)器人、編制機(jī)器人運(yùn)行程序、調(diào)試和操作機(jī)器人。參賽的機(jī)器人是程序控制的，可以在賽前公布的競(jìng)賽場(chǎng)地上，按照本規(guī)則進(jìn)行比賽活動(dòng)。在中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽中設(shè)置機(jī)器人綜合技能比賽的目的是檢驗(yàn)青少年對(duì)機(jī)器人技術(shù)的理解和掌握程度，激發(fā)我國(guó)青少年對(duì)機(jī)器人技術(shù)的興趣，培養(yǎng)動(dòng)手、動(dòng)腦的能力。2 競(jìng)賽任務(wù)本屆機(jī)器人綜合技能比賽的主題為“機(jī)器人嘉年華”。比賽中，參賽隊(duì)要在三個(gè)有不同任務(wù)的場(chǎng)地上運(yùn)行自己的機(jī)器人，機(jī)器人從待命區(qū)出發(fā)，

2、在盡可能短的時(shí)間內(nèi)展示自己的各種技能，完成那些任務(wù)，獲取盡可能高的得分。經(jīng)過比賽，學(xué)生們不僅完成自己的比賽機(jī)器人，也提升了對(duì)科技和利用科技來積極影響周圍世界的認(rèn)識(shí)。3 比賽場(chǎng)地與環(huán)境3.1 場(chǎng)地圖1是比賽場(chǎng)地的示意圖，待命區(qū)的位置只是示意。圖1 比賽場(chǎng)地示意圖3.2 賽場(chǎng)規(guī)格與要求3.2.1 機(jī)器人比賽場(chǎng)地的內(nèi)部尺寸為長(zhǎng)3000mm、寬2000mm。用厚1520mm、長(zhǎng)500mm、寬500mm的木工板制成的拼裝塊拼接而成。場(chǎng)地四周裝有白色木質(zhì)圍欄，欄高150mm，厚1520mm。場(chǎng)地中央有放置8塊可換拼裝塊的位置?？蓳Q拼裝塊的數(shù)量和具體位置在賽前公布。如果可換拼裝塊不足8塊，由帶黑色十字引導(dǎo)線

3、的固定拼裝塊補(bǔ)足。第4節(jié)中所述的機(jī)器人要完成的任務(wù)一般分布在場(chǎng)地周圍的16塊帶黑色十字引導(dǎo)線的固定拼裝塊中。 兩種拼裝塊刷白色亞光漆，用黑色亞光漆畫出寬度為2025mm的引導(dǎo)線（或用黑色膠紙粘貼）。以下凡是涉及黑線的尺寸，均指其中心線。固定拼裝塊上的引導(dǎo)線是連接對(duì)邊中點(diǎn)的直線?？蓳Q拼裝塊的圖形在賽前公布。3.2.3 場(chǎng)上有一塊長(zhǎng)500mm、寬500mm的錐臺(tái)，是機(jī)器人的待命區(qū)，如圖2所示。機(jī)器人要從待命區(qū)啟動(dòng)， 完成任務(wù)后還要回到待命區(qū)。 圖2 錐臺(tái)尺寸（mm）3.2.4 在黑色引導(dǎo)線的十字或丁字交叉處，可能會(huì)出現(xiàn)50mm×50mm的深藍(lán)色轉(zhuǎn)彎標(biāo)志。機(jī)器人在遇到轉(zhuǎn)彎標(biāo)志時(shí)的正確動(dòng)作方

4、式如圖3所示。圖3 轉(zhuǎn)彎標(biāo)志及允許的出路口行駛方向3.2.5 往屆機(jī)器人競(jìng)賽中所用的部分可換拼裝塊的圖形可能沿用，但也會(huì)有一些新的圖形。有些可換拼裝塊上可能有6mm高的突起、坡度約12°的坡道、寬320mm高320mm的涵洞。3.2.6 比賽場(chǎng)地尺寸的允許誤差是±3mm，拼裝塊尺寸的允許誤差是2mm，對(duì)此，參賽隊(duì)設(shè)計(jì)機(jī)器人時(shí)必須充分考慮。3.2.7 拼裝的場(chǎng)地盡可能平整，但接縫處可能有2mm的高低差和2mm的間隙。3.2.8 待命區(qū)、轉(zhuǎn)彎標(biāo)志的位置、非十字引導(dǎo)線拼裝塊的圖形以及位置和方向，等等，在賽前準(zhǔn)備時(shí)公布。場(chǎng)地一經(jīng)公布，在該組別的整個(gè)比賽過程中不再變化。3.3 賽場(chǎng)環(huán)

5、境機(jī)器人比賽場(chǎng)地環(huán)境為冷光源、低照度、無(wú)磁場(chǎng)干擾。但由于一般賽場(chǎng)環(huán)境的不確定因素較多，例如，場(chǎng)地表面可能有紋路和不平整，邊框上有裂縫，光照條件有變化等等。參賽隊(duì)在設(shè)計(jì)機(jī)器人時(shí)應(yīng)考慮各種應(yīng)對(duì)措施。4 可能的機(jī)器人任務(wù)及得分4.1 多米諾骨牌 骨牌為寬25mm、高45mm、厚8mm的木塊，共20張。參賽隊(duì)員在每場(chǎng)比賽前的2分鐘準(zhǔn)備時(shí)間內(nèi)按照某個(gè)拼裝塊上的規(guī)定圖形排列骨牌，骨牌必須排滿該圖形。機(jī)器人只能推倒骨牌中的某一張，使之倒下。其它骨牌應(yīng)逐個(gè)受到前一骨牌的沖擊而順序倒下。機(jī)器人推骨牌時(shí)不能與該拼裝塊的地面接觸，但可伸入其上方。骨牌排列圖形保證機(jī)器人伸入該拼裝塊不超過100mm就能接觸到一張骨牌。

6、 每張倒下的骨牌記4分，全倒加記10分。如果機(jī)器人推動(dòng)骨牌時(shí)與多張骨牌接觸過，這幾張骨牌只當(dāng)作一張骨牌。4.1.3 倒下的骨牌數(shù)只要大于等于10，就是完成了多米諾骨牌任務(wù)。4.2 點(diǎn)球大戰(zhàn) 在某個(gè)拼裝塊上有一個(gè)內(nèi)高80mm、內(nèi)寬140mm、深40mm的黑色球門。在以球門中央為圓心、400 mm為半徑的圓弧上有3個(gè)放在小橡皮圓環(huán)上的桔黃色乒乓球。其中一個(gè)球正對(duì)球門中央，另兩球分居兩邊，與第一個(gè)球相距不超過150mm，如圖4所示。機(jī)器人每次只能把1個(gè)球踢進(jìn)球門，已經(jīng)離開橡皮圓環(huán)的球不能再踢。 被踢進(jìn)球門的中間的球記15分，每個(gè)被踢進(jìn)球門的兩邊的球記25分，三球全進(jìn)加記15分。進(jìn)球狀態(tài)有裁判員判斷，

7、不需要保持到比賽結(jié)束。 只要把2個(gè)球踢進(jìn)球門，就完成了點(diǎn)球 圖4 球和球門大戰(zhàn)的任務(wù)。在這種情況下，機(jī)器人可以繼續(xù)踢第三個(gè)球，爭(zhēng)取高的得分。4.3 保齡球4.3.1 在某個(gè)拼裝塊上有10個(gè)排列成正三角形的球瓶。三角形中的球瓶有4行，各行分別有1、2、3、4個(gè)球瓶，如圖5所示。機(jī)器人應(yīng)在該拼裝塊之外釋放一個(gè)預(yù)裝的小球，用它擊倒球瓶。小球?yàn)橄鹉z彈力球，直徑約為32mm，重約18g。球瓶為硬木或鋁制，尺寸如圖6所示。4.3.2 每個(gè)倒下的球瓶記8分，全中加記10分。裁判員記錄倒下的球瓶數(shù)后，參賽隊(duì)員可以要求裁判員將所有球瓶移至不妨礙機(jī)器人后續(xù)運(yùn)動(dòng)的地方。4.3.3 倒下的球瓶數(shù)只要大于等于5，就完成

8、了保齡球任務(wù)。圖5 球瓶陣 圖6 球瓶4.4 巧避障礙4.4.1 在某個(gè)拼裝塊上有按指定圖形排列的8個(gè)直徑12mm、高40mm的圓柱障礙，圓柱的中心距不小于60mm。機(jī)器人應(yīng)在該拼裝塊之外釋放一個(gè)預(yù)裝的小球（材質(zhì)、尺寸與4.3中的小球相同），小球必須從這幾個(gè)障礙所包含的區(qū)域內(nèi)穿過，但不接觸、移動(dòng)或推倒障礙物。4.4.2機(jī)器人釋放的小球從障礙區(qū)域穿過記80分，接觸或移動(dòng)1個(gè)障礙物扣10分，推倒1個(gè)障礙物扣20分。 機(jī)器人釋放的小球在不推倒任何障礙物的情況下穿越障礙區(qū)域就算完成了巧避障礙的任務(wù)。4.5 摘果子 在長(zhǎng)400mm、寬50mm、厚18mm的木條上居中固定著4根直徑6mm、高100300m

9、m的低碳鋼棒，代表果樹。相鄰鋼棒的中心距為100mm。有10個(gè)直徑30mm、高18mm的腰鼓形圓柱，重約10g，代表“果子”。每個(gè)圓柱的軸向鉆有直徑10mm的通孔。10個(gè)圓柱分別套在4根鋼棒上，可能會(huì)有多種分布方式。木條用雙面膠固定在某一拼裝塊上。機(jī)器人需要到達(dá)木條附近，把果子取下放到自己身上。摘果時(shí)掉落在地面的果子不能再取。4.5.2 機(jī)器人摘下果子，且果子與地面沒有接觸，每個(gè)記10分，全摘加記10分。 機(jī)器人只要摘下5個(gè)果子就算完成了摘果子任務(wù)。機(jī)器人也可以繼續(xù)摘果，爭(zhēng)取高的得分。圖 果樹 圖 果子4.6 跳街舞 機(jī)器人以一個(gè)規(guī)定的方式（旋轉(zhuǎn)、前進(jìn)、后退、按一定的要求開/關(guān)1個(gè)LED等）在

10、一個(gè)規(guī)定的拼裝塊內(nèi)動(dòng)作。 完成跳街舞的任務(wù)記60分。在完成任務(wù)的過程中，每超出拼裝塊一次，扣5分。4.6.3 按照要求的方式和順序完成全部動(dòng)作就算完成跳街舞的任務(wù)。4.7 健身長(zhǎng)跑 機(jī)器人沿黑色引導(dǎo)線從非十字線拼裝塊的一口進(jìn)入，從另一口出去，如果遇到轉(zhuǎn)彎標(biāo)志，應(yīng)按3.2.4的規(guī)定通過。完成健身長(zhǎng)跑任務(wù)可與其它任務(wù)混合完成，也可以在長(zhǎng)跑中插入十字線拼裝塊。如果不指定健身長(zhǎng)跑任務(wù)，通過所有非十字線拼裝塊和轉(zhuǎn)彎標(biāo)志均不記分。 通過一個(gè)非十字拼裝塊記8分，通過一個(gè)轉(zhuǎn)彎標(biāo)志記5分，通過轉(zhuǎn)彎標(biāo)志不正確扣2分。 機(jī)器人正確通過全部非十字線拼裝塊和轉(zhuǎn)彎標(biāo)志才算完成健身長(zhǎng)跑的任務(wù)。4.8 回到待命區(qū)4.8.1

11、機(jī)器人回到待命區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)是登上錐臺(tái)并不再運(yùn)動(dòng)，機(jī)器人與錐臺(tái)以外的地面沒有接觸。4.8.2 成功回到待命區(qū)記40分。 回到待命區(qū)的任務(wù)不屬于6.3.1.4中參賽隊(duì)要選擇的任務(wù)。5 機(jī)器人本節(jié)提供設(shè)計(jì)和構(gòu)建機(jī)器人的原則和要求。參賽前，所有機(jī)器人必須通過檢查。參加機(jī)器人綜合技能比賽的機(jī)器人限用競(jìng)賽組委會(huì)指定的機(jī)器人套材。只要有可能，也允許套材的混合使用。5.1 每支參賽隊(duì)只能使用一臺(tái)按程序運(yùn)行的機(jī)器人。5.2 在待命區(qū)內(nèi)，機(jī)器人外形最大尺寸不得超過長(zhǎng)300mm、寬300mm、高300mm。在開始比賽后，機(jī)器人可以超出此尺寸限制。5.3 機(jī)器人上必須展示參賽隊(duì)編號(hào)。在不影響正常比賽的基礎(chǔ)上，機(jī)器人可進(jìn)行

12、個(gè)性化的裝飾，以增強(qiáng)其表現(xiàn)力和容易被識(shí)別。5.4 每臺(tái)機(jī)器人所用的控制器、電機(jī)、傳感器及其它結(jié)構(gòu)件，數(shù)量不限。但機(jī)器人的控制器、電機(jī)、傳感器必須是獨(dú)立的模塊。機(jī)器人的重量不得超過3kg。5.5 機(jī)器人上的所有零部件必須可靠固定，不允許分離或脫落在場(chǎng)地上。5.6 為了安全，機(jī)器人所使用的直流電源電壓不得超過12V。5.7 不允許使用有可能損壞競(jìng)賽場(chǎng)地的危險(xiǎn)元件。5.8 機(jī)器人必須設(shè)計(jì)成只用一次操作（如，按一個(gè)按鈕或撥一個(gè)開關(guān)）就能啟動(dòng)。5.9 機(jī)器人必須能原地旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的次數(shù)可控。機(jī)器人還應(yīng)在明顯位置裝一個(gè)可見光LED（顏色不限），它的開/關(guān)應(yīng)可控。6 比賽6.1 賽制6.1.1 機(jī)器人綜合技能

13、競(jìng)賽按小學(xué)、初中、高中三個(gè)組別分別進(jìn)行比賽。6.1.2 比賽不分初賽與復(fù)賽。組委會(huì)保證每支參賽隊(duì)有三次上場(chǎng)的機(jī)會(huì)，每次均記分。6.1.3 比賽區(qū)有A、B、C三種場(chǎng)地，每一種場(chǎng)地均確定了機(jī)器人要完成的任務(wù)（在4.14.7的任務(wù)中指定），機(jī)器人的最后一個(gè)任務(wù)肯定是“回到待命區(qū)”。每種場(chǎng)地上的任務(wù)至少有一個(gè)任務(wù)與其它兩個(gè)場(chǎng)地不同。小學(xué)、初中、高中三個(gè)組別要完成的任務(wù)數(shù)是不同的6.1.3 所有場(chǎng)次的比賽結(jié)束后，剔除每個(gè)參賽隊(duì)的一次最差成績(jī)，取其余場(chǎng)次得分之和作為該隊(duì)的總成績(jī)。按總成績(jī)對(duì)參賽隊(duì)排名。6.2 參賽隊(duì)每支參賽隊(duì)?wèi)?yīng)由2名學(xué)生和1名教練員（教師或?qū)W生）組成。學(xué)生必須是截止到2012年6月仍然在校

14、的學(xué)生。6.3 比賽過程6.3.1 搭建機(jī)器人與編程6.3.1.1 搭建機(jī)器人與編程只能在準(zhǔn)備區(qū)進(jìn)行。6.3.1.2 參賽隊(duì)的學(xué)生隊(duì)員檢錄后方能進(jìn)入準(zhǔn)備區(qū)。裁判員對(duì)參賽隊(duì)攜帶的器材進(jìn)行檢查，所有器材必須是散件，除控制器和電機(jī)可維持出廠時(shí)的狀態(tài)外，其它所有零件不得以焊接、鉚接、粘接等方式組成部件。隊(duì)員不得攜帶U盤、光盤、手機(jī)、相機(jī)等存儲(chǔ)和通信器材。所有參賽學(xué)生在準(zhǔn)備區(qū)就座后，裁判員把場(chǎng)地圖和比賽須知發(fā)給參賽隊(duì)。6.3.1.3 參賽選手打開計(jì)算機(jī)后，根據(jù)所用的器材，安裝相應(yīng)廠家的編程軟件。參賽選手在準(zhǔn)備區(qū)不得上網(wǎng)和下載任何程序，不得使用相機(jī)等設(shè)備拍攝比賽場(chǎng)地。6.3.1.4 參賽隊(duì)在準(zhǔn)備區(qū)有2.5

15、小時(shí)的搭建機(jī)器人和編制程序的時(shí)間。結(jié)束后，各參賽隊(duì)把機(jī)器人排列在準(zhǔn)備區(qū)的指定位置，封場(chǎng)。6.3.1.5 參賽隊(duì)在每輪比賽結(jié)束后，允許在準(zhǔn)備區(qū)簡(jiǎn)單地維修機(jī)器人和修改控制程序，但不能打亂下一輪出場(chǎng)次序。 賽前準(zhǔn)備.1 準(zhǔn)備上場(chǎng)時(shí)，隊(duì)員領(lǐng)取自己的機(jī)器人，在引導(dǎo)員帶領(lǐng)下進(jìn)入比賽區(qū)。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未到場(chǎng)的參賽隊(duì)將被視為棄權(quán)。.2 上場(chǎng)的2名隊(duì)員，站立在待命區(qū)附近。.3 隊(duì)員將自己的機(jī)器人放入待命區(qū)。機(jī)器人的任何部分及其在地面的投影不能超出待命區(qū)。.4 到場(chǎng)的參賽隊(duì)員應(yīng)抓緊時(shí)間（不超過2分鐘）做好啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作。完成準(zhǔn)備工作后，隊(duì)員應(yīng)向裁判員示意。6.3.3 啟動(dòng)6.3.3.1裁判員確認(rèn)參賽隊(duì)已準(zhǔn)備好后，

16、將發(fā)出“5，4，3，2，1，開始”的倒計(jì)時(shí)啟動(dòng)口令。隨著倒計(jì)時(shí)的開始，隊(duì)員可以用一只手慢慢靠近機(jī)器人，聽到“開始”命令的第一個(gè)字，隊(duì)員可以觸碰一個(gè)按鈕或給傳感器一個(gè)信號(hào)去啟動(dòng)機(jī)器人。6.3.3.2 在“開始”命令前啟動(dòng)機(jī)器人將被視為“誤啟動(dòng)”并受到警告或處罰。6.3.3.3 機(jī)器人一旦啟動(dòng)，就只能受自帶的控制器中的程序控制。隊(duì)員一般不 得接觸機(jī)器人（重試的情況除外）；在完成4.3和4.4任務(wù)時(shí)，允許參賽隊(duì)員利用機(jī)器人釋放小球前的短暫停頓調(diào)整一次機(jī)器人的方向，但要扣除10分。6.3.3.4 啟動(dòng)后的機(jī)器人不得故意分離出部件或把機(jī)械零件掉在場(chǎng)上。偶然脫落的機(jī)器人零部件，由裁判員隨時(shí)清出場(chǎng)地。為了策

17、略的需要而分離部件是犯規(guī)行為。6.3.3.5 啟動(dòng)后的機(jī)器人如因速度過快或程序錯(cuò)誤將所攜帶的物品拋出場(chǎng)地，該物品不得再回到場(chǎng)上。6.3.4 重試6.3.4.1 機(jī)器人在運(yùn)行中如果出現(xiàn)故障，參賽隊(duì)員可以向裁判員申請(qǐng)重試。6.3.4.2 裁判員同意重試后，場(chǎng)地狀態(tài)保持不變，隊(duì)員可將機(jī)器人搬回待命區(qū)，重新啟動(dòng)。.3 每場(chǎng)比賽重試的次數(shù)不限。.4 重試期間計(jì)時(shí)不停止，也不重新開始計(jì)時(shí)。重試前機(jī)器人所完成的任務(wù)有效。6.3.5 比賽結(jié)束6.3.5.1 每場(chǎng)比賽時(shí)間為150秒鐘。6.3.5.2 參賽隊(duì)在完成一些任務(wù)后，如不準(zhǔn)備繼續(xù)比賽，應(yīng)向裁判員示意，裁判員據(jù)此停止計(jì)時(shí)，結(jié)束比賽；否則，等待裁判員的終場(chǎng)哨

18、音。6.3.5.3 裁判員吹響終場(chǎng)哨音后，參賽隊(duì)員除應(yīng)立即關(guān)斷機(jī)器人的電源外，不得與場(chǎng)上的機(jī)器人或任何物品接觸。6.3.5.4 裁判員記錄場(chǎng)上狀態(tài)，填寫記分表。參賽隊(duì)員應(yīng)確認(rèn)自己的得分，并立即將自己的機(jī)器人搬回準(zhǔn)備區(qū)。6.3.5.5 裁判員或志愿者將場(chǎng)地恢復(fù)到啟動(dòng)前狀態(tài)。7 記分7.1 每場(chǎng)比賽結(jié)束后，按賽場(chǎng)上的實(shí)際狀態(tài)和完成任務(wù)的情況計(jì)分。完成任務(wù)的記分標(biāo)準(zhǔn)見第4節(jié)。7.2 完成任務(wù)的次序不影響單項(xiàng)任務(wù)的得分。7.3 如果比賽結(jié)束的時(shí)間不超過150秒，額外加記時(shí)間分。時(shí)間分為（150結(jié)束比賽實(shí)際所用秒數(shù)）。但是，如果比賽結(jié)束時(shí)機(jī)器人未完成所有規(guī)定的任務(wù)和回到待命區(qū)的任務(wù)，不記時(shí)間分。8 犯規(guī)

19、和取消比賽資格8.1未準(zhǔn)時(shí)到場(chǎng)的參賽隊(duì)，每遲到1分鐘則判罰該隊(duì)10分。如果2分鐘后仍未到場(chǎng)，該隊(duì)將被取消比賽資格。8.2 第1次誤啟動(dòng)將受到裁判員的警告，機(jī)器人回到待命區(qū)再次啟動(dòng)，計(jì)時(shí)重新開始。第2次誤啟動(dòng)將被取消比賽資格。8.3 為了策略的需要而分離部件是犯規(guī)行為,視情節(jié)嚴(yán)重的程度可能會(huì)被取消比賽資格。8.4 機(jī)器人以高速?zèng)_撞場(chǎng)地設(shè)施導(dǎo)致?lián)p壞將受到裁判員的警告，第2次損壞場(chǎng)地設(shè)施將被取消比賽資格。8.5 機(jī)器人未按黑色引導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)，為技術(shù)性犯規(guī)，應(yīng)重試。機(jī)器人未按轉(zhuǎn)彎標(biāo)志轉(zhuǎn)彎，為技術(shù)性犯規(guī)，無(wú)需重試，但應(yīng)按扣分。8.6 比賽中，參賽隊(duì)員有意接觸比賽場(chǎng)上的物品或機(jī)器人，將被取消比賽資格。偶然的接觸可以不當(dāng)作犯規(guī)，除非這種接觸直接影響到比賽的最終得分。8.7 不聽從裁判員的指示將被取消比賽資格。8.8 在準(zhǔn)備區(qū)或比賽區(qū)使用手機(jī)等通信器材，不管什么原因，將立即被取消比賽資格。9 獎(jiǎng)勵(lì)每個(gè)組別按總成績(jī)排名。如果出現(xiàn)局部并