第十四屆陜西省青少年機器人競賽比賽規(guī)則

第十四屆陜西省青少年機器人競賽

比賽規(guī)則

2013年12月

目錄

1、機器人綜合技能比賽.................................1

2、機器人創(chuàng)意比賽....................................20

3、機器人足球比賽....................................30

4、FLL機器人工程挑戰(zhàn)賽..............................49

5、VEX機器人工程挑戰(zhàn)賽..............................89

6、綠色城市...........................................122

7、知識產權保衛(wèi)戰(zhàn)挑戰(zhàn)賽..............................134

8、九宮格籃球.........................................149

9、RoboRAVE超級軌跡挑戰(zhàn)賽..........................153

10、3D網(wǎng)絡虛擬機器人競賽............................160

機器人綜合技能比賽主題與規(guī)則

1機器人綜合技能比賽簡介

機器人綜合技能比賽是中國青少年機器人競賽項目之一。其活

動對象為中小學生，要求參加比賽的代表隊在現(xiàn)場自行拼裝機器人、

編制機器人運行程序、調試和操作機器人。參賽的機器人是程序控

制的，可以在賽前公布的競賽場地上，按照本規(guī)則進行比賽活動。

在中國青少年機器人競賽中設置機器人綜合技能比賽的目的是檢驗

青少年對機器人技術的理解和掌握程度，激發(fā)我國青少年對機器人

技術的興趣，培養(yǎng)動手、動腦的能力。

2競賽任務

本屆機器人綜合技能比賽的主題為“少年當自強”。

“少年智則國智，少年富則國富，少年強則國強，少年獨立則國

獨立，少年進步則國進步，少年自由則國自由，少年勝于歐洲則國

勝于歐洲，少年雄于地球則國雄于地球"！梁啟超的這句話恰如其分

的表明了青少年與國家的關系。

在世界的東方，最激動人心與震撼人心的，莫過于中華民族從

東亞病夫到東方巨龍、從百年沉淪到百年復興這一歷史命運的大起

大落。在這條歷史長河中，有多少民族英雄如顆顆星辰般光輝閃耀,

有多少少年立志富國強國。天嘉英烈，地昭忠良，中華兒女，個個

好樣。殘酷壓迫之下，不屈的是邦國赤子砥柱中流的傲骨烈魄；斷

壁殘垣之前，不滅的是華夏兒女建設美好家園的壯志豪情！

斗轉星移，歷史留給了我們巨大的精神和物質財富，也給我們

青少年留下了艱巨的任務。

中國未來的巨幅鴻圖需要我們去規(guī)劃，需要我們去創(chuàng)造。未來

的中華英豪必是不可限量的中華少年！少年抬頭之時，則是國家抬

頭之時；少年自信之時，則是國家自信之時；少年自強之時，自是

中國夢夢圓之時！

中國美好的明天在我們手中！實現(xiàn)中華民族復興的中國夢是我

們青少年的歷史責任！

讓我們攜起手來，自強不息，奮發(fā)圖強，增長才智，鍛煉體魄。

少年當自強！腳踏實地，百折不撓，一步一個腳印地向著崇高的理

想邁進！

讓我們想想，我們和我們的機器人伙伴能為此做些什么。

參賽隊要在比賽場地上運行自己的機器人，機器人從待命區(qū)出

發(fā)，在盡可能短的時間內展示自己的各種技能，完成規(guī)定的任務，

獲取盡可能高的得分。

經(jīng)過比賽，學生們不僅完成自己的比賽機器人，也提升了對科

技和利用科技來積極影響周圍世界的認識。

3比賽場地與環(huán)境

3.1場地

圖1是比賽場地的示意圖，待命區(qū)的位置只是示意。

3.2賽場規(guī)格與要求

3.2.1機器人比賽場地的內部尺寸為長3000mmx寬2000mm。

用厚15~20mm、長500mm、寬500mm的木工板制成的拼裝塊拼接

而成。場地四周裝有白色木質圍欄，欄高150mm,厚15~20mm。

場地四周的16塊拼裝塊是固定的中央淡藍色的8、9、10、11、14、

15、16、17號拼裝塊可換。第4節(jié)中所述的機器人要完成的任務一

般分布在場地周圍的16塊固定拼裝塊上。

3.2.2兩種拼裝塊刷白色亞光漆，用黑色亞光漆畫出寬度為20-

25mm的引導線（或用黑色膠紙粘貼卜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線是連接對邊中點的直線。可

換拼裝塊的圖形在賽前公布。

3.2.3每個固定拼裝塊被黑色引導線分為東北、東南、西南、西

北四個分區(qū)。

3.2.4場上有一塊長5()()mm、寬500mm刷白色亞光漆的錐臺，

是機器人的待命區(qū)，如圖2所示。機器人要從待命區(qū)啟動，完成任

務后還要回到待命區(qū)。錐臺上雖畫有黑色引導線，但機器人可以從

任何一邊上下。

因2椎合尺寸(mm)

3.2.5在黑色引導線的十字或丁字交叉處，可能會出現(xiàn)50mm*

50mm的深藍色轉彎標志。機器人在遇到轉彎標志時的正確動作方式

如圖3所示。

?——?港人路口的行段方向

+4RA+允許的出路口+的行咬方向

圖3黃彎標志及允許的出路口行駛方向

3.2.6往屆機器人競賽中所用的部分可換拼裝塊的圖形可能沿

用，但也會有一些新的圖形。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，等等。

3.2.7比賽場地尺寸的允許誤差是±3mm,拼裝塊尺寸的允許誤

差是-2mm,對此，參賽隊設計機器人時必須充分考慮。

3.2.8拼裝的場地盡可能平整，但接縫處可能有2mm的高低差

和2mm的間隙。

3.2.9待命區(qū)、轉彎標志的位置、非十字引導線拼裝塊的圖形以

及位置和方向，等等，在賽前準備時公布。場地一經(jīng)公布，在該組

別的整個比賽過程中不再變化。

3.3賽場環(huán)境

機器人比賽場地環(huán)境為冷光源、低照度、無磁場干擾。但由于

一般賽場環(huán)境的不確定因素較多，例如，場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。參賽隊在設計機器人

時應考慮各種應對措施。

4可能的機器人任務及得分

以下描述任務不一定同時出現(xiàn)在比賽場地上。這些任務也只是

對生活中的某些情景的模擬，切勿將它們與真實生活相比。

4.1上學

4.1.1比賽開始前，機器人上預裝有4個“學生”模型，2個穿淡藍

色“校服”,2個穿橙色“校服”，如圖4所示。

4.1.2機器人要把2名穿藍色（RGB為0/0/255）“校服”的“學生”

和2名穿橙色（RGB為255/128/64）“校服”的“學生”分別送到各有1

名“教師”（如圖5所示,RGB為0/255/255）的“學校1”（某個固定拼

裝塊上的某個分區(qū)）和“學校2”（另一固定拼裝塊上的某個分區(qū)卜運

送過程中，“學生”可以與地面接觸。到校后，“學生”模型不能壓住黑

色引導線。

4.2.3每名到校且直立的“學生”記18分,到校但未直立的“學生”

記5分，“教師”模型倒下或壓住黑線每個扣10分。如果任何一個學

校中沒有“教師”，則到達該校的任何學生不記分。

4.2.4獲得50分就算完成“上學”的任務。

圖4學生模型圖5教師模型圖6隨雌放的書

4.2讀好書

4.2.1在某一固定拼裝塊上隨機平放著8本“書"如圖6所示。

“書”的模型是寬25mm、高45mm、厚8mm的木塊，4本黑色，4本

淡藍色（RGB為0/255/255）。

4.2.2機器人要把淡藍色“書"放在身上，不取黑色“書工

4.2.3每本不與地面接觸的淡藍色“書”記25分，拿到1本黑色

“書”記-20分。

4.2.4獲得50分就算完成“讀好書”的任務。

4.3少年宮活動

4.3.1機器人要把任何一個學校的“學生”送到“少年宮”（某個固

定拼裝塊上的某個分區(qū)）。運送過程中，“學生”可以與地面接觸。到

“少年宮”后，“學生”模型無需直立，但不得壓住黑色引導線。

4.3.2每名符合4.3.1要求的學生記30分，如果“教師”模型也到了“少

年宮”，則要扣20分。到達“少年宮”的學生如果超過兩名，只按兩名

記分。

4.3.3獲得50分就算完成“少年宮活動”的任務。

4.4查資料

4.4.1某個固定拼裝塊上有一塊“屏幕”模型。模型是木質的，五

面涂黑漆，只有一面（含倒角面）涂白漆，如圖7所示。比賽開始

前，白面向下。

4.4.2機器人要將“屏幕”模型翻起，白面指向場地中央，但不必

特別準確。

4.4.3翻起“屏幕”且白面指向場地中央，記60分，如果翻起“屏

幕”但白面指向別的方向（例如，向上或指向“屏幕”附近的白色木質

圍欄），只記20分。

圖7屏幕

4.5調查研究

4.5.1機器人沿黑色引導線從非十字線拼裝塊的一口進入，從另

一口出去，如果遇到轉彎標志，應按325的規(guī)定通過。完成調查研

究任務可與其它任務混合完成，不需要是連續(xù)的，在調查研究過程

中也可以通過十字線拼裝塊。如果不指定調查研究任務，通過所有

非十字線拼裝塊和轉彎標志均不記分。

4.5.2通過一個非十字拼裝塊記8分，通過一個轉彎標志記4分,

通過轉彎標志不正確扣3分。

4.5.3在調查研究任務中獲得50分就算完成了任務。

4.6交流討論

4.6.1機器人要把任何一個“學校”的“學生”和“教師”送和另一

“學?！?，與那里的“學生”和“教師”匯合。運送過程中，“學生”和“教

師，，可以與地面接觸。到達目的地后，所有“學生”和“教師”模型應直

立且不得壓住黑色引導線。

4.6.2所有未壓住黑色引導線的每名“學生”記15分，每名“教師”

記15分。每個倒下的模型扣10分。

4.6.3獲得50分就算完成“交流討論”的任務。

4.7公益勞動

4.7.1在某個固定拼裝塊上散落著6個18mmxl8mmxl8mm的木

質“雜物，，模型和6個直徑18mm的球形木質“雜物”模型。

4.7.2機器人要把“雜物”收集起來，放在這個拼裝塊的一角用寬

3mm的黑色膠帶劃出的80mmx80mm（膠帶內的尺寸）的“垃圾箱”

中?！半s物''模型不能壓住黑色膠帶。

4.7.3“垃圾箱”內的每個“雜物”模型記6分。

4.7.4獲得5（）分就算完成“公益勞動”的任務。

4.8前赴后繼

4.8.1在4個固定拼裝塊的中央分別放著4個直徑40mm的乒乓

球。球上鉆5mm的小孔，灌入細沙，約占球體積的一半，重約50g,

用膠紙封住小孔。在球的表面用記號筆分別寫上編號1、2、3、4o

4.8.2機器人要用編號小的乒乓球替換編號大的乒乓球。替換的

乒乓球不得超出拼裝塊中央直徑100mm的圓形區(qū)域（場上會貼有標

記）；被替換的編號最大的乒乓球放在原來所在的圓形區(qū)域外的地

面上不再使用。

4.8.3每完成一次替換記20分；有替換動作但替換的乒乓球超

出規(guī)定的范圍，每次只記10分。

4.8.4獲得50分就算完成了前赴后繼的任務。

4.9熱身運動

4.9.1機器人以一個規(guī)定的方式（旋轉、前進、后退、按一定的

要求開/關1個LED等）在指定的拼裝塊內動作。

492完成這個任務記60分。在完成任務的過程中，機器人的輪

子每超出拼裝塊一次，扣5分。

4.9.3獲得50分就算完成熱身運動的任務。

4.10投彈

4.10.1某個固定拼裝塊中放著5個用布縫制的

25mmx25mmx25mm的口袋,內裝小石子或沙，重約100go

4.10.2機器人要揀起沙包投到另一固定拼裝塊的幾個分區(qū)（各

分區(qū)的分界以黑色引導線的中線和拼裝塊的邊線為準）中，投擲時

機器人任何部分在地面的正投影不得進入該拼裝塊。

4.10.3落入東北分區(qū)的沙包每個記15分；落入東南和西北分區(qū)

的沙包每個記10分；落入西南分區(qū)的沙包每個記5分。

4.10.4在投彈任務中獲得50分就算完成了任務。

4.11點球比賽

4.11.1在某個固定拼裝塊上有一個內高80mm、內寬140mm、深

40mm的黑色球門。在以球門中央為圓心、400mm為半徑的圓弧上

有3個放在小橡皮圓環(huán)上的桔黃色乒乓球。其中一個球正對球門中

央，另兩球分居兩邊，與第一個球相距不超過150mm,如圖8所示。

4.11.2機器人與地面的接觸面不能進入放球的拼裝塊，每次只

能把1個球踢進球門，已經(jīng)離開橡皮圓環(huán)的球不能再踢。機器人在

踢完三個球或參賽隊聲明不再繼續(xù)執(zhí)行此任務前，散落在場地表面

的球不能人為移動。

4.11.3踢進球門的中間的球記20分，每個被踢進球門的兩邊的

球記30分。

4.11.4在點球比賽任務中獲得50分就算完成了任務。

I--------140--------1

圖8球和球門

4.12回到待命區(qū)

4.12.1比賽結束前，機器人攜帶或不攜帶“學生”回到待命區(qū)

4.12.2回到待命區(qū)的標準是機器人及所攜帶的模型登上錐臺并

不再運動，且與錐臺以外的任何表面(含圍欄表面)沒有接觸。

4.12.3成功回到待命區(qū)記50分。如果攜帶了“學生”模型，每名

“學生”加記10分。

4.12.4獲得5()分就算完成了回到待命區(qū)的任務。

5機器人

本節(jié)提供設計和構建機器人的原則和要求。參賽前，所有機器

人必須通過檢查。

參加機器人綜合技能比賽的機器人限用競賽組委會指定的機器

人套材。只要有可能，也允許套材的混合使用。

5.1每支參賽隊只能使用一臺按程序運行的機器人。

5.2在待命區(qū)內，機器人外形最大尺寸不得超過長250mm、寬

250mm、高300mme在開始比賽后，機器人可以超出此尺寸限制。

5.3機器人上必須展示參賽隊編號。在不影響正常比賽的基礎

上,機器人可進行個性化的裝飾，以增強其表現(xiàn)力和容易被識別。

5.4每臺機器人所用的控制器、電機、傳感器及其它結構件，數(shù)

量不限。但機器人的控制器、電機、傳感器必須是獨立的模塊。機

器人的重量不得超過3kgo

5.5機器人上的所有零部件必須可靠固定，不允許分離或脫落在

場地上。

5.6為了安全，機器人所使用的直流電源電壓不得超過12Vo

5.7不允許使用有可能損壞競賽場地的危險元件。

5.8機器人必須設計成只用一次操作（如，按一個按鈕或撥一個

開關）就能啟動。

5.9機器人必須能原地旋轉，旋轉的次數(shù)可控。機器人還應在明

顯位置裝一個可見光LED（顏色不限），它的開/關應可控。

6比賽

6.1賽制

6.1.1機器人綜合技能競賽按小學、初中、高中三個組別分別進

行比賽。

6.1.2比賽不分初賽與復賽。組委會保證每支參賽隊有3次以上

的上場的機會，每次均記分。

6.1.3比賽場地上規(guī)定了定了機器人要完成的任務（在4.1-4.12

的任務中指定）。小學、初中、高中三個組別要完成的任務數(shù)是不

同的。

6.1.4所有場次的比賽結束后，每支參賽隊各場得分之和作為該

隊的總成績，按總成績對參賽隊排名。

6.1.5競賽組委會有可能根據(jù)參賽報名和場館的實際情況變更

賽制O

6.2參賽隊

每支參賽隊應由2名學生和1名教練員（教師或學生）組成。

學生必須是截止到2014年6月仍然在校的學生。

6.3比賽過程

6.3.1搭建機器人與編程

搭建機器人與編程只能在準備區(qū)進行。

參賽隊的學生隊員檢錄后方能進入準備區(qū)。裁判員對參賽隊

攜帶的器材進行檢查，所有器材必須是散件，除控制器和電機可維

持出廠時的狀態(tài)外，其它所有零件不得以焊接、釧接、粘接等方式

組成部件。隊員不得攜帶U盤、光盤、無線路由器、手機、相機等

存儲和通信器材。所有參賽學生在準備區(qū)就座后，裁判員把場地圖

和比賽須知發(fā)給參賽隊。

參賽選手打開計算機后，根據(jù)所用的器材，安裝相應廠

家的編程軟件。參賽選手在準備區(qū)不得上網(wǎng)和下載任何程序，不得

使用相機等設備拍攝比賽場地。

參賽隊在準備區(qū)有2小時的搭建機器人和編制程序的時

間。結束后，各參賽隊把機器人排列在準備區(qū)的指定位置，封場。

參賽隊在每輪比賽結束后，允許在準備區(qū)簡單地維修機

器人和修改控制程序，但不能打亂下一輪出場次序。

6.3.2賽前準備

準備上場時，隊員領取自己的機器人，在引導員帶領下

進入比賽區(qū)。在規(guī)定時間內未到場的參賽隊將被視為棄權。

6.3.2.2上場的2名隊員，站立在待命區(qū)附近。

6.3.2.3隊員將自己的機器人放入待命區(qū)。機器人的任何部分及

其在地面的投影不能超出待命區(qū)。

6.3.2.4到場的參賽隊員應抓緊時間（不超過2分鐘）做好啟動

前的準備工作。完成準備工作后，隊員應向裁判員示意。

6.3.3啟動

6.331裁判員確認參賽隊已準備好后，將發(fā)出“5,4,3,2,1,

開始”的倒計時啟動口令。隨著倒計時的開始，隊員可以用一只手慢

慢靠近機器人，聽到“開始”命令的第一個字，隊員可以觸碰一個按鈕

或給傳感器一個信號去啟動機器人。

6.3.3.2在“開始”命令前啟動機器人將被視為“誤啟動”并受到警

告或處罰。

6.3.3.3機器人一旦啟動，就只能受自帶的控制器中的程序控制。

隊員一般不得接觸機器人（重試的情況除外）o

633.4啟動后的機器人不得故意分離出部件或把機械零件掉在

場上。偶然脫落的機器人零部件，由裁判員隨時清出場地。為了策

略的需要而分離部件是犯規(guī)行為。

6.3.3.5啟動后的機器人如因速度過快或程序錯誤將所攜帶的物

品拋出場地，該物品不得再回到場上。

完成任務的狀態(tài)不需要保持到比賽結束，每完成一項任

務即可記分，留在場上的可活動的任務模型可由裁判員移至不影響

機器人運動的場邊。

6.3.4重試

機器人在運行中如果出現(xiàn)故障或未完成某項任務，參賽

隊員可以向裁判員申請重試。

裁判員同意重試后，場地狀態(tài)原則上保持不變。如果因

為未完成某項任務而重試，該項任務所用的道具可以由參賽隊員恢

復到比賽開始前的狀態(tài)。重試時，隊員可將機器人搬回待命區(qū)，重

新啟動。

每場比賽重試的次數(shù)不限。

重試期間計時不停止，也不重新開始計時。重試前機器

人已完成的任務有效。

6.3.5比賽結束

每場比賽時間為15()秒鐘。

參賽隊在完成一些任務后，如不準備繼續(xù)比賽，應向裁

判員示意，裁判員據(jù)此停止計時，結束比賽；否則，等待裁判員的

終場哨音。

裁判員吹響終場哨音后，參賽隊員除應立即關斷機器人

的電源外，不得與場上的機器人或任何物品接觸。

裁判員填寫記分表。參賽隊員應確認自己的得分，并立

即將自己的機器人搬回準備區(qū)。

參賽隊員將場地恢復到啟動前狀態(tài)。

7記分

7.1每場比賽結束后，按完成任務的情況計分。完成任務的記分

標準見第4節(jié)。

7.2完成任務的次序不影響單項任務的得分。

7.3如果完成了規(guī)定的所有任務且比賽結束的時間不超過15()

秒，額外加記時間分。時間分為(150-結束比賽實際所用秒數(shù))。

7.4如果在比賽中沒有重試，機器人動作流暢，一氣呵成，加記

流暢獎勵50分。

7.5最后一場比賽結束后，參賽隊要接受裁判員對機器人結構的

質詢。如果機器人上沒有裝任何對比賽無用的零部件，加記結構獎

勵50分。

8犯規(guī)和取消比賽資格

8.1未準時到場的參賽隊，每遲到1分鐘則判罰該隊10分。如

果2分鐘后仍未到場，該隊將被取消比賽資格。

8.2第1次誤啟動將受到裁判員的警告，機器人回到待命區(qū)再次

啟動，計時重新開始。第2次誤啟動將被取消比賽資格。

8.3為了策略的需要而分離部件是犯規(guī)行為，視情節(jié)嚴重的程度

可能會被取消比賽資格。

8.4機器人以高速沖撞場地設施導致?lián)p壞將受到裁判員的警告,

第2次損壞場地設施將被取消比賽資格。

8.5除機器人在十字線拼裝塊中完成任務外，機器人未按黑色引

導線運動，為技術性犯規(guī)，應重試。機器人未按轉彎標志轉彎，為

技術性犯規(guī)，無需重試，但應按4.7.2扣分。

8.6比賽中，參賽隊員有意接觸比賽場上的物品或機器人，將被

取消比賽資格。偶然的接觸可以不當作犯規(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。

8.8參賽隊員在未經(jīng)裁判長允許的情況下私自與教練員或家長聯(lián)

系，將被取消比賽資格。

9獎勵

每個組別按總成績排名。

如果出現(xiàn)局部并列的排名，按如下順序決定先后：

⑴所有場次中完成單項任務總數(shù)多的隊在前；

⑵扣除的一個最低分高的隊在前；

⑶扣除的第二個最低分高的隊在前；

（4）機器人重量小的隊在前，或由裁判確定。

按照參賽隊成績排名確定獲獎等級，前6名獲一等獎，頒發(fā)金

牌和證書，冠軍隊（第一名）頒發(fā)獎杯；其余參賽隊伍（上場參賽

并獲成績者)的前40%獲二等獎，頒發(fā)銀牌和證書；后60%獲三等

獎，頒發(fā)銅牌和證書。

10其它

10.1關于比賽規(guī)則的任何修訂，將在中國青少年機器人教育在

線網(wǎng)站(/)的Q&A欄目中以“重要通知”

的形式發(fā)布，關于規(guī)則的問題可通過該欄目提出。

10.2比賽期間，凡是規(guī)則中沒有說明的事項由裁判委員會決定。

競賽組委會委托裁判委員會對此規(guī)則進行解釋與修改。

10.3本規(guī)則是實施裁判工作的依據(jù)。在競賽中，裁判有最終裁

定權。他們的裁決是最終裁決。裁判不會復查重放的比賽錄像。關

于裁判的任何問題必須由一名學生代表在兩場比賽之間向裁判長提

出。組委會不接受教練員或學生家長的投訴。

附錄記分表

機器人綜合技能比賽記分表

參褰隊：--------------------組別:------

事項分值數(shù)里得分完成任務標準

上學學生模型直立18A50

及，學生模型倒下5人

及，倒下的教師模型」0人

讀好書淡藍色書25本50

及，黑色書?20本

少年宮活動學生模型30人50

及，教師模型-20A

查資料翻轉屏幕正確6050

或，屏幕指向不正確20

調查研究通過非十字拚裝塊g次50

及，轉彎正確4次

及，轉彎不正確?3次

交流討論直立的學生15A50

及，直立的教師15A

及，倒下的模型-10人

公益勞動垃圾箱巾的雜物6個50

前赴后繼進行替換20次50

及，已替換但球出界10次

熱身運動完成動作6050

及，出界-5次

投彈東北分區(qū)15個50

及，東南和西北分區(qū)10個

及，西南分區(qū)5個

點球比賽中球進門2050

及，邊球進門30個

回到待命區(qū)完成動隹5050

及，攜帶的學生10A

節(jié)省白。時間（秒）1秒

流暢獎勵分50

結構獎勵分（最后一場）)0

犯規(guī)罰分

總分

關于取消比賽資格的記錄：

裁判員=記分員：

參賽隊員^_______________________________________________________________

裁判長：數(shù)據(jù)錄入：

機器人創(chuàng)意比賽主題與規(guī)則

1關于機器人創(chuàng)意比賽

機器人創(chuàng)意比賽是基于每年一度的中國青少年機器人競賽的主

題與規(guī)則，組織在校中小學生機器人愛好者，花費6個月左右的時

間，在課題導師或教練員的指導下，在學校、家庭、校外機器人工

作室或科技實驗室，以個人或小組的方式，進行機器人的創(chuàng)意、設

計、編程與制作，最后提交機器人實體作品參加中國青少年機器人

競賽組委會舉辦的機器人創(chuàng)意比賽活動。

機器人創(chuàng)意比賽對于培養(yǎng)學生學習與綜合運用機器人技術、電子

信息技術、工程技術，激發(fā)創(chuàng)新思維潛能，提高綜合設計和制作的

能力極為有益。

本屆比賽規(guī)則在終評階段的現(xiàn)場問辯環(huán)節(jié)有重要變更希望閱讀

時特別予以注意。

2主題——“助老助殘機器人”

2.1主題簡介

“助老助殘機器人”與第十三屆FLL比賽“關愛老人二創(chuàng)意比賽

“社區(qū)志愿者”的這兩個主題是互有關聯(lián)的在機器人的概念上存在交

集，因此可以說是上述兩個主題的延續(xù)和深化。本主題對促進學生

創(chuàng)意和制作機器人代替人類，實現(xiàn)對老齡人士和殘疾人士的關心，

履行服務社區(qū)的具體行動有現(xiàn)實意義。

如所周知，老齡化己成為21世紀的全球性趨勢。隨著改革的深

化和社會進步，我國也步入了老齡化的社會。我國人口的基數(shù)大，

老齡化更將面臨嚴峻挑戰(zhàn)。

在世界上有5億多殘疾人，加上他們的親屬，約占總人口的1/

4o由于自身殘疾和外界環(huán)境障礙，他們中有些人生活無法自理，有

些人運動功能存在殘障，在不同程度上影響到生活的質量。

本屆機器人創(chuàng)意比賽主題選定為“助老助殘機器人「旨在促進青

少年走近行動不便，生活困難的老齡人和殘疾人。貼近這類弱勢群

體的生活，初步學習和調查他們特殊的生存狀況，喚醒青少年的社

會意識和良知，學會從關心他人的角度思考問題，激發(fā)創(chuàng)新靈感，

借助助老助殘機器人之“筆”勾畫和諧社區(qū)、幸福家庭新生活的藍圖，

讓機器人更好地為人類服務。這對塑造和諧社會的核心價值觀，提

升青少年的社會責任感，培養(yǎng)健全的人格具有一定意義。

2.2課題研究

(1)主題的涵義

按照聯(lián)合國的標準，某地區(qū)65歲以上老齡人超過總人口的7%,

該地區(qū)即可視為進入老齡化社會。據(jù)2011年第六次人口普查統(tǒng)計，

我國有1.1億老齡人，占總人口的8.7%。預計到2020年將達1.67億

人，約占全世界老齡人口6.98億人的24%O青少年在不久的未來勢

必面臨來自老齡人生存和服務方式的嚴峻挑戰(zhàn)。

殘障人士是指在心理、生理方面不正常，或身體結構的某些功能

不健全，無法以正常方式從事某些活動能力的人。據(jù)2008年統(tǒng)計的

結果，我國殘疾人數(shù)約為8296萬人，占總人口的6.3%。殘疾人也是

社會公民，都享有與其他公民平等的權利，殘疾人事業(yè)的水平是社

會文明、進步的標志之一。提高大量殘疾人群生活質量的任務不可

小覷。

那么，反觀我國中小學生對助老助殘問題的認識如何呢？

我國國情是絕大多數(shù)的中小學生都是獨生子女。他們往往是家庭

的中心，他們自己也習慣從個人的角度觀察和處理問題，缺少替長

輩著想，為他人服務的思維。本主題的內涵就是在創(chuàng)意和制作機器

人的過程中，要求隊員了解老齡人和殘疾人的行動困難、心理障礙

和需求，在此基礎上或施以護理康復治療，或改善運動功能，或增

強機能，從而學會人文關懷，領悟換位思考，體驗社會另一類人群

的喜怒哀樂。

助老助殘，服務的對象是“老齡人”和“殘疾人工因為這是一批特

殊的群體，所以機器人在設計構思、結構特點、運動配置方面應該

有別于傳統(tǒng)的“產業(yè)機器人”和“服務機器人「對他們的生理特點，運

動功能的下降、缺失或喪失需要有深入的認識和細致的研究。

另一方面，助老助殘，“助”就是付諸行動，在行動中體現(xiàn)機器人

鮮明的特點和多樣性。老齡人的生活需求既有精神層面的，也有生

活層面的內容。殘疾人在視力、聽力、言語、肢體方面需要增強或

者矯正，甚至多重殘疾疊加在一起。我國人均收入不高，殘疾人事

業(yè)的起點低、基礎弱，凸顯出青少年助老助殘機器人的創(chuàng)新思路應

該另辟蹊徑，既滿足功能要求，又物美價廉。

機器人具備三個根本屬性：具有腦、手、腿的個體；具有感

知能力；具有作業(yè)功能。本屆比賽的機器人作品必須具有這三個

基本屬性，同時又將它們的應用限制在“助老助殘”的范疇內。創(chuàng)意的

重點不宜以主題背景編造故事或者情節(jié)，這樣做反而會稀釋機器人

的創(chuàng)新點，要著力表現(xiàn)機器人特殊的要素、內涵、結構，以及內在

蘊含的科學原理。

(2)選題范圍

“助老助殘機器人”的選題相當很寬泛，可謂多姿多彩，很適合作

為中小學生機器人創(chuàng)意的主題。

從廣義來理解“老齡人和殘疾人，，，首先他們中的很多人都在過著

正常人的生活，需要承擔各種家務事，清潔、清洗、保安、炊事、

益智、娛樂、幼教等等都可以被納入選題的范疇。

另一方面「老齡人和殘疾人”也有特殊需求，而且隨著時代的演

進需求也在發(fā)生變化。在選題階段，隊員應該充分利用助老助殘服

務的多樣性，從中提煉機器人所要參與和滿足的獨特功能，查明它

們具體的科學原理、機理、機制、結構，歸納出機器人的創(chuàng)新點。

必須把機器人的創(chuàng)新點聚焦在“老”和“殘”上,新穎性才會比較突出。

與助老助殘機器人相關的特殊選題大致有以下幾個方面：

監(jiān)護機器人：有些重癥“老殘者”失去自理能力，需要臥床或加強

病癥的監(jiān)視與護理，例如在病床上的變換體位、換乘、起臥、入浴、

如廁、進食等等。在這些應用場合，機器人充當護工的角色。

康復機器人：指恢復身體機能，促進患者自主訓練和治療的專用

機器人，如用于改善四肢運動功能，防止功能減退，受傷關節(jié)的恢

復性訓練，步行訓練等等。

醫(yī)療機器人：外科手術、手術輔助（術前定位導航）、診斷、顯

微手術機器人等等。

假肢：對應上肢截肢稱為“假臂「下肢截肢稱為“假腿”。過去的

假肢主要考慮外觀和裝飾性，隨生活質量的改善，現(xiàn)在正向作業(yè)型

和能動型發(fā)展。

智能輪椅或其他步行機器人：承載老殘患者，用機器的移動代替

步行功能，或者在骨折、中風后訓練肌肉力量的步行支援設備。

輔助犬：包括導盲犬、導聽犬、護理犬，它們可分別為視力、聽

力、肢體功能喪失的患者提供服務。

可穿戴式助力機器人：是將人體和外骨骼機器人結合，通過下肢

實現(xiàn)運動控制，為下肢提供助力的一種機器人。它可以提高或者擴

展老殘者的負荷能力、運動機能。例如負重更大，行走強度更高，

耐久時間更長等，也可以為殘疾人提供治療和矯形。

精神慰藉機器人：安慰老齡人心理，豐富精神生活的機器人。例

如機器寵物。

在充分理解比賽主題涵義和選題范圍的基礎上，經(jīng)過課題研究,

確定作品的制作方案后，就可以進入課題的實施階段。一定要讓自

己所遴選的項目在主題和演示內容方面緊扣主題，貼合主題，在此

前提下，圍繞自己最有心得的，或者最感興趣的機器人（或機器人

系統(tǒng)）形式抒發(fā)創(chuàng)意，表達創(chuàng)新。創(chuàng)新點不必貪多，突出一個或兩

個深入研究即可，避免精力陷入編排故事、構造情節(jié)的誤區(qū)。

本比賽不提倡同一個作品同時投送多個競賽項目。

3比賽規(guī)則

3.1分組

比賽按小學組、初中組、高中組三個組別進行。參賽隊應該在賽

前完成參賽作品的制作和搭建，屆時攜帶作品赴現(xiàn)場，比賽的內容

為演示評審和公眾展示。

每支參賽隊的參賽人數(shù)為不多于3名學生和1名教練員（教師或

學生）。學生必須是截止到2014年6月底前仍然在校的學生。現(xiàn)場

正式布展和評審階段場館均封閉，僅允許學生隊員在場，教練員只

能在布展時段之前和公眾展示階段入場指導。

3.2參賽作品的器材要求

參加競賽的機器人作品，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。鼓勵小學組參賽作品盡量利用環(huán)?？稍偕?/p>

材料、或平時課外活動的現(xiàn)成套材設計和搭建，力求節(jié)省成本，避

免比賽的成人化傾向。提倡在初、高中組參賽作品中一定程度采用

自制器材，且機器人的創(chuàng)意、設計、搭建、編程應由學生獨立或集

體親身實踐和完成。

3.3參賽機器人作品應該體現(xiàn)六個要素

(1)符合創(chuàng)新比賽的主題，正確體現(xiàn)機器人的內涵；

(2)在契合主題的前提下，機器人演示的完整性和創(chuàng)意的新穎

性；

(3)科學性和一定的研究制作工作量；

(4)研制過程和作品成果均體現(xiàn)出學生的主體性；

(5)注重機器人的外觀設計、制作工藝、觀賞性；

(6)規(guī)范的申報材料。

3.4機器人創(chuàng)意比賽程序

3.4.1申報

比賽通過“中國青少年機器人教育在線網(wǎng)站

，，(以下簡稱網(wǎng)站)的平臺申報，推行全程電

子信息管理，實現(xiàn)申報和評審的無紙化。

機器人創(chuàng)意比賽參賽隊應在規(guī)定的截止日期，即2014年6月5

日24點前通過網(wǎng)站在線提交申報資料甩子化申報材料的內容包括：

(1)機器人創(chuàng)意比賽項目電子申報表1份(紙質申報表另交)；

(2)機器人創(chuàng)意比賽項目研制報告1份。該報告的文字與圖表

(外觀圖、結構圖、原理圖等)共計不超過5頁。另附作品彩色照

片、但數(shù)量不超過5幅；

(3)機器人動作演示的視頻資料1~3分鐘；

(4)項目研發(fā)所需材料清單一份；

(5)項目運行的完整程序設計(程序設計可以使用圖形程序設

計)，使用的語言不限。

是否按時、完整、規(guī)范地提供上述材料，將作為申報作品資格審

查與項目初評的重要依據(jù)。凡未達到合格要求者，將被視為初評不

合格，而取消參加全國終評的資格。

3.4.2資格審查與初評

競賽組委會和專家委員會將根據(jù)申報資料對參賽作品進行資格

審查與初評。其結果定于2014年6月20日前在網(wǎng)站公示。通過資

格審查與初評的作品才被允許進入全國終評階段。

3.4.3現(xiàn)場布展

(1)獲得終評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)各參賽機器人作品的展臺面積不超過2平方米。

3.4.4機器人的組裝與調試

在正式展示和問辯前，組委會安排一定時間段供參賽隊布展、組

裝和調試作品。

3.4.5終評

機器人創(chuàng)意比賽的終評包括作品展示、評審小組成員現(xiàn)場問辯。

評審小組由競賽組委會聘請國內機器人學術界的資深專家組成。

（1）現(xiàn)場問辯

終評階段，在指定的展示時間段內，所有參賽選手均應在展臺待

命，不得任意缺席。“現(xiàn)場問辯”分為“封場評審”和“封閉答辯”兩個環(huán)

節(jié)。

封場評審指在作品展示期的第一天，除參賽學生選手外，其他人

均不得進入場區(qū)，由評審專家前往各展臺逐一評審。其間，每項作

品有5分鐘的講解與演示時間，5~10分鐘的提問交流時間。

封閉答辯指在作品的展示期，評審專家每天將隨時、隨機地通知

三個組別一定數(shù)量（約1/3~1/2）的作品進入指定的封閉答辯室質疑

與答辯。被傳喚的作品提前30分鐘通知到代表隊，隊員需準備10

鐘左右的PPT正式講解稿，屆時應規(guī)范著裝進入答辯室，按照PPT

陳述項目后接受評審專家10分鐘質詢。制作封閉問辯PPT的內容應

該分為創(chuàng)意來源、創(chuàng)意要點、結構特點、制作過程、演示效果五個

部分。內容中要著重陳述“三自性”，即創(chuàng)意題目的“自選性”、創(chuàng)作過

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。

終評結果在綜合初評、現(xiàn)場展示、封閉評審、封閉答辯后做出。

由評審小組依據(jù)評分標準（表1）集體評議，再經(jīng)評審組長同意后通

過網(wǎng)絡上傳至競賽計分管理系統(tǒng)。一等獎作品要附上評語。組委會

將在網(wǎng)上及時發(fā)示比賽結果。

4機器人創(chuàng)意比賽作品的評分標準

按照表1所示的六項標準評分。

表1機器人創(chuàng)意比賽作品的評分標準

項目細目雙重

創(chuàng)意新穎性、獨立性、特色，有一個創(chuàng)新點或多個創(chuàng)新點25%

1.目標明確，契合主題，選題有新穎性

目標25%

2.問題帶有社會性和典型性，解決方案有可行性

工作量和完1.作品申報的資料完整、按時、規(guī)范

15%

整性2.工作量.適當，由學生獨立或團隊合作完成

作品評

設計制作1.作品結構合理巧妙-，制作精良15%

分標準

1.現(xiàn)場操作嫻熟、機器人演示過程完整

操作表達2.展板內容簡明，版式富有創(chuàng)意，視覺效果好10%

3.陳述清晰，問辯回答正確，能反映對創(chuàng)意的深入理解

1.團隊分工明確，各司其職，團結協(xié)作

精神團隊10%

2.項目成果由團隊集體合作完成

5獎勵

按照高中、初中、小學的三個組別分別評出以下獎項：

一等獎一20%,頒發(fā)金牌（和證書）

二等獎一30%,頒發(fā)銀牌（和證書）

三等獎一50%,頒發(fā)銅牌（和證書）

6其它

6.1關于比賽規(guī)則的任何修訂，將在中國青少年機器人教育在線

網(wǎng)站http:〃/上發(fā)布。

6.2關于規(guī)則的問題可通過該網(wǎng)站的Q&A欄目答疑。

6.3比賽期間，凡是規(guī)則中沒有說明的事項由裁判委員會決定。

6.4第十四屆中國青少年機器人競賽裁判委員會對凡是規(guī)則中

未說明事項，以及有爭議事項，均擁有最后解釋權和決定權。

第十四屆中國青少年機器人競賽機器人足球比賽規(guī)則

1前言

2對2機器人足球比賽規(guī)則經(jīng)過幾次調整，基本達到強調機器人

足球比賽中的技術而不是一味比拼速度和力量的目的，加強了對參

賽學生能力的考核，對機器人足球的正常發(fā)展是有益的。為了更方

便訓練和比賽，再次對規(guī)則進行修訂。

2比賽場地和足球

2.1機器人足球賽臺的球場區(qū)長1220mm、寬1830mm,球場四

周有寬度為220mm的白色邊界區(qū)。邊界區(qū)四周有寬80mm的坡面，

四周為高150mm、厚18mm的檔板。邊界區(qū)及坡面均刷白色亞光漆，

檔板刷黑色亞光漆。賽臺尺寸如圖1所示。賽臺用木工板制成。

2.2賽臺中央的木質底板上覆蓋一層噴繪的背膠場地紙。綠色球

場及白色邊界區(qū)應水平和平整。

T

圖1比賽場地（mm）

2.3賽臺應放置在約600mm高的架子上。

2.4球門內寬為450mm,深度為80mm。每個球門在距地面

140mm處有一橫梁。球門內有高度為80mm的后壁。球門內側涂成

天藍色，地面為白色。球門外側面應涂成亞光黑色。球門用厚度不

超過12mm的木板制成。

2.5場上有六個發(fā)球點和一個開球點，圖2中用白點表示，但在

場地紙上并未標記。

圖2發(fā)球點、開球點和罰球區(qū)

2.6參賽隊必須根據(jù)場館的照明和磁場條件調整機器人。比賽組

織者將盡力保持較低的照度，并使賽場遠離磁場（比如，地板下的

布線和金屬物體）。但是，建議各參賽隊應設法讓自己的機器人能

適應各種照明和磁場干擾情況，并能應對場地表面大約5mm高的輕

微起伏。

2.7比賽采用能發(fā)射紅外線的直徑70?75mm的電子球。每場開

賽前，裁判都要檢查足球是否損壞。本屆競賽用球為日本EK公司制

造的RoboSoccerRCJ-05足球，使用抗于擾力較強的調制模式。參賽

隊必須控制機器人的動力，否則，損壞足球后可能會根據(jù)規(guī)則572

和6.7被罰出場或取消比賽資格。

3機器人

3.1機器人必須是經(jīng)參賽隊員啟動后能夠自動運行的機器人，禁

止使用任何遙控方式。為了策略或備份的需要，每支參賽隊可攜帶

三臺機器人參賽，但在同一場比賽中只能使用兩臺機器人且不能更

換。

3.2參加本屆比賽的機器人限用競賽組委會指定的廠家的機器

人套材。只要有可能，也允許以上器材混用，允許自制機器人。

3.3機器人必須能自由納入內徑為220mm的開口圓筒中，重量

不得超過2.5kg。

3.4機器人帶球的控球區(qū)定義為機器人身上的任何突出部位形

成的內部空間，控球區(qū)的深度不得超過30mm,如圖3所示。

圖3控球區(qū)示意圖

3.5機器人的程序編寫應由參賽隊員自己完成。禁止使用未經(jīng)充

分修改的由商業(yè)成品或培訓機構提供的程序。學生必須能證明他們

自己對程序有充分的了解。

3.6機器人使用組委會提供的6節(jié)1.5V專用干電池，電池盒必須

位于機器人的上方或側方，盒蓋應便于開啟或透明。除此干電池外,

嚴禁在機器人上使用其它電池或儲電裝置，機器人的結構必須便于

裁判員檢查。不得使用DC/DC等升壓裝置對電機供電。在機器人中

對任何器件的供電電壓不得超過9V。在一場（兩個半場及可能的加

時）比賽中不得更換電池。

3.7機器人部件可以使用膠水、螺釘?shù)扔谰霉潭ā?/p>

3.8機器人的擊球裝置允許使用氣動部件，允許使用多個氣瓶，

但總容積不得超過550ml,壓力不得超過0.8MPa；進入比賽區(qū)后及

在兩個半場間不得以任何方式對氣瓶充氣，不得更換氣瓶；擊球裝

置與足球接觸的部位必須有軟質緩沖材料；只要擊壞電子足球或使

對方機器人的電池或任何部件脫落，該機器人便不能繼續(xù)參賽。

3.9參賽機器人須有個性化裝飾或標記，以便識別同屬一個參賽

隊的機器人。

3.10機器人的顏色、光發(fā)射器和光電傳感器不得影響其它機器

人的光傳感器。

3.11比賽時，進攻機器人不得損壞場上的足球。否則該機器人

便要被罰暫時出場，并當作“損壞的機器人”處理。參賽隊員在裁判的

允許下，可對該機器人做出適當調整以避免再次出現(xiàn)類似情況。如

果該機器人再次損壞足球，將被取消比賽資格。對于有能力損壞規(guī)

則2.7中規(guī)定的足球的機器人，裁判有權禁止它參賽。

3.12守門員機器人不得只做單向或左右移動，它必須能朝各個

方向移動，特別是以前沖方式運動。守門員應具備前行到離球門

450mm的發(fā)球區(qū)去攔截球的能力。如果守門員對來球沒有任何反應,

將被視為“損壞的機器人”。

3.13機器人在進入白色邊界區(qū)后應該有能力自行回到綠色球場

區(qū)。

4參賽隊

4.1每支參賽隊由2名學生隊員和1名教練組成。學生必須是

2014年6月前在校的學生。

4.2比賽時只允許兩名學生隊員進入競賽區(qū)（包括準備區(qū)和比賽

區(qū)），教練不得進入競賽區(qū)。

4.3在通常情況下，不允許參賽隊員任意移動機器人。每場比賽

前，參賽隊應指派一名隊員擔任隊長，在規(guī)則允許范圍內或在裁判

員的指示下負責拿走、移動、重新放置機器人。

4.4參賽隊員應熟知比賽的有關規(guī)定，所有活動及行為必須遵循

規(guī)則，服從賽場工作人員的指示。

5比賽

5.1賽制

本屆機器人足球比賽按小學、初中、高中三個組別分別進行資

格賽、初賽和復賽。

資格賽為規(guī)定動作賽，不進行兩隊的對抗。各參賽隊單獨在場

上完成若干規(guī)定的動作，按動作完成的質量積分。

按資格賽的總積分確定24支出線的參賽隊。如果出現(xiàn)積分并列，

按刪除一項最低得分動作的總得分確定先后，如果仍然并列，再刪

除一項最低得分動作確定先后。

初賽為小組循環(huán)賽。資格賽出線的24支參賽隊按圖4分為8組。

A1A2A3BIB2B3C1C2C3D1D2D3

=01#16:24=03#14#22二05=12=20=07=10=18

ElE2E3F1F2F3G1G2G3HlH2H3

=02=15#23=04由3「21二06Mil=19二08二09

圖4初賽分組

表1A組對陣表

場次紅隊籃隊

1AlA3

2A2Al

3A3A2

勝方積3分，負方積（）分；如果平局，雙方各積1分。循環(huán)賽

結束后，以各隊的積分排定組內名次。如果積分并列，進球總數(shù)多

的隊在先；如果進球總數(shù)相同，凈勝球總數(shù)多的隊在先。

以小組第一名出線的8支參賽隊（A至D組編號為#01至#04,

E至H組編號為#09至#12）及從各小組第二名出線的8支參賽隊（A

至D組編號為#05至#08,E至H組編號為#13至#16）晉級復賽。

復賽為淘汰賽，決出冠、亞、季軍（并列）。淘汰賽的對陣見

圖5。圖中，列在左邊的為紅隊。

圖5復寒對陣圖

復賽中如果出現(xiàn)平局，該場比賽將加時，直至某一隊有1個有

效進球，該隊即為獲勝隊。若加時3分鐘后雙方均無進球，則在兩

個半場及加時賽中離場總次數(shù)少的隊獲勝；如雙方離場次數(shù)仍相同,

則機器人總重量輕的隊獲勝。

組委會有可能根據(jù)參賽報名和報到情況變更初賽和復賽賽制，

如有變化，將在初賽開始前公布。

5.2賽前準備

5.2.1參賽隊按比賽時間表提前半小時檢錄進入準備區(qū)，在準備

區(qū)調試機器人（6（）分鐘）。參賽隊應自帶便攜式計算機并可攜帶維

修用的備件。參賽隊員在進入準備區(qū)前應將自己的手機、無線路由

器、無線網(wǎng)卡等通信設備及U盤、光盤等存儲介質交本隊的教練員

或家長保管。

5.2.2參賽機器人應在準備區(qū)接受尺寸和重量的檢查。被檢查的

機器人應直立，任何突出部分應充分展開。如果機器人某個可動部

件能伸展，該機器人必須在運行狀態(tài)下接受檢查。裁判員將逐個測

量機器人的重量和尺寸。

5.2.3允許在限定時間內對不合格的機器人加以調整，調整時間

不得超過20分鐘且不能影響正式比賽的安排。如果修改后的機器人

仍不符合要求，將取消比賽資格。

5.2.4比賽期間機器人若有修改，必須再次接受檢查。

5.2.5參賽隊在準備區(qū)中將會領到資格賽的規(guī)定動作及記分方

法，然后，用自帶