FLL機(jī)器人工程挑戰(zhàn)比賽規(guī)則

/第六章FLL機(jī)器人工程挑戰(zhàn)比賽規(guī)則主題：無限關(guān)愛——“海洋奧德賽〞第一章FLL課題研究指南 工程研究是FLL機(jī)器人世錦賽中最能表達(dá)隊伍的團(tuán)隊合作能力的局部，它比得不是參賽隊伍的技術(shù)水平，主要比得參賽隊伍的知識水平，以及對海洋的關(guān)心程度。本章主要介紹了課題研究的內(nèi)容，以及如何去獲得課題研究的資源。第一節(jié)課題研究介紹海洋對于地球的健康以及生存在這個星球上的生物來說都是至關(guān)重要的，盡管目前只有1%的海洋被開發(fā)了，可是我們對太空的探索卻要遠(yuǎn)多于海洋。海洋為人類提供了豐富的資源和活動，例如我們吃的魚，從海底開采的石油，從海藻中提取的做冰激凌的原料，等等。海洋為航運(yùn)業(yè)提供了寬闊的高速航道，以及為潛水等水下活動提供了一個廣闊的場所。海洋推動了這個星球上大多數(shù)的生態(tài)活動，例如水的循環(huán)，二氧化碳的循環(huán)。具有生命力的海洋可以吸收二氧化碳并且向大氣中排放氧氣，從而維持著地球上植物與動物的多樣性——至今我們對于如何介入這個重要的資源了解的還是很少。一、課題研究概述選擇一種你所進(jìn)行的海洋活動或者使用的海洋資源，研究它對海洋的健康，海洋生物多樣性，以及生產(chǎn)力產(chǎn)生的影響。了解專家們或者其他團(tuán)隊在這一領(lǐng)域里從事的事情，找出一個他們正面臨的挑戰(zhàn)。設(shè)計一個創(chuàng)新的解決方案來幫助他們改良正在進(jìn)行的活動或者對資源的使用，同時為了現(xiàn)在和將來的人們，要盡可能少對海洋產(chǎn)生負(fù)面的影響。最后，與他人分享你們的研究成果上述的3個局部在在第六屆中國青少年機(jī)器人競賽期間評委會將對你的研究成果進(jìn)行評估。請查閱你的FLL教練手冊和課題研究文件，望你了解更多的細(xì)節(jié)。二、課題研究指導(dǎo)方針選擇一種你所進(jìn)行的海洋活動或者使用的海洋資源，研究它對海洋的健康，海洋生物多樣性，以及生產(chǎn)力產(chǎn)生的影響。確定關(guān)于這種海洋活動或者資源中的挑戰(zhàn)，時機(jī)，或者新的想法；確定專家們在這個領(lǐng)域是怎么工作的，聯(lián)系他們或者閱讀他們工作的資料，研究成果；提示：哪些科學(xué)領(lǐng)域與你選擇的課題有關(guān)？哪些挑戰(zhàn)，時機(jī)或者新的想法是專家們正在研究的，為什么他們要研究？他們的工作是如何對現(xiàn)在以及將來的人們產(chǎn)生幫助的。設(shè)計一個具有創(chuàng)意的解決方案。提示：想出一種創(chuàng)造性的方法，用于提高對于某種海洋資源的使用或者改良目前人類對這種資源的利用與開采活動，同時要要盡可能少對海洋產(chǎn)生負(fù)面的影響；解釋你的解決方案是如何起作用的，為什么它是如此重要，以及不使用這個解決方案將會產(chǎn)生什么問題？公布你的解決方案以及研究成果。提示：寫一個非常有趣并且能夠提供大量資料的介紹文章；在你們的學(xué)校里或者社區(qū)里與他人分享你的解決方案；將你的介紹文章及解決方案提交競賽組委會。三、關(guān)于如何開展課題研究的建議：制定研究方案，列出研究問題的清單，確定你的課題導(dǎo)師，并按方案聯(lián)系有關(guān)專家或者其他研究海洋的人，向他們提出你的詢問；閱讀你選定的那些專家他們關(guān)于海洋的論文，或者與專家一起座談，了解他們正在研究的課題，以及為什么要進(jìn)行這些研究；思考研究課題，并從中選擇確定一個你要研究的課題，集中精力去研究它；寫信給你們所在地的政府或相關(guān)部門，告訴他們你們的課題，向他們了解目前正政府或相關(guān)部門已經(jīng)或正在為保護(hù)海洋資源做了哪些事情；與有關(guān)大學(xué)，博物館，公司，工廠，社會團(tuán)體和相關(guān)組織進(jìn)行聯(lián)系，去了解更多的歐關(guān)于保護(hù)海洋資源的信息；使用FLL網(wǎng)站上的課題研究資源收集相關(guān)資料、信息；創(chuàng)作一些關(guān)于你們方案的傳單，網(wǎng)站，小冊子，故事，或者短劇在你們的學(xué)校或者社區(qū)里發(fā)放或者表演；邀請其他的FLL隊伍和公眾來觀看你們的課題陳述；四、課題研究成果的要求：1、FLL機(jī)器人工程研究成果要表達(dá)五要素：1）要有明確的究目標(biāo)；2）要表達(dá)一定的創(chuàng)新性和完整性；3）要有一定的課題研究工作量；4）要由學(xué)生自主完成；5）要有完整標(biāo)準(zhǔn)的研究報告與數(shù)據(jù)資料；2、每個參賽隊?wèi)?yīng)于2006年4月15日前，向組委會辦公室提交完整的FLL機(jī)器人工程挑戰(zhàn)比賽申報資料一套。3、應(yīng)交的申報資料內(nèi)容與要求：1）FLL機(jī)器人工程挑戰(zhàn)比賽工程申報表（一式兩份，申報表式樣請在創(chuàng)新平臺下載）；2）FLL機(jī)器人工程挑戰(zhàn)比賽工程研究報告（一式兩份），與相關(guān)配套的數(shù)據(jù)資料；3）FLL機(jī)器人工程挑戰(zhàn)參賽機(jī)器人的技術(shù)資料檔案。（以上材料也參賽時提交，可以用光盤的方式提供）。4）但凡參賽選手只提交申報表，不提交申報資料者，將取消參賽資格；凡提交的申報資料不完整的終評時將扣除一定分?jǐn)?shù)。4、FLL機(jī)器人工程研究工程辯論的要求：辯論思路清晰，時間不得超過5分鐘，用普通話進(jìn)行講解。四、LL機(jī)器人工程研究成果的評分標(biāo)準(zhǔn)：1、FLL機(jī)器人工程研究目標(biāo)明確2、解決問題的方法議案科學(xué)可行，有新意3、工程研究有一定的工作量4、申報資料齊全，論文寫作標(biāo)準(zhǔn)5、表達(dá)清晰、有調(diào)理、有吸引力、不超時6、團(tuán)隊精神強(qiáng)第二章FLL機(jī)器人工程挑戰(zhàn)第一節(jié)FLL機(jī)器人工程挑戰(zhàn)比賽競賽術(shù)語和規(guī)則1、參賽必讀：參加FLL比賽，每個參賽隊必須詳細(xì)閱讀以下4個文件：場地安裝指南，任務(wù)說明，規(guī)則和最新的網(wǎng)上問答。2、比賽：FLL機(jī)器人世錦賽場地為兩個標(biāo)準(zhǔn)FLL場地并排放置，兩隊同時上場比賽。在2分半的比賽時間內(nèi)，機(jī)器人要嘗試完成所有任務(wù)以獲得盡可能多的分?jǐn)?shù)，比賽中不會暫停比賽時間。根據(jù)比賽的安排，每個參賽隊都有若干次比賽時機(jī)，以獲取最好分?jǐn)?shù)。3、任務(wù)：任務(wù)就是機(jī)器人為了獲得分?jǐn)?shù)而要完成的工作。機(jī)器人必須從基地出發(fā)，機(jī)器人可以屢次往返于基地和場地之間，每次出基地后可以嘗試完成1個或者多個任務(wù)。任務(wù)可以按照任意的順序去完成，在規(guī)則允許的情況下可以反復(fù)嘗試去完成任務(wù)，或者放棄任。當(dāng)比賽結(jié)束后，如果任務(wù)要求的結(jié)果能夠看到，參賽隊伍就能夠得到相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。4、比賽回合：本屆競賽采取大循環(huán)三個回合的比賽方法，每個參賽隊都要進(jìn)行三個回合的比賽，以最好的一次成績?yōu)樽罱K成績。5、機(jī)器人：機(jī)器人的定義是RCX及當(dāng)前連接在RCX上面物體，任務(wù)模型和完成任務(wù)的策略物體不屬于機(jī)器人。6、器材：機(jī)器人世錦賽中參賽隊帶到比賽區(qū)域的物品必須都是樂高元件，并且都必須是最初的剛出廠時的狀態(tài)，電子部件的種類和數(shù)量是受限制的，可以使用1個RCX，1個角度傳感器，2個觸動傳感器，2個光電傳感器，3個馬達(dá)，1個燈，6節(jié)AA電池，導(dǎo)線的數(shù)量不作限制。除了在機(jī)器人的隱蔽位置的標(biāo)記物以外，不干膠、油漆、膠帶、膠水、油、等非樂高元件都不可以使用。7、基地:基地是場地上標(biāo)記出來的區(qū)域的邊界向上延伸40厘米組成的一個虛擬空間，基地由綠色和黃色區(qū)域組成。8、自動控制:機(jī)器人的運(yùn)動必須是自動的。通常，當(dāng)參賽隊伍準(zhǔn)備好以后，啟動機(jī)器人，機(jī)器人離開基地后自動地去完成任務(wù)，然后根據(jù)需要自動返回基地。大多數(shù)機(jī)器人需要屢次執(zhí)行任務(wù)。如果在執(zhí)行任務(wù)過程中，參賽隊伍必須接觸或調(diào)整機(jī)器人，根據(jù)機(jī)器人在場地上的位置以及所做的動作，將會產(chǎn)生不同的結(jié)果。這些在規(guī)則重新啟動、加分物喪失、可取物與觸碰機(jī)器人、失去接觸中都有描述9、合作:閱讀教練手冊中關(guān)于隊伍的規(guī)模、年齡的特別說明。在機(jī)器人世錦賽期間，除了緊急修理外，隊伍中只有兩名隊員可以在競賽場地內(nèi)進(jìn)行比賽，隊伍中的其他隊員可以呆在附近，但是必須遠(yuǎn)離競賽臺。為了有更多的隊員參與比賽，隊員之間可以進(jìn)行輪換。10、操作定義：盡管FLL機(jī)器人世錦賽的挑戰(zhàn)任務(wù)非常有趣，但是它畢竟是機(jī)器人技術(shù)，就像所有的科學(xué)技術(shù)一樣，它也有特別的規(guī)定。為了防止一些術(shù)語造成混淆，下面對機(jī)器人和其它物體在任務(wù)及規(guī)則中的行為進(jìn)行定義：到達(dá)：要求一個物體必須到達(dá)某一目的地，它只要有一局部越過了目的地的外邊界就可以了。上面：要求一個物體必須到達(dá)某一目標(biāo)上時，目標(biāo)必須完全承載于目標(biāo)上。里面：要求一個物體必須進(jìn)入一個目標(biāo)（容器），物體至少有5個方位被包圍。觸碰：要求一個物體必須觸碰一個目標(biāo)的時候，物體本身必須直接與與目標(biāo)發(fā)生接觸。完全：當(dāng)一個物體必須完全符合某個條件時，物體的每個局部都必須符合這個條件。策略物體:策略物體是指參賽隊伍設(shè)計的，機(jī)器人或隊員在基地內(nèi)或外面使用的裝置，而不是機(jī)器人及其附加裝置。允許使用帶有發(fā)條式“馬達(dá)〞的策略物體，但是在使用時有以下限制：它們必須由機(jī)器人釋放，且必須完全釋放到基地外面，當(dāng)機(jī)器人釋放它們的時候必須完全位于基地外面。游離物體：機(jī)器人在執(zhí)行任務(wù)過程中如果有游離物品，一旦該游離物會直接影響其執(zhí)行下一項(xiàng)任務(wù)，則參賽隊員可以請求裁判將該物品移走。準(zhǔn)備：在比賽開始之前，以及在比賽中機(jī)器人每次重新出發(fā)前，機(jī)器人可以進(jìn)行修理，裝配附加裝置，裝載物體或者卸掉物體，對正位置?？梢园惭b或者拆卸機(jī)器人上的機(jī)械裝置，可以壓緊積木，傳感器可以接收信號。這些對機(jī)器人的操作必須在基地中進(jìn)行。機(jī)器人上的零件在任何時候都可以放在基地里或者拿出比賽臺。起始位置：比賽中每次啟動機(jī)器人時，機(jī)器人的所有局部（不僅僅是機(jī)器人接觸場地的局部）和它當(dāng)前使用的附加裝置，策略物體，以及運(yùn)輸物都必須完全從基地里出發(fā)，其投影不能接觸藍(lán)色區(qū)域并且不能超過圍框。啟動方法：在被允許啟動之前，機(jī)器人必須是靜止的，參賽隊員不能接觸機(jī)器人。允許參賽隊按照以下3種方式啟動機(jī)器人：1）按下按鈕，2）給傳感器信號，3）等待一個正在運(yùn)行或停止的程序繼續(xù)運(yùn)行。在整個啟動過程中參賽隊不能以其它方式操作機(jī)器人。成功地啟動后，機(jī)器人必須自動的運(yùn)行。機(jī)器人必須離開基地：機(jī)器人每次啟動后，必須完全離開基地后才能夠做形態(tài)上的改變。機(jī)器人不允許在還有局部位于基地內(nèi)，就做出改變（除運(yùn)動以外的機(jī)械裝置的動作）。重新啟動：任何時候只要參賽隊員接觸了機(jī)器人，無論機(jī)器人位于場地的什么地方，都被認(rèn)為機(jī)器人停下來了，如果機(jī)器人不在基地里，必須立刻將機(jī)器人拿回基地。這時，參賽隊可以進(jìn)行準(zhǔn)備，當(dāng)準(zhǔn)備好以后需遵循規(guī)則啟動方法來重新啟動機(jī)器人。注意：參賽隊沒有接觸機(jī)器人或者某個任務(wù)有特別要求的情況下機(jī)器人不必回到基地。加分物：加分物在任務(wù)說明中被描述為場地中已經(jīng)具有分?jǐn)?shù)的任務(wù)。每次當(dāng)機(jī)器人完全離開基地后被接觸，裁判將從賽臺上拿走一個加分物。如果機(jī)器人接觸到基地，無論是在出基地還是在返回基地，這時接觸機(jī)器人都不會喪失加分物?；毓芾恚喝魏卧诨乩飼璧K機(jī)器人準(zhǔn)備或者運(yùn)動的物體，只要不會改變場地，影響得分，那么它都可以擺在場地中接近基地的地方。行為：在機(jī)器人離開基地以后，參賽隊員不可以以任何直接或者間接的方式引起任何事情。干擾：除了在完成跨在兩個場地中間的任務(wù)時，兩個參賽隊的機(jī)器人的碰面。參賽隊的機(jī)器人不允許以任何方式干擾對方參賽隊的機(jī)器人和場地，或者策略，運(yùn)輸物與可取物：運(yùn)送物是指運(yùn)到基地外面的指定地方可以得分的物體?？扇∥锸侵溉』鼗乜梢缘梅值奈矬w。運(yùn)輸物與得分：運(yùn)輸物一旦被移到目的地，即可得到該任務(wù)的加分（除非任務(wù)有特別的要求），而不管它是被包起來或是與其他物體相連。運(yùn)輸物與觸碰機(jī)器人：如果機(jī)器人與運(yùn)輸物接觸時被隊員碰到，那么裁判員將把運(yùn)輸物和機(jī)器人同時拿回基地，隊員可以從新開始?？扇∥锱c得分：當(dāng)可取物到達(dá)基地就可以獲得它的分?jǐn)?shù)，無論機(jī)器人處于什么位置，可取物只要局部進(jìn)入基地就可以?？扇∥锱c觸碰機(jī)器人：當(dāng)機(jī)器人與可取物接觸但是還沒有到達(dá)基地的情況下觸碰機(jī)器人，裁判將這個物體拿出賽臺，并失去該物體的分?jǐn)?shù)。失去接觸：當(dāng)機(jī)器人已經(jīng)完全離開基地后與運(yùn)送物、可取物、策略物體失去接觸，參賽隊就不可以用手將這些物體取回。機(jī)器人損壞：在比賽期間，參賽隊可將被損壞的機(jī)器人和非有意遺失的機(jī)器人配件拿回基地進(jìn)行修復(fù)。參賽隊可以自己取回機(jī)器人或請求裁判幫助取回。場地?fù)p壞：除了在規(guī)則游離物體、基地管理、運(yùn)輸物與觸碰機(jī)器人中允許的，參賽隊不允許觸碰基地外的任務(wù)模型。參賽隊必須使用機(jī)器人世錦賽提供的任務(wù)模型，而不能攜帶相同的復(fù)制品到比賽區(qū)域。不能因給某個隊“再一次的時機(jī)〞而動手修復(fù)場地模型，如果由其他情況引起的模型破壞、故障、移動、激活（而非機(jī)器人的正常的動作引起的）裁判應(yīng)該在盡可能快的時間內(nèi)將之恢復(fù)，并根據(jù)情況確定任務(wù)的得分情況。有意損壞場地的行為將受到警告，并且將導(dǎo)致失去任務(wù)的得分。分?jǐn)?shù)判定：為減少比賽期間的爭議減，采取該場比賽結(jié)束后統(tǒng)一記分的方法計算本輪次分?jǐn)?shù)。這就是說如果機(jī)器人在比賽結(jié)束前出現(xiàn)意外破壞了已經(jīng)得的分?jǐn)?shù)也無法記分。質(zhì)疑權(quán)利：對一些裁判無法給出準(zhǔn)確裁定的地方，例如瞬間發(fā)生的事情或者場地上線的寬度等，參賽隊伍有權(quán)提出質(zhì)疑。通常參賽隊對裁判的判罰有不一致的地方，參賽隊可以向裁判鄭重的提出質(zhì)疑,裁判長和裁判會議討論后給出的結(jié)果判定是最終的，參賽隊沒有質(zhì)疑權(quán)利。比賽結(jié)束:比賽結(jié)束后，裁判員與參賽隊員一起計算場地上任務(wù)分?jǐn)?shù)，對隊員的疑問給出解釋，并保證隊員未帶走任何任務(wù)模型。優(yōu)先權(quán):當(dāng)任務(wù)說明和規(guī)則發(fā)生沖突的時候，任務(wù)說明是有優(yōu)先權(quán)的，但是當(dāng)前網(wǎng)上的問與答具有最高的優(yōu)先權(quán)。軟件：必須使用LEGOMINDSTORMSRoboticsInventionSystem或者RoboLab軟件（任何版本）對機(jī)器人進(jìn)行編程。程序下載：因?yàn)槌绦蛳螺d過程可能會覆蓋其他參賽隊程序，影響其參賽表演，各參賽隊必須在調(diào)試區(qū)下載程序，同時要注意將IR調(diào)到低能量范圍，盡量防止影響其他隊伍，建議在不使用時，關(guān)掉RCX。教練會議:如果在比賽開始前，又有新的問題出現(xiàn)，最后的詢問時機(jī)就是在比賽前最后一次的“教練會議〞。在會議中，裁判長將和教練們在比賽開始之前討論和解決各種有爭議的問題。會議結(jié)束后，在當(dāng)天的其它時間，裁判的裁決將是最終的。第二節(jié)FLL機(jī)器人工程挑戰(zhàn)比賽任務(wù)與評分標(biāo)準(zhǔn)一、任務(wù)二、任務(wù)說明1、部署潛水艇2、標(biāo)記失事船只3、保護(hù)泵站4、維修輸油管道

5、標(biāo)記特殊樣本6、解救海豚7、建造人造礁石8、清理貨船事故9、打撈古代寶藏1、部署潛水艇40分（如果潛水艇直立）35分（沒有直立）機(jī)器人必須完全登上考察船，然后將潛水艇放入海里。潛水艇必須接觸場地上的藍(lán)色區(qū)域。如果潛水艇是正面朝上的可以得總分40分，如果潛水艇不是正面朝上的可以得局部分?jǐn)?shù)35分。2、標(biāo)記失事船只30分（任意數(shù)量的旗子豎起來）15分（任意一列旗子全部豎起來）為了顯示出古失事代船只的位置，機(jī)器人必須將船只失事水域的旗幟豎起來。任意數(shù)量（任意顏色）的棋子被豎起來都可以得30分，從東到西任意一列旗幟完全被豎起可以得到額外的15分，3列全部豎起總共可以再得到45分。3、保護(hù)泵站40分機(jī)器人必須將保護(hù)建筑蓋到泵站上去，保護(hù)建筑至少有一只腳完全的越過泵站南邊的墻壁，且保護(hù)建筑不能有任何局部越過黑色邊框。完成任務(wù)可以得40分。三、評分標(biāo)準(zhǔn)4、