2016年东莞市青少年机器人竞赛现场拼装赛规则.doc

2015年东莞市青少年机器人竞赛机器人现场拼装赛规则1 机器人现场比赛简介机器人现场比赛已经越来越成为青少年机器人竞赛最为亮眼的内容之一。其活动对象为中小学生，要求参加比赛的代表队在现场自行制作机器人并进行编程。参赛的机器人只能受程序控制，可以在竞赛场地上，按照一定的规则进行比赛活动。机器人现场比赛符合东莞百校创新人才培育基地的建设要求，并为其提供比赛平台，将直接检验青少年对机器人技术的理解和掌握程度，激发青少年对机器人技术的兴趣，培养动手动脑的能力。2 竞赛主题本届机器人现场比赛的主题为“运输奇兵”。把信送给加西亚作为一部经典的故事，讲述的是1881年毕业于西点军校的美国军人罗文上尉将美国总统的信送给古巴加西亚将军的故事。它传达给我们一种优秀的精神忠诚、责任、创造性和执行力，100多年来不断地激励着无数的人。本届现场比赛规则将模拟上述的故事，要求机器人将一批“物资”运送到指定的地点并自动交接给对方。在此运输和返回的过程中，要求机器人通过模拟的河流、翻越模拟的高山、穿过模拟的草地和沙丘等，最后回到大本营以顺利完成任务。在比赛中，要求参赛队自己制作、编程机器人，从指定的起始区出发，在尽可能短的时间内完成要求的任务,获得尽可能高的得分。以下所称的中学是指初中和高中的统称。3 比赛场地与环境3.1 场地 小学组竞赛场地 中学组竞赛场地3.1.1 机器人比赛场地为一块长2200毫米，宽1400毫米的长方形场地。整个场地由直线跑道、弯道、虚线、断线、弧线等以及若干标识位组成，底色为白色。比赛场地采用灯箱布喷绘而成。3.1.2场地上有一块尺寸为300毫米300毫米的浅蓝色区域，代表 “大本营 ”，为机器人的起点和终点区域。区域的其中两边有黑色的直线，线长300毫米、线宽20毫米，表示机器人的起点线和终点线。3.1.3两条主平行轨道的中间间距为1100毫米，线宽为20毫米，黑色。3.1.4在场地上有具有3个转弯弯道的“ ” 表示高山，其中1号转弯弯度为60度、2号弯度为120度、3号弯度为60度。将来实际比赛场地上没有“1”、 “2”、 “3” 及“60”、“120”的标示符号。3.1.5 场地上以“”表示河流；以“-”表示草地；以“”表示沙丘。3.1.6 比赛时使用一块铁片或塑胶片表示机器人携带的 “物资” 。其断截面尺寸要求在20 X 20MM至50 X 50MM之间或接近，可以为圆形、四边形或六边形等，外观尽量保持光滑以不伤害参赛选手为原则。请参赛队伍自行提供并带入比赛现场。3.1.7在场地上有一块尺寸为120 X 120 MM的浅黄色区域，是用于固定物资接收站于场地的区域，在该区域内固定有魔术贴。要求参赛队将自行制作的物资接收站与场地接触的区域贴上魔术贴，通过魔术贴对二者进行连接，贴的位置由各参赛队伍自行确定。参赛队也可以将物资接收站直接放在场地上，但是不得伤害及破坏比赛场地。比赛时参赛队伍先将物资接收站通过魔术贴或直接固定在场地上的浅黄色区域，然后参加比赛。比赛结束时，参赛队伍将自己的物资接收站快速取走。比赛所用的魔术贴，将由比赛组委会提供。3.2 赛场环境机器人比赛场地环境为冷光源、低照度、无磁场干扰。但由于一般赛场环境的不确定因素较多，例如，场地表面不平整，光照条件有变化等等。参赛队在设计机器人时应考虑各种应对措施。4 机器人本节提供设计和构建机器人的原则和要求。参赛前，所有机器人必须通过检查。本规则所讲的机器人，是指用来沿着黑线行走并完成任务的机器人，不包括或不是指物资接收站。4.1 每支参赛队只能使用按程序自动运行的机器人，不能采用遥控方式。4.2 本届比赛器材只允许使用塑胶材质积木结构组装机器人，不允许使用其他改装器材；循迹只能使用单个的巡线传感器，不允许使用组合循迹卡。每个参赛队比赛时将使用1个机器人在场地上完成任务，同场比赛不得共用机器人参赛，否则取消比赛资格。参赛机器人能自主完成任务，参赛机器人马达仅能够使用直流电机、数量不超过3个；机器人上的传感器数量不超过5个，均为独立单个传感器；伺服电机不超过1个；其它用于结构搭建的数量不限；每台机器人的电源为标准AA电池（竞赛队伍自备电池），输入电压不超过9伏；机器人部件之间的衔接可以使用胶水、螺丝钉等材料进行固定。4.3 在起始区内，机器人外形最大尺寸不得超过长250mm、宽200mm、高200mm。在开始比赛后，机器人也不可以超出此尺寸限制。4.4 机器人上的所有零部件必须可靠固定，不允许分离或脱落在场地上。4.5 不允许使用有可能损坏竞赛场地的危险元件。4.6 机器人必须设计成只用一次操作（如，按一个按钮或拨一个开关）就能启动。4.7各参赛队可以对参赛机器人进行个性化设计，机身上要有明显的本队标志。5任务要求5.1 比赛主要考验的是机器人的速度以及多个传感器的配合应用。5.2 在比赛时场地上浅黄色区域将放有物资接收站，由参赛学生自行放置及固定。5.3 比赛要求机器人携带好“物资”，从大本营出发，沿着黑线经过“沙丘”、“高山”、“河流”、“草地”（具体顺序按照场地图纸要求），在经过物资接收站时机器人慢速通过或短暂（机器人不得越过黑线）停留，使得将放在机器人上面的“物资”自动交接给接收站，可以通过磁铁吸取或者机器手夹取等方式实现“物资”的转移。转移到接收站上的“物资”必须实现“储存”，储存的表达方式是从机器人上转移来的“物资”发生一定的位移，位移停止后（不可回到位移前的位置）的状态必须保留到比赛结束。不可以由参赛学生手动交接，最后机器人回到大本营终点区，视为完成整个任务。接收站拿到“物资”后不可将物资放置在比赛场地上；或者接收站拿到“物资”后，由于接收站和比赛场地粘接不牢固导致接收站倒下使“物资”落在比赛场地上；或者“物资”没有实现“储存”，以上都视为“物资”交接任务失败。参赛队伍可以根据自己的研究分析来确定接收站的详细位置和交接实现方式。5.4 比赛开始时机器人放置在起始区域内，机器人的任何部分不可超出起始线。5.5 比赛过程中，机器人必须沿着黑线运动。在走黑线的过程中，不允许机器人脱离黑线，在过弯道的时候机器人必须有明显的转弯动作，并且不能脱离黑线，如出现直接跨过弯道的情况，每出现一次扣40分。5.6 机器人在完成任务时如果出现机器人脱离黑线、“物资”交接不成功等现象，都认为机器人未完成整个任务。5.7 机器人的垂直投影有一部分落在终点区即视为机器人到达终点区，机器人回到终点区是指机器人到达并停止在终点区。若停止在终点区的机器人的任何垂直投影不超过终点区的阴影区域，则可额外获得奖励分。5.8 机器人的垂直投影在最后跨过终点区的终止黑线时即停止计时。5.9 机器人沿黑线的行走方向在比赛前公布。5.10 每轮比赛总时间为100秒钟。超过100秒钟，判定该轮机器人比赛失败。6计分方法6.1每场比赛结束后，按赛场上的实际状态和完成任务的情况计分。6.2 机器人每成功通过1个转弯弯道（即比赛场地1号弯、2号弯、3号弯）得20分，即正确翻越高山后可以获得60分。6.3 机器人完成“物资”自动交接任务得100分。6.4 机器人正确通过“河流”、 “草地”、“沙丘”等，每个得20分。6.5 比赛结束时机器人的垂直投影有一部分落在终点区并停止在终点区，得20分；若停止在终点区的机器人任何垂直投影不超过终点区的阴影区域，则可额外获得20分奖励，即总计可得40分。6.6 如果机器人在规定的时间内完成任务，额外加记时间分。时间分为（规定时间秒数实际完成任务所用秒数）。如果比赛结束时机器人未完成所有任务，不加记此分。比赛时间精确到0.1秒（四舍五入）。6.7 竞赛成绩得分相同，以重量最轻者（不包含电池）为优胜。7比赛7.1 赛制7.1.1 机器人现场比赛分小学组、初中组、高中组。7.1.2 比赛不分初赛与复赛。组委会保证每支参赛队有相同的上场次数（一般是两次及以上），每次均记分。7.1.3 所有场次的比赛结束后，取最好的成绩作为最后成绩。按最后成绩对参赛队进行排名。7.2 参赛队每支参赛队有2名学生和1-2名教练员组成。学生必须是截止到2015年4月底仍然在校的学生。7.3 比赛过程7.3.1 自带比赛编程及调试用的电脑7.3.1.1 参赛队员在比赛当天需自己携带装好软件的笔记本电脑到比赛现场参加竞赛，组委会不提供现场编程及调试的电脑。同时请参赛发队伍自己携带程序下载线，组委会不予提供下载线。7.3.2 搭建机器人与编程7.3.2.1 搭建机器人与编程只能在准备区进行。7.3.2.2 参赛队的学生队员检录后方能进入准备区。裁判员对参赛队携带的器材进行检查，所有器材必须是散件，除控制器、电机、传感器等可维持出厂时的状态外，其它所有零件不得以焊接、铆接、粘接等方式组成部件。队员不得携带U盘、光盘、手机、相机等存储和通信器材。7.3.2.3参赛队在准备区有3小时的搭建机器人和编制程序以及调试的时间，还包括对接收站的搭建、编程和调试的时间。7.3.2.4 参赛队在每轮比赛结束后，允许在准备区简单地维修机器人和修改控制程序，但不能打乱下一轮出场次序。7.3.3 赛前准备7.3.3.1 准备上场时，队员拿取自己的机器人，在裁判员或者工作人员的带领下进入比赛区。在规定时间内未到场的参赛队将被视为弃权。7.3.3.2 只有2名学生队员可以上场，站立在待命区附近。7.3.3.3 一名学生将物资接收站固定在比赛场地上。7.3.4 启动7.3.4.1裁判员确认参赛队已准备好后，将发出“5，4，3，2，1，开始”的倒计数启动口令。随着倒计数的开始，队员可以用一只手慢慢靠近机器人，听到“开始”命令的第一个字，队员可以触碰一个按钮或给传感器一个信号去启动机器人。7.3.4.2 在“开始”命令前启动机器人将被视为“误启动”并受到警告或处罚。7.3.4.3 机器人一旦启动，就只能受自带的控制器中的程序控制。队员不得接触机器人（重试的情况除外）。7.3.4.4 启动后的机器人不得故意分离出部件或把机械零件掉在场上。偶然脱落的机器人零部件，由裁判员随时清出场地。为了策略的需要而分离部件是犯规行为。7.3.4.5 启动后的机器人如因速度过快或程序错误完全越出场地边界，该机器人不得再回到场上。7.3.5 重试7.3.5.1 机器人在运行中如果出现故障，参赛队员可以向裁判员申请重试。7.3.5.2 裁判员同意重试后，场地状态保持不变，队员可将机器人搬回待命区，重新启动。7.3.5.3 每场比赛只能有一次重试。7.3.5.4 重试期间计时不停止，也不重新开始计时。重试前机器人所完成的任务有效。7.3.6 比赛结束7.3.6.1每场比赛的规定时间为100秒钟。7.3.6.2比赛结束时机器人的垂直投影有一部分落在终点区并停止在终点区即视为机器人到达终点区，机器人回到终点区是指机器人到达并停止在终点区。7.3.6.3参赛队在完成一些任务后，如不准备继续比赛，应向裁判员示意，裁判员据此停止计时，结束比赛；否则，等待裁判员的终场哨音。7.3.6.4 裁判员吹响终场哨音后，参赛队员除应立即关断机器人的电源外，不得与场上的机器人或任何物品接触。7.3.6.5 裁判员记录场上状态，填写记分表。参赛队员应确认自己的得分，并立即将自己的机器人和接收站搬回准备区。8 犯规和取消比赛资格8.1未准时到场的参赛队，每迟到1分钟则判罚该队10分。如果2分钟后仍未到场，该队将被取消比赛资格。8.2第1次误启动将受到裁判员的警告，第2次误启动将被取消比赛资格。8.3 为了策略的需要而分离部件是犯规行为,视情节严重的程度可能会被取消比赛资格。8.4 机器人以高速冲撞场地设施导致损坏受到裁判员的警告，第2次损坏场地设施将被取消比赛资格。8.5 比赛中，参赛队员有意接触比赛场上的物品或机器人