宝安区2005年宝安区青少年科技创新大赛机器人比赛方案.docVIP

宝安区2005年宝安区青少年科技创新大赛机器人比赛方案根据区科协、宝安区教育局等联合印发的关于举办2005年宝安区青少年科技创新大赛的通知要求，制订本方案。一、比赛目的：为实施2001-2005年中国青少年科学技术普及活动指导纲要，提高广大青少年追求知识、探索未知领域的兴趣，学习、掌握和运用知识进行创新和开发的能力，培养其科技素养，进一步促进中小学校园的“机器人”活动。二、参赛对象：全区中、小学生。以学校为单位，每个学校可根据学校的自身情况，组织一到两支代表队参赛。 三、参赛分组：小学组、中学组。每组由23名学生组成，每个学校有一名指导老师。 四、比赛项目：本次比赛包括机器人现场设计制作、机器人灭火比赛、机器人足球比赛以及机器人创意比赛。1、机器人现场设计制作组委会现场出一个与现实生活相关的题目，要求参赛队员现场搭建、编程调试，完成项目后进行现场演示。a. 比赛时间为1个小时。b. 评分参考标准：是否符合主题；是否按时完成课题任务；总体技术设计、结构搭建科学合理、程序设计好，现场演示成功c. 比赛题目及评分标准现场发给各参赛队。注：比赛器材为积木式机器人套装2、机器人灭火赛具体规则参考附件一3、机器人足球赛 具体规则参考附件二4、机器人创意比赛A.主题：“身边的机器人”鼓励设计能够提高我们生活水平的机器人，可以是关于工业生产的、娱乐设施的、未来教育的等等。B可以使用任何机器人材料制作，但须用到RCU主控制器以及传感器和马达(RCU的数量不限)。C.报到时，须交与参赛机器人模型相关的：书面说明；包含网页介绍的软盘（或光盘）。D.竞赛当天，参赛队事先搭建好机器人，并展示其所能完成的不同动作。竞赛时在一张A3大小的纸板上对创意作品的功能、结构进行简短介绍，文字约150个单词。E中小学创意设计赛评分标准（1）想法的独特性 ：30 %（2）外观、设计和整体创意 ：30 %（3）完成情况： 30%（4）选手的表达，完成情况：制作报告/网页：10 %五、比赛时间： 2005年3月初（初定）六、比赛地点： 海湾中学六、报名方式各个参赛学校请于（2月21）将参赛名单按照如下表格填好，发送到邮箱 ；联系人：殷立斌，联系电话：27872104。机器比赛所需器材，可向局教学设备中心申请，申请于2005年1月21日前上报，联系人：宋长风，联系电话：27781375附件一：电脑机器人竞赛报名表 附件二：电脑机器人比赛规则2005年宝安区青少年科技创新大赛组委会二五年一月十日附件一：电脑机器人竞赛报名表组别学校名称参赛项目备注小学组中学组联系人： 电话： 电子邮件：附件二：机器比赛规则一、机器人灭火比赛规则（一）比赛过程描述机器人灭火比赛模拟在现实家庭中用机器人处理火警的过程。用一根燃烧的蜡烛代表房间起火的火源，智能机器人迅速找到火源并将其扑灭。（二）任务制作一个由计算机程序控制的智能机器人，在一间模拟平面结构的房间里运动，找到燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭。（三）技术标准1、平面结构模拟房间机器人灭火比赛的场地平面结构示意图见规则附件，最终比赛场地以当天现场提供为准。l 墙内壁高33cm，为白色；地板为黑色，表面光滑；地面水平，没有斜坡和楼梯。l 走廊和门口宽度不小于46cm；门口地面用一条2.5cm宽的白线表示房门入口。l 赛场中一个标有“H”的正方形（30cm30cm）或没有标记“H”的白色实心正方形（30cm30cm）代表参赛机器人摆放的起始位置。l 代表起始位置的白色正方形的对角线交点设在46cm走廊的纵向中心线上。l 机器人必须在白色正方形中启动。l 竞赛场地的实际尺寸允许有1cm的误差。2、照明设备l 以场地实际提供的光源为准进行调试和比赛。3、机器人l 机器人的整体外形尺寸限制在30cm30cm30cm之内，包括机器人的触角、探测物及装饰物。l 机器人的重量、制作材料、产品型号等暂不作限制。4、蜡烛l 火焰位置的有效高度（指火焰底部距场地表面的距离）在15cm至20cm之间；l 火焰本身高度将被控制在2cm至3cm之间；l 蜡烛是直径1.21.8cm的白蜡烛；l 蜡烛被安装在一个7cm（长）7cm（宽）3cm（高）的涂了半光泽黄色的木质基座上。5、障碍家具l 模拟家具是一个11.5cm直径的涂了半光泽黄色的钢柱，柱高30cm、重量不低于2.3公斤。l 竞赛场地内家具经抽签确定房间号之后将摆放在该房间的示意位置。机器人可以接触家具，但是不能推开家具。6、电源l 参赛选手必须使用电池供电的机器人，不得使用交流电源。（四）比赛细则1、机器人的运行l 机器人必须是由计算机程序控制，而非人工现场控制。l 机器人经过比赛场地时不能把任何东西留在后面，并且不能在比赛场地留下任何可以帮助它运行的标记。l 机器人在运行过程中不能故意留下标记或破坏墙壁。l 机器人在扑灭蜡烛前必须已经主动寻找到了蜡烛火焰，而不是用其他方式远距离熄灭蜡烛火焰。2、扑灭蜡烛火焰l 机器人不能运用任何破坏性的或危险的方法来扑灭蜡烛火焰。它可以运用类似水、空气、CO2、Halon等，或者使用机械方式。l 禁止使用任何危险的或可能破坏比赛场地的方法或物质。如，不能通过燃放爆竹产生冲击来使蜡烛熄灭，也不能通过碰倒蜡烛而使蜡烛熄灭。l 可以通过吹气来熄灭蜡烛。l 机器人在扑灭火焰前必须到达距离火焰30cm以内。在距离火焰水平距离30cm的圆圈（弧）上有一条2.5cm宽的白线，机器人在扑灭火焰之前必须有一部分在圆圈（弧）内（垂直地面看去机器人必须压住白线一部分）。3、蜡烛位置由抽签确定房间号之后，蜡烛将摆放在该房间的示意位置。在机器人所经历的3次测试中，蜡烛至少放在两个以上的房间里测试（小学组除外）。蜡烛放在一间房子的示意位置，但不能放在走廊上；机器人的前端在进入房间碰到蜡烛前应至少可以移动33cm。4、分组l 机器人灭火比赛分为小学组、初中组和高中组，不同组别的竞赛难度不同。l 小学组、初中组、高中组分别设置2、3、4个开放的房间，将根据抽签结果确定蜡烛和家具的摆放位置。5、比赛顺序l 参赛选手和机器人通过随机方式编号，并以编号从小至大顺序来确定参加竞赛的先后次序；比赛顺序一旦排好就不再改变。l 所有机器人必须按照排好的顺序进行比赛。在所有机器人进行完第一轮的比赛后再开始第二轮的比赛。l 两轮比赛之间，参赛选手可以调整、修改和修理机器人。l 参赛选手抽签确定蜡烛和家具的位置并由现场裁判员放好。l 参赛选手进入赛场准备（2分钟时间），准备工作完毕后示意裁判。2分钟内没有准备好的机器人将被终止该轮比赛资格，但不影响剩下的比赛资格。l 若参赛选手故意破坏比赛场地，则取消该名选手的参赛资格，不得参加该项目比赛。l 机器人准备好之后，参赛选手应向裁判员说明启动机器人的方法，并由参赛选手启动。l 机器人可以用人工、电脑控制、声音控制或其它方法启动。6、时间限制l 机器人找到并熄灭蜡烛的最长时间限制为3分钟，在3分钟之后仍未扑灭蜡烛火焰，该参赛选手及机器人的该次比赛将被终止。l 机器人被启动后在灭火过程中，超过30秒没有作出任何动作，该次比赛将被终止。l 由于上述原因导致一轮比赛终止，不影响机器人下一轮比赛。7、成绩l 小学组和初中组每个机器人都有三次比赛机会，取比赛中成绩最好的两次来确定胜利者。l 高中组每个机器人都有三次比赛机会，取比赛中三次成绩总和来确定胜利者。l 如果某一轮比赛被终止，则该轮次的比赛成绩为所得基础分和3分钟时间分的综合，最低分为0分。l 在比赛中，机器人每完成一步基本动作可得到相应的基础分，并根据具体时间和碰撞墙壁资料进行加、减分。8、记分方法（1）比赛顺序l 比赛之前由活动组委会用随机方式决定比赛顺序。l 每轮比赛得分=基础分+加分-罚分；具体得分的计算由计算机计算，裁判只需判定比赛中的各种状况及记录有效灭火时间。（2）小组计分l 小学组第一次：采用抽签方式第二次：指定与第一次不同的房间第三次：经过两次比赛后，如果参赛选手对成绩不满，可以进行该次比赛。采用抽签方式确定房间。比赛成绩将替代前两次成绩中的一次，且最后成绩将按所得最好成绩的70%记分。l 初中组第一次：采用抽签方式第二次：指定与第一次不同的房间（第一次抽3号，第二次指定1号；第一次抽1号，第二次指定3号；第一次抽2号，第二次指定3号）。第三次：经过两次比赛后，如果参赛选手对成绩不满，可以进行该次比赛。指定与前两次不同的房间。比赛成绩将替代前两次成绩中的一次，且最后成绩将按所得最好成绩的70%记分。l 高中组：第一次：指定4号房间第二次：采用抽签方式第三次：指定与第二次不同的房间（第二次抽3号，第三次指定1号；第二次抽1号，第三次指定2号；第二次抽2号，第三次指定3号）。最后成绩取三次成绩和。（3）基础分l 找到火源：必须确认进入火焰圆圈（弧）的30cm区域，然后做出灭火动作（可以是风扇转动，喷出灭火物质等）。（70分）l 灭火：在完成前项动作基础上，将火扑灭。（不能是碰倒蜡烛使之熄灭，或碰巧喷出灭火物质）。（30分）（4）判定罚、加分l 撞墙或蜡烛：机器人每撞一次墙壁或蜡烛都将扣2分；l 超过120秒后，每超1秒扣0.2分。l 如果在2分钟时间内完成任务，每提前1秒加0.2分。（5）比赛终止判定l 超时3分钟：机器人找到并熄灭蜡烛的最长时间限制为3分钟。在3分钟之后仍未扑灭蜡烛火焰，该选手及机器人的该次比赛将被终止。l 转5个圈：机器人在比赛中进入转圈状态，并且连续转了5个同方向的圈，则该次比赛将被终止。l 停留30秒：机器人被启动后在灭火过程中，超过30秒没有做出任何动作，该次比赛将被终止。l 撞倒蜡烛与家具：机器人在执行任务过程中撞倒蜡烛或家具，该次比赛将被终止。l 30cm外灭火：机器人在离蜡烛30cm外将火熄灭，该次比赛将被终止。（五）裁判工具（每组）l 秒表2只：精度须达到0.01秒。l 记分笔2支。l 记分表格。l 哨子1只。l 打火机2只。l 蜡烛若干：须符合规则要求。l 蜡烛30cm处白圈：数量两条；白圈宽为2.5cm，厚度小于3mm，颜色为白色，背胶，可反复撕贴。l 毛巾1条：吸水性好，去污力强。（六）说明1、本规则的解释权属于广东省第二届中小学智能机器人竞赛项目仲裁委员会。2、现场比赛成绩由裁判员确定并由参赛选手当场确认。逾期不得追诉和更改。3、参赛选手对于裁判员的判罚决定必须服从。如有不同意见可以向竞赛项目仲裁委员会申述意见，但在竞赛现场不得干扰竞赛的正常秩序。 关于灭火比赛规则的判定说明1每位参赛选手每轮必须通过抽签决定房间号，裁判要记住每轮比赛中的房间号，保证在下一轮比赛中各组房间号不同。2如果机器人的风扇在圆圈外启动冲入圈内，或者进入圈内后又出来再进入的判定：风扇必须在圈内启动，只有进入圈内启动风扇才给分。如果风扇在圈外提前启动，扣70分，作没有找到火源处理。3机器人如果贴到墙走的判别：机器人贴墙走且无转身动作算一次撞墙，贴墙走有向墙转身的动作算撞墙，有几次转身算几次撞墙。4裁判记录的时间如有小数点，应按实数记录抄录上交。5启动程序：参赛选手准备好机器人，然后抽房间号，根据裁判员发令，启动机器人。附图一：图示： ：机器人起始位置。 ：抽签确定房间之后，蜡烛摆放位置。：抽签确定房间之后，家具摆放位置。家具家具130蜡烛蜡烛2号房间H1号房间249小学组灭火比赛场地示意图(单位:cm)249466558153701641274390116847979附图二：图示： ：机器人起始位置。 ：抽签确定房间之后，蜡烛摆放位置。：抽签确定房间之后，家具摆放位置。65家具113蜡烛3号房间33家具家具130蜡烛蜡烛2号房间H1号房间249初中组灭火比赛场地示意图(单位:cm)24958153701641274390116847979附图三：图示： ：机器人起始位置。 ：抽签确定房间之后，蜡烛摆放位置。：抽签确定房间之后，家具摆放位置。4号房间家具蜡烛58家具247065家具113蜡烛3号房间33家具130蜡烛蜡烛2号房间H1号房间249高中组灭火比赛场地示意图(单位:cm)2491531641274390116847979二、机器人足球比赛规则（一）比赛场地及设备标准1、场地：长240cm，宽160cm， 内壁高18cm。2、墙壁：场地边界放置墙壁（包括球门区），由木板制成。墙壁外侧为红、黄、绿相间的彩色，球场墙壁内侧为黑色，球门墙壁（三面）内侧为白色。3、球门：球门位于场地底线的中间，宽60cm，深15cm，门前有一条宽0.8cm的红色球门线。4、基板：球场铺有一张灰度由浅至深的黑白图纸，基板应尽量保持平整和水平。5、球门区：从球门线两端向中场延伸20cm的矩形区域。6、点球位：两个半场内距球门线中点垂直距离60cm处。7、开球点：球场中央点。8、坠球点：经过点球位，与中场线平行，形成2条线；再将球场纵向4等份，形成3条线。这样，包括中场线在内的6条线所形成的9个交点即为坠球点（见上图）。（在真实的场地中坠球点没有明显标志）9、照明：为室内灯光。10、机器人：机器人体积（包括静止和比赛状态）必须在一个直径为30cm圆的范围内（方形以对角线为准），限高22cm，限重2.5kg。机器人（形成三面包围球体的）踢球装置的深度最大为3cm。11、足球：直径9cm，重1605g。内部装有电池与小电珠的透明发光球（波长范围为810-700nm；光幅射密度为单个150Lm；光线直接、均匀地覆盖球面，且无盲点）。（二）名词解释1、出界球：足球（越过墙壁）被机器人踢出球场外。2、进球：足球的中心（即球的1/2以上）越过球门线且非出界球，即为进球。3、死球：足球被机器人和墙夹在中间无法移动、或足球被多个机器人包围卡住不动超过10秒钟时，则为死球。4、丢球：机器人在第一次踢出球以后5秒内没有再接触到球。5、比赛中断：裁判员吹哨宣布比赛开始或继续后，在20秒内没有任何机器人触到球，而且看上去没有机器人将会触到球，为比赛中断。6、坠球：当发生死球或比赛中断时所采用的继续开始比赛的方式。7、任意球：发生犯规判罚、出界球、点球未中时所采用的继续开始比赛的方式。（三）比赛规则1、赛前准备：各参赛队应根据比赛时间安排，提前进入比赛区域，做赛前检查及准备调试。比赛开始前，每个机器人需要接受全体裁判员的检查，以确证它们符合上述规范。检查时，机器人大小以其最突出部位为准，即最长点为计算点。不符合规则的机器人将被取消参赛资格。2、机器人：机器人装饰物不能对比赛有任何影响。机器人装置不能“占据”足球，从而影响球的运动。守门机器人在外观上必须与其他上场机器人有所区别。禁止使用无线或红外线装置等进行遥控，禁止参赛选手在墙上、地上或其他位置放置灯塔或反射物等来帮助机器人导航。每个比赛半场的开始和每次暂停后由裁判指示参赛者来激活足球机器人。每队可带4个机器人。2个机器人上场比赛，其中可有1名守门机器人。另外2个机器人作为替补。3、猜边：参赛双方用投币方式选定开球或场地。选定后，参赛双方有2分钟的准备时间。4、开球：开球时，所有的机器人都必须位于自己的半场，且必须处于静止状态。由裁判将球放置在开球点，所有不开球的机器人必须离球大于25cm。开球方将开球机器人放置在距足球2cm至5cm位置。裁判可以调整机器人的位置，并宣布完成调整。裁判吹哨后，比赛开始。开球机器人触球后，其他机器人方可触球。某方进球后，应由对方以同样方式，重新开球继续比赛。下半场，参赛双方互换场地及开球权。5、比赛时间：常规赛：比赛分上下两个半场，各5分钟，中场休息时间2分钟，比赛开始前，每队有2分钟的准备调试时间。比赛时钟将持续计时（两个5分钟半场），不会停止（“被破坏机器人”除外）。计时器由裁判来控制。由于坠球、替补、处理伤员、罚点球、延误时间及其它原因损失的时间均应扣除。加时赛：比赛需有胜负时，且双方在10分钟比赛中打成平局，另加加时赛。加时赛分上下两个半场，各2分钟，中间不休息。加时赛规则同上（包括猜边、开球等）。加时赛采取突然死亡法，即一方进球后比赛结束。6、点球：胜负点球：比赛需有胜负时，且双方在加时赛中无进球，则以互罚点球决胜负。首轮罚点球采用3球制，双方猜边、猜球后，轮流罚点球；完成3个点球后，双方仍平局，则采用轮流各罚1个点球，直至分出胜负。罚点球所用机器人为加时赛结束时所用的机器人。罚点球时，除罚球机器人和对方守门机器人外，其他机器人均应在另外半场。对方守门机器人在球被踢出前，必须站在球门线前的中间点。由裁判将球放置在点球位，罚球方将机器人放置在距足球2cm至5cm位置。裁判吹哨后，方可踢球。如果踢出的球直接或触及守门机器人而进入球门，或主罚机器人将球带入球门，只要没有犯规现象发生，均应判为进球。若守门机器人在球被踢出前发生移动，且足球未进，则判守门机器人违例，重新罚点球。犯规点球：指常规或加时赛中，机器人严重犯规被判罚的点球。罚球方式同上。如果点球未中，换由对方在原点球位开任意球。7、防守违例：防守方的两个机器人不能同时并排在己方球门线前（主动或被动）停留超过5秒钟；防守方任一机器人身体的任何部分均不能（主动或被动）越过己方球门线进入球门里面超过5秒钟。8、坠球：由裁判员将足球放在距原在位置最近的坠球点上，双方机器人可摆放在距足球15CM以外的任意地方；裁判吹哨后，开始继续比赛。在摆放机器人位置时，各队在自己半场具有优先摆放权。9、任意球：获得任意球的一方可以在球附近放置一个机器人，其它参赛机器人应放置在离球25cm以外。由裁判员将足球放在发生犯规的地方，如果犯规地点距墙壁小于15cm，则将球放在距墙壁15cm处。防守违例、出界球、点球未中时，判对方在最近的坠球点罚任意球。裁判鸣哨后，继续开始比赛。开任意球的机器人触球后，其他机器人方可触球。任意球为“两脚球”（即开球直接入门无效），否则换由对方在原坠球点罚任意球。10、参赛队员：比赛过程中，未经裁判允许，参赛选手不能进入比赛场地。参赛队可推选2名队员，负责开动、放置、移开机器人，任务完成后应立即退出比赛场地。11、球的运动：比赛机器人不能“占据”球，即：机器人不能通过堵死球的移动方向来完全控制球。例如：将球固定在机器人身上，或使用机器人身体将球包围，阻止其它机器人触球。任何时候球都必须是可见的，它不能被压在机器人底下。不允许使用包围夹子或圆圈，其它机器人必须能触到球。比赛期间允许机器人将球踢起，但踢起的高度不能威胁到观众、裁判或队员的安全。12、越位：比赛没有越位规则。13、时间暂停：比赛中没有时间暂停。14、换机器人：在比赛进行过程中，未经裁判员许可，禁止更换机器人。如果需要更换或调整机器人，只能在进球、死球或比赛中断时，向裁判员提出申请，经裁判员同意后，方可替换机器人。替换机器人遵守先下后上的原则。在每场比赛中，每队最多有3次换机器人的机会。在比赛中，更新或重载机器人中的程序，都属于换员。15、修复机器人：因犯规所造成机器人严重受伤不能正常比赛时，须将受伤机器人移至场外修理，并在1分钟内恢复比赛。16、机器人临时下场：非犯规情况下，机器人出现运行中止、部件受损或脱落，并影响比赛正常进行时，经裁判允许，参赛队员可拿出机器人，在现场修复，并在最少半分钟后，经裁判允许由参赛队员将修复的机器人放回原在位置。机器人临时下场次数不限，此间，比赛正常进行。17、换球：在比赛进行中，未经裁判员许可，不得更换比赛用球。如果比赛中，足球发生不亮或破裂等情况时，应立即中断比赛，用新的足球在比赛中断时原球所在地最近的坠球点以坠球恢复比赛。18、红黄牌制度：比赛过程中，累计技术性犯规满三次为一张黄牌，两张黄牌累计一张红牌。红黄牌不带入下一轮比赛。在比赛中，如有参赛队员不服从裁判裁决，顶撞裁判，可出示黄牌警告，情节严重者可出示红牌驱除出场，换另外一名参赛队员。19、计胜方法：在比赛中，进球较多的一方为得胜队，如双方均未进球或进球数目相等，则这场比赛应为“平局”。（四）犯规与处罚1、冲撞犯规：当球并不在有关机器人控制范围之内时，严重冲撞对方机器人时为冲撞犯规，判罚任意球。2、停赛处罚：被罚红牌的机器人停赛90秒。90秒之后由裁判重新发落比赛场地；获红牌警告的参赛队员应驱逐出场，换另外一名参赛队员比赛。3、防守违例：防守方的两个机器人同时在己方球门线前主动停