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二九年汕头市青少年智能机器人交流观摩竞赛竞赛规则汕头市青少年机器人交流观摩竞赛组委会2009年1月机器人创意比赛主题与规则1、关于机器人创意比赛 机器人创意比赛是基于每年一度的中国青少年机器人竞赛的主题与规则，组织在校中小学生机器人爱好者，花费6个月左右的时间，在课题导师或教练员的指导下，在学校、家庭、校外机器人工作室或科技实验室里，以个人或小组的方式，进行智能机器人的创意、设计、编程与制作，最后以具体的机器人创意作品的形式参加中国青少年机器人竞赛组委会举办的机器人创意比赛活动。 机器人创意比赛对于培养学生学习与综合运用机器人技术、电子信息技术、工程技术，激发创新思维潜能，提高综合设计和制作的能力极为有益。 2、主题：我的飞天梦 2.1 主题简介 中华民族从远古时代就有飞天的梦想。今年神七升空，完成了太空行走，实现了从舱内转向舱外活动的重大跨越。明年，中国青少年研发的小卫星也计划冲天，直指茫茫苍穹，为神七的伴飞卫星送去一位新伙伴。这些契机为青少年机器人爱好者提供了创意设计的主题框架，点燃他们实现“我的飞天梦”的激情。 2.2 课题研究 通常人们也把航天器看成机器人家族的一个成员。在机器人创意前期，同学们需要开展对神七问天全过程的课题研究。将起飞、箭船分离、太阳电池帆板展开、轨道舱与工作舱之间的变换、出舱行走、操作固体润滑材料、卫星释放和伴飞、视频音频信号传输、返回舱着陆等技术环节中的若干个组合起来，用作品的形式加以表述，或者基于机器人的介入，突显一个或多个创意点，设计新的解决方案。 实际上，课题研究的视野可以更广阔一些。因为机器人在航天方面还有许多其他应用。 空间机器人大致分为轨道机器人和行星机器人。前者在失重条件下置身于宇宙飞船的内部或外部实施作业，于是相应地有舱内机器人和舱外机器人之分。后者从行星着陆器中分离出来，完成星球表面的行走和探测任务。 舱内机器人通常完成程序化作业，如为实验台更换零部件、操作试件等。 舱外机器人暴露在宇宙环境中，作业任务有装配、设备更换、检查、卫星回收等。由此分为起重型（操作大型对象物，如航天飞机和太空站机械手）、精密作业型（进行细微作业）、自由飞行型（如舱外摄像机器人）等几类。 自由飞行机器人能实现真正意义上的太空傲游。为了释放或捕捉太空浮游物，它必须完成对象物的探索、识别、相对距离和速度的测定、运动物体状态的估计等。技术上的困难在于失重状态下的运动控制问题，以及如何避免碰撞，减少推进剂消耗等。 行星机器人的实际应用如在1967年、1968年实施阿波罗计划时在月球着陆的Surveyor3号、7号。1976年在火星着陆的Viking1号、2号。1997年在火星上着陆的Micro-Rover Sojourner等。该机器人外形尺寸634828cm，质量11kg，浮动转向悬挂系统6轮独立驱动，可跨越与车轮直径（13cm）相当的障碍物。为了便于高温沙地行走，车轮采用钢丝网状结构，最高行进速度0.4m/min，探测半径10m，名义寿命7天。 美国在2003年6月和7月分别发射Spirit和Opportunity，其上各搭载1台火星探索机器人，长1.6m、质量174kg、最大速度 5cm/s、工作寿命90天。 上述行星机器人多数都搭载了机械臂，它们被赋予土壤取样、岩土分析，水份寻找、生命迹象调查等任务。 确认其中你所感兴趣的空间机器人，设想你接受了某个星球的探测任务，或者接受了在舱内借助机器人实验的任务，对此创建一个作品方案，表达一个或多个创新点，或者对现存的解决方案加以改进。 3比赛规则 3.1 分组 比赛按小学组、初中组、高中组分组进行。不要求选手现场搭建参赛作品，现场比赛的内容为展示、演示和评审。 每支参赛队的参赛人数为不多于3名学生和1名教练员（教师或学生）。学生必须是截止到2009年6月仍然在校的学生。学生队员均可以入场布展和参与问辩。教练员也允许入场，但是不得参与问辩。 3.2 参赛作品的器材要求 参加本届竞赛的机器人作品，除不得选用污染环境、有害健康的器材外，原则上不限定参赛使用的器材。鼓励小学组参赛作品尽量利用平时课外活动的、现成的机器人器材套件开展设计和搭建，力求节省成本，避免比赛的成人化倾向。提倡在初、高中组参赛作品中一定程度采用自制器材，且机器人的创意、设计、搭建、编程应由学生独立或集体亲身实践和完成。 3.3 参赛机器人作品应该体现六个要素 （1）符合创新比赛的主题，正确体现机器人的内涵； （2）在契合主题的前提下，机器人演示情节的完整性和创意的新颖性； （3）科学性和一定的研究制作工作量； （4）研制过程和作品成果均体现出学生的主体性； （5）注重机器人的外观设计、制作工艺、观赏性； （6）规范的研制报告。 3.4 机器人创意比赛程序 3.4.1 申报 机器人创意比赛参赛队应在规定的截止日期，即2009年6月15日前向组委会办公室提交申报资料，其内容如下： （1）机器人创意比赛项目申报表； （2）机器人创意比赛项目研制报告一份。该报告的文字与图表（外观图、结构图、原理图等）共计不超过5页，另附作品彩色照片、参赛选手研制过程照片不超过5幅； （3）机器人动作演示的视频资料15分钟；（4）项目研发所需材料清单一份；（5）项目运行的完整程序设计（程序设计可以使用图形程序设计），使用的语言不限； （6）除必须邮寄纸质版本申报表一份和视频光盘外，其它申报资料均以电子版本形式提交（通过中国青少年机器人在线网站 ，以下简称网站） （7）是否按时、完整、规范地提供上述资料，将作为申报作品资格审查与项目初评的重要依据。凡未达到合格要求者，将被取消参加全国终评的资格。 3.4.2 资格审查与初评 竞赛组委会和专家委员会将根据申报资料对参赛作品进行资格审查与初评。其结果将于2009年6月30日前在网站公示。通过资格审查与初评的作品才被允许进入全国终评阶段。 3.4.3 现场布展 （1）获得终评资格的参赛选手要为各自作品制作一块120厘米（高）、90厘米（宽，一律竖用）的作品展示板，供展示使用； （2）各参赛机器人作品的展台面积不超过2平方米； 3.4.4 机器人的组装与调试 在正式展示和问辩前，组委会安排有供参赛队布展、组装和调试作品的时间。 3.4.5 终评 机器人创意比赛的终评包括作品展示、公众对现场作品的评价和评审小组成员的现场问辩。 （1）公众评价：在参赛作品面向公众的展示、演示的过程中，竞赛组委会将随机组织部分公众对作品进行民意测验。公众评价对终评起参考作用； （2）现场问辩：在终评的指定期间段内，所有参赛选手应在展台旁待命，以便接受评审小组的现场问辩。选手有5分钟的讲解与演示时间，问辩时间通常不超过10分钟； 终评是在综合初评、现场展示效果、公众评价、问辩表现的基础上，依据评分标准（见后），经评审小组集体评议后做出的，交评审委员会主任签字后生效。 组委会将在闭幕式上发布终评结果，并在网站上公告。 4机器人创意比赛作品的评分标准 按照表1所示的六项标准评分。 表1 机器人创意比赛作品的评分标准作品评分标准项目细目权重创意1新颖性、独立性、特色 2与已有解决方案相比有一个创新点或多个创新点 3在消化吸收前人成果的基础上做到融会贯通，举一反三 25%目标1目标明确，契合主题 2选题有新颖性和潜在的实用性 3问题带有社会性和典型性，解决方案有可行性 25%完整性、工作量1.立项的依据合理，结论可信 2作品申报的资料完整、按时、规范 3有适当的工作量 4主要由学生独立或团队集体合作完成 15%设计、制作精良1作品结构合理、巧妙，用材得当 2制作精良，外观形似与神似兼备，演示赏心悦目 3解决方案得到数据支持或被样机验证 15%表达操作1现场操作娴熟、机器人动作过程完整，可重复演示 2展板内容简明，版式富有创意，视觉效果好 3陈述清晰条理，声情并茂，能反映对创意的深入理解 4问辩思路清楚，结论令人信服 10%团队精神1团队分工明确，各司其职，团结协作 2每位选手均参与了项目全过程，掌握技术细节 3项目成果由团队集体合作完成 10%机器人基本技能比赛主题与规则1、机器人基本技能比赛简介 机器人基本技能比赛是中国青少年机器人竞赛项目之一。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。参赛的机器人是自动程序控制的，可以在赛前公布的特定竞赛场地上，按照一定的规则进行比赛活动。 在中国青少年机器人竞赛中设置机器人基本技能比赛的目的是检验青少年对机器人基本技术的理解和掌握程度，激发我国青少年对机器人技术的兴趣，培养动手动脑的能力，为适当的国际机器人比赛选拔参赛队。 2、竞赛主题 本届机器人基本技能比赛的主题为“重建家园”。 2008年四川汶川特大地震破坏力之强、波及范围之广，中外罕见，令世界震惊。灾难发生，举国奋起。中华民族迸发出气壮山河、撼天动地的伟大力量，一场与死神赛跑、不惜一切代价抢险救人的抗震救灾斗争和灾后重建家园工作迅速展开。 积极行动起来，我们要与自己研制的机器人一起投身重建家园！让中华民族万众一心、不屈不挠、友爱互助、自强不息的伟大精神永远激励我们快乐成长！ 经过比赛，学生们不仅完成自己的比赛机器人，也提升了对科技和利用科技来积极影响周围世界的认识。 在每场比赛中，一支参赛队的机器人从指定的启动区出发，在尽可能短的时间内完成几种任务,获得尽可能高的得分。 3、比赛场地与环境 3.1 场地 图 1 是比赛场地的示意图。图 1 比赛场地3.2 赛场规格与要求 3.2.1 机器人比赛场地的内部尺寸为长3000mm、宽2000mm，用木工板制成三块底板，拼接而成，厚1520mm。场地四周装有白色木质围栏，栏高为150mm，厚1520mm。用厚1520mm、长500mm、宽500mm 的木工板制成18块固定拼装块和16块可换拼装块。场地四周装有白色木质围栏，栏高150mm，厚1520mm。 3.2.2 场地底板刷白色亚光漆，亚光黑色胶带粘贴的黑色引导线宽度为2025mm。黑色引导线间距为500mm，横平竖直。以下凡是涉及黑线的尺寸，均指其中心线。 3.2.3 场上有一块长300mm、宽300mm的蓝色方形区，是机器人的启动区。另一块长300mm、宽300mm的黄色方形区，是重建家园施工区，也称为机器人移动的目标区（以下称为目标区）。启动区附近有一个长150mm、宽150mm的黄色方形区，是仓库。启动区、目标区与仓库的具体位置在赛前确定，不过仓库一般位于启动区的附近。3.2.4 需要运送给灾民的建筑材料有两类：一类为“方砖”，用边长30mm的立方体（木制，涂红色漆）代表，重约2030g，共4块；另一类为“圆木”，用直径30mm、高45mm 的圆柱体（木制，涂棕色漆）代表，重约2535g，共4根。比赛开始前，允许有4个（最多）建筑材料装载在机器人上（参赛队可以自由选择全装“方砖”或全装“圆木”或混装，只要它们与机器人接触且未接触比赛场地，预装就是合格的），另4个码放在仓库中。在图1的例子中，机器人上混装了“方砖”和“圆木”各2个，故剩下的2个“方砖”和2个“圆木”被存放在仓库中，如图2所示。 图 2 仓库示意图（mm） 图 3 安全岛尺寸（mm）3.2.5 在黑色引导线的某个交叉点上，还布置了一个白色的高地，称为安全岛，如图3所示。在完成任务后应将机器人停放在安全岛上（表示它随时处于待命状态）。安全岛的具体位置和朝向另定。 3.2.6 尚待清除的山崩滚落的“巨石”用去掉标签（或在罐外包一层铝箔）的标准355毫升易拉罐表示，向上直立。罐中装黄沙（不能采用液体），使重量达到500g。“巨石”被布置在黑色引导线或它们的交叉点上，具体位置另定。 3.2.7 图1中有6块500mm500mm没有画黑色引导线的空白，留待填入预先做好的500mm500mm、厚1520mm的正方形可换拼装块（表示需要临时抢通的区域，以及该区域中可能出现的各种道路状况），以构成完整的场地。木工板制成的可换拼装块共16种，如图4所示。拼装块表面颜色应该一致。16种可换拼装块的特征分述如下： #1 居中有一条黑色引导线，拼装时可能旋转90。 #2 有两条连接正方形相邻两边中点的黑色引导线，拼装时可能旋转90。 #3 有一条连接正方形对边中点的正弦黑色引导线，拼装时可能旋转90。 #4 在可换拼装块2的两条黑色引导线的2/3处连一条Z形黑色引导线，拼装时可能旋转90。 #5 有两条连接正方形相邻两边中点的圆弧形黑色引导线，圆弧半径为250mm，拼装时可能旋转90。 #6 正方形正中有直径为360mm的圆形黑色引导线，正方形各边中点与圆用直线就近相联。 #7 直径为360mm的3/4圆形黑色引导线在垂直和水平方向偏离正方形可换拼装块中心各35mm。正方形两边中点与圆弧端点用斜线就近相连。拼装时可能旋转90、180、270。 图4 可换拼装块#8 正方形正中有边长为360mm的正方形黑色引导线，可换拼装块一对边的中点用直线与正方形引导线就近相连，拼装时可能旋转90。 #9 正方形正中有一个截面为等腰三角形的双面斜坡（表示临时修建的桥梁），坡面有黑色引导线。三角形底边长500mm，高40mm。斜坡宽360mm。拼装时可能旋转90。 #10 居中有一条黑色引导线，两边灰色部分是两面高“墙”（表示临时路面穿过的峡谷），墙高150mm，两墙面间距为400mm。拼装时可能旋转90。 #11 正方形相邻两边中点有两条折线的黑色引导线相连，每条折线由两段较短的直线和两段较长的直线组成，较短的线段长100mm，较长的线段长150mm。拼装时可能旋转90。 #12 可换拼装块中有一块不规则的棕色区域，表示泥石流阻断了道路，不能通过。拼装时可能旋转90。 #13 可换拼装块上居中粘贴了三条长400mm、宽60mm、高3mm的木条，彼此相隔60mm，表示临时修建的碎石路。有一条黑色引导线贯穿可换拼装块。拼装时可能旋转90。 #14 从可换拼装块一边中点到邻边中点用直线段和1/4圆弧段连接，分别是50mm直线、半径50mm圆弧、50mm直线、半径50mm圆弧、200mm直线、半径50mm圆弧、200mm直线、半径50mm圆弧、50mm直线、半径50mm圆弧、50mm直线，表示临时修建的小路。拼装时可能旋转90、180、270。 #15 可换拼装块14的变形，从200mm线段中点到正方形边的中点有100mm长的直线短相连。拼装时可能旋转90、180、270。 #16 可换拼装块上有一块表示堰塞湖的不规则图形，不能通过。拼装时可能旋转90。 3.2.8 比赛场地尺寸的允许误差是10mm，拼装块尺寸的允许误差是-2mm，对此，参赛队设计机器人时必须充分考虑。 3.2.9 拼装的场地尽可能平整，但接缝处可能有3mm的高低差和3mm的间隙。 3.2.10 启动区、目标区、仓库、“巨石”、安全岛的位置、选用的可换拼装块的类型以及位置和方向在赛前准备时公布。小学、初中、高中三个组别场地的复杂程度是不同的。场地一经公布，在整个比赛过程中不再变化。一个完整的场地示例的照片如图5所示。3.3 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，场地表面可能有纹路和不平整，边框上有裂缝，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、任务说明 4.1 小学组基本任务 4.1.1 机器人从启动区出发到达目标区。机器人至少要通过3个不同的可换拼装块和清理1块“巨石”后方能进入目标区；否则，进入目标区是无效的。 4.1.2 清理“巨石”的标准是把它移动到不再与黑色引导线接触的地方并保持这种状态一直到终场。进入目标区的标准是机器人的任何一部分在地面的正投影包含在目标区内，且机器人保持这样的状态至少3秒钟。 4.1.3 把机器人停放在安全岛上“待命”。只有进入过目标区的机器人才能停在安全岛上。停在安全岛的标准是机器人不与该岛以外的地面接触，且这样的状态一直要维持到终场。 4.2 初中组基本任务 4.2.1 除上述小学组的基本任务外，必须通过的可换拼装块数量增加到4个。 4.2.2 机器人在进入目标区后，还要把2个建筑材料放入目标区。建筑材料放入目标区的标准是该建筑材料的任何一部分与目标区地面接触。 4.3 高中组基本任务 4.3.1 除上述初中组的基本任务外，必须清理的“巨石”数量增加到2个，运送到目标区的建筑材料增加到3个。 4.4 额外任务 除上述各组别的基本任务外，机器人还可以通过完成额外的任务，即经过更多的可换拼装块、清理更多的巨石、运送更多的建筑材料到目标区来获取更多的得分。 5、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。 参加机器人基本技能比赛的机器人限用竞赛组委会指定的教育机器人套材。只要有可能，也允许套材的混合使用。 5.1 每支参赛队只能使用一台按程序运行的机器人。 5.2 在启动区内，机器人外形最大尺寸不得超过长 300mm、宽 300mm、高 400mm。在开始比赛后，机器人可以超出此尺寸限制。 5.3 机器人上必须展示参赛队编号。在不影响正常比赛的基础上，机器人可进行个性化的装饰，以增强其表现力和容易被识别。 5.4 每台机器人所用的控制器、电机、传感器及其它结构件，使用数量不限。 5.5 机器人上的所有零部件必须可靠固定，不允许脱落在场地上。 5.6 为了安全，机器人所使用的直流电源电压不得超过12V。 5.7 不允许使用有可能损坏竞赛场地的危险元件。 5.8 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。6、比赛 6.1 赛制 6.1.1 机器人基本技能竞赛按小学、初中、高中三个组别分别进行比赛。 6.1.2 比赛前，用电子抽签方式确定参赛队的编号。 6.1.3 比赛不分初赛与复赛，进行三轮。每轮比赛，参赛队均按自己的编号依次上场。每支参赛队有三次上场机会，每次均记分。 6.1.4 三轮比赛结束后，取每个参赛队的两次最好成绩之和作为该队的总成绩。按总成绩对参赛队排名，确定每个组别的冠军、亚军和季军。 6.2 参赛队 每支参赛队应由2名学生和1名教练员（教师或学生）组成。学生必须是截止到2009年6月仍然在校的学生。 6.3 比赛过程 6.3.1 搭建机器人与编程 搭建机器人与编程只能在准备区进行。 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，队员不得携带U盘、光盘、手机等存储和通信器材。裁判员把场地图发给参赛队。 教练员不得以任何形式对进入准备区的学生队员进行指导。学生队员在准备区不得上网和下载任何程序。 参赛队在准备区有2小时的搭建机器人和编制程序的时间。结束后，各参赛队把机器人排列在准备区的指定位置，封场。 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。 6.3.2 赛前准备 准备上场时，队员领取自己的机器人，在引导员带领下进入比赛区。在规定时间内未到场的参赛队将被视为弃权。 只有2名学生队员可以上场，站立在启动区附近，教练员不得入场。 队员将自己的机器人放入启动区。机器人的任何部分及其在地面的投影不能超出启动区。 到场的参赛队员应抓紧时间（不超过1分钟）做好启动前的准备工作。完成准备工作后，队员应向裁判员示意。 6.3.3 启动 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。 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。 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）。 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。 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，或将所携带的建筑材料抛出场地，该机器人和建筑材料不得再回到场上。 6.3.4 重试 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。 裁判员同意重试后，队员可将机器人搬回启动区，重新启动。 每场比赛只能有一次重试。 重试期间计时不停止，也不重新开始计时。重试前所完成的任务有效。 6.3.5 比赛结束 每场比赛时间，小学与初中组均为120秒钟，高中组为150秒钟。 参赛队在完成基本任务后，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。 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。 裁判员记录场上状态，填写记分表。 确认得分无误后，参赛队员应在记分表上签字，并立即将自己的机器人搬离场地放回准备区。 裁判员或志愿者将场地恢复到启动前状态。 7、记分7.1 每场比赛结束后，按赛场上的实际状态计分。7.2 记分标准 7.2.1 通过1个可换拼装块，记10分。重复通过同一个可换拼装块不加分。 7.2.2 清理1块巨石，记10分。 7.2.3 进入目标区，记10分。重复进入目标区不加分。 7.2.4 在目标区中放入1个建筑材料，记10分。 7.2.5 把机器人停在安全岛上，记20分。重复停放不加分。 7.2.6 完成基本任务的奖励分为20分。超过基本任务的要求额外完成的 7.2.1、7.2.2、7.2.4 任务，加倍记分。 7.2.7 如果比赛结束的时间不超过120秒（小学、初中组）或150秒（高中组），额外加记时间分。小学、初中组的时间分为（120结束时间），高中组的时间分为（150结束时间）。但是，如果比赛结束发现并未完成基本任务，不加记此分。 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。如果比赛开始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 机器人未按黑色引导线运动，为技术性犯规，应重试。 8.5 未通过规定的可换拼装块或未清理规定的“巨石”就进入目标区，是无效进入。如果机器人能自动退出，完成规定任务后再次进入目标区，才能得分；否则，只能重试。 8.6 比赛中，参赛队员有意接触比赛场上的物品或机器人，将被取消比赛资格。偶然的接触可以不当作犯规，除非这种接触直接影响到比赛的最终得分。 8.7 如果教练在比赛的任何时候接触其参赛队的机器人，或干扰/妨碍裁判员的工作，参赛队将被取消比赛资格。 8.8 不听从裁判员的指示将被取消比赛资格。 8.9 在准备区或比赛区使用手机等通信器材，不管什么原因，将立即被取消比赛资格。 9、奖励 每个组别按总成绩排名。 如果出现局部并列的排名，按如下顺序决定先后： 完成基本任务的队在前； 把建筑材料运到目标区多的队在前； 清除巨石多的队在前； 机器人重量小的队在前，或由裁判确定。 附录 记分表第九届中国青少年机器人竞赛机器人基本技能比赛记分表参赛队： 组别： 小学 事项分值基本任务要求实际数量得分通过可换拼装块103清理巨石101进入过目标区10机器人停在安全岛20在目标区放入建筑材料10节省的时间（秒）1完成基本任务奖励分20犯规罚分总分关于取消比赛资格的记录： 原因： 裁判员： 记分员： 参赛队员： 参赛队员： 裁判长： 数据录入： 第九届中国青少年机器人竞赛机器人基本技能比赛记分表参赛队： 组别： 初中 事项分值基本任务要求实际数量得分通过可换拼装块104清理巨石101进入过目标区10机器人停在安全岛20在目标区放入建筑材料102节省的时间（秒）1完成基本任务奖励分20犯规罚分总分关于取消比赛资格的记录： 原因： 裁判员： 记分员： 参赛队员： 参赛队员： 裁判长： 数据录入： 第九届中国青少年机器人竞赛机器人基本技能比赛记分表参赛队： 组别： 高中 事项分值基本任务要求实际数量得分通过可换拼装块104清理巨石102进入过目标区10机器人停在安全岛20在目标区放入建筑材料103节省的时间（秒）1完成基本任务奖励分20犯规罚分总分关于取消比赛资格的记录： 原因： 裁判员： 记分员： 参赛队员： 参赛队员： 裁判长： 数据录入： VEX 机器人工程挑战赛主题与规则1、VEX 机器人工程挑战赛简介 VEX 机器人工程挑战赛是一项青少年国际机器人比赛项目。其活动对象为中小学生，要求参加比赛的代表队自行设计、制作机器人并进行编程。参赛的机器人既能自动程序控制，又能通过遥控器控制，并可以在特定的竞赛场地上，按照一定的规则要求进行的比赛活动。 在中国青少年机器人竞赛中设置VEX机器人工程挑战赛的目的是激发我国青少年对机器人技术的兴趣，为国际VEX机器人工程挑战赛选拔参赛队。 2、竞赛主题 本届 VEX 挑战赛的主题为“高地战斗”。 高地战斗是一个令人兴奋和充满活力的比赛。每场比赛由两个不同类型的比赛手控和自动组成。比赛的特点是两个参赛组成的联队从赛场的两边出发进行比赛。参赛队用完成各种任务（包括举起方块、把它们放到指定的篮筐内、操作大奖方块和把机器人自己引导到斜坡平台上）竞争得分。 参加高地战斗，参赛队要开发许多新技能来应对各种面临的挑战和障碍。经过比赛，学生们不仅可以完成自己的比赛机器人，也提升了对科技和利用科技来积极影响周围世界的认识。此外，他们还可培养生活技能，如规划、集思广益、合作、团队精神、领导能力以及研究和技能等。 在每场比赛中，各由两支参赛队组成的两个联队（“红”队和“蓝”队）的机器人从指定的启动区出发，通过把本队颜色的方块放到篮筐内、占有篮筐、控制大奖方块、把机器人停放在平台上等四种动作获取比对方联队更高的得分。每场比赛的时间是140秒。 同学们，在你们的快乐成长中来一场“高地战斗”的游戏吧！ 3、比赛场地与环境 3.1 场地 图 1 是比赛场地的透视图。图2为俯视图。 图 1 比赛场地透视图图 2 场地俯视图3.2 赛场规格与要求 3.2.1 机器人比赛场地的尺寸长3600mm、宽3600mm。场地底板的四周装有白色的围栏，栏高为 300mm，如图1所示。 图 3 场地尺寸（单位：mm）3.2.2 场地底板上铺有亚光场地纸，底色为白色，场地布置如图2所示。 3.3.3 沿场地的四边共有8个高篮筐，每边各有2个。篮筐有4种高度。#7高篮筐与#3高篮筐之间有宽为25mm的黑色引导线.另外在启动区的对角处有一个用黑色胶带贴的低篮筐。篮筐位置和详细尺寸如图2、3所示。 图 4 高、低篮筐尺寸3.2.4 在围栏相邻的两边附近，各有一块长1180mm、宽590mm 的红、蓝色矩形区域，分别为参加比赛的红方和蓝方联队机器人的启动区，如图2、3所示。 3.2.5 在场地的正中央，有一个黑色的方形木质锥台，称为平台，如图5所示。 图 5 平台尺寸（单位：mm）3.2.6 比赛中使用两种方块。一是得分方块，是长、宽、高均为76.2mm的立方体，有红色和蓝色两种，重約1218g；另一种是大奖方块，其长、宽、高均为266.7mm，相对两面的颜色相同，分别为红色、蓝色和白色，重量为 380500 g。两种方块的形状和尺寸如图6所示。图 6 方块尺寸（单位：mm）3.2.7 比赛中，可以用来得分的方块共有58个，红色和蓝色的各有29个。其中有18个（红、蓝各9个）方块码放在 大奖方块上；20个（红、蓝各10个）方 块放在自动装载装置（位置见图3，结构与尺寸见图7）；6个（红、蓝各3个）方块排放在赛场上（场地纸上有相应标记），6个（红、蓝各 3个）方块排放在 本联队的两个启动区边上，如图 3 所示。 比赛开始前还给每个联队分配4个方块， 可以预先装入参赛机器人内。如这 4 个方块未能放入机器人，则不允许将它们再放回比赛场地。合法的预装是方块与机器人接触但没有接触比赛场地和其它方块。 图7 自动装载装置尺寸（单位：mm）3.2.8 比赛场地尺寸的允许误差是25mm，方块尺寸的允许误差是4mm，对此，参赛队设计机器人时必须充分考虑。 3.3 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，场地纸下面有纹路或不平整；场地纸本身有皱褶；边框上有裂缝；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、名词解释 手动机器人：参赛队使用手动控制器控制完成比赛任务的机器人。 自动机器人：只能受控于传感器的输入和预先写入机器人控制器的命令，以完成比赛任务的机器人。 高篮筐：八个高度不同的三角形结构，参赛队可将方块投入得分。 低篮筐：场地上用胶带明显标记的三角形区域，参赛队可将方块放入得分。 初赛：各参赛队在复赛前采用随机方式组成联队后所进行的比赛。初赛的目的是为取得复赛参赛资格的队伍排名。 复赛：进行联队选配后所进行的淘汰赛，是1/4决赛、1/2决赛和决赛。 参赛队与联队：参赛队是指报名参加本届 VEX 机器人工程挑战赛的单个参赛队；联队在初赛中是由两支参赛队经随机搭配组成的联盟，初赛中的联队不分主队和副队；复赛中的联队是由两支参赛队经过选配组成的联盟，复赛中的联队分主队和副队。 主队与副队：在初赛后的联队选配中主动去邀请其联盟队友的参赛队称为主队；作为主队的联盟队友参与复赛的队伍称为副队。 联队选配：初赛结束后，根据各参赛队的初赛成绩排名经过邀请和接受邀请组成联队的过程。 联队站位：在任何比赛中，供参赛队员站立的区域。 自动装载装置：在靠近联队站位的赛场围栏中间放置4个方块的装置。 自动比赛时段：这是一个20秒钟的时段。在此时段内，机器人运行只能受控于传感器的输入和预先写入机器人控制器的命令，不允许队员遥控机器人。 操作手：在比赛中负责操作和控制机器人的学生队员。比赛期间，每个参赛队仅允许有2名操作手在场地上。 操作手控制时段：这是一个120秒钟的时段。在此时段内，操作手通过遥控器控制机器人的运行。比赛：每场比赛包括自动比赛时段和操作手控制时段，总时间是140秒。 方块放入篮筐：如果方块的任一部分位于高篮筐的外边缘确定的三角形区域内且与本联队的任何机器人不接触，就认为该方块被放入了高篮筐。如果方块的任一部分位于标记低篮筐的胶带的内边缘确定的三角形内且与本联队的任何机器人不接触，就认为该方块被放入了低篮筐。在篮筐边界内，篮筐可垂直于场地表面无限向上延伸。 控制大奖方块：比赛结束时，如果大奖方块完全接触地面的有色面与某一联队的颜色（红色或蓝色）一致,就认为它受该联队的控制。 占有篮筐：比赛结束时，如果一个与联队颜色相同的方块位于某个高篮筐最高处，则该联队占有该篮筐。 停在平台：比赛结束时，如果机器人与平台接触，且机器人的任何部件都不与场地表面接触，就认为该机器人停在平台上。 5、机器人 本节提供设计和构建机器人的原则和要求。参加VEX机器人竞赛的机器人是由注册的VEX参赛队设计和构建的遥控车或自动车，它们在高地战斗比赛中可以完成特定的任务。参赛前，所有机器人必须通过检查。请参照附录A“机器人检查指南”及“检查表”。 参加VEX挑战赛的机器人必须使用VEX主控制器（ROBOTICS DESIGN SYSTEM）、接收器、VEX手动控制器及配套的VEX器材。 5.1 每支参赛队设计制作一台既可以执行手动遥控操作，又可以自行按程序操作的参赛机器人。在联队中，每支参赛队使用各自的机器人。 5.2 机器人（不包括手动控制器）外形最大初始尺寸不能超过长457.2mm、宽457.2mm、高457.2mm。在开始比赛后，机器人可以伸展超出初始尺寸。 5.3 机器人上必须展示参赛队编号。在不影响正常比赛的基础上，机器人可进行个性化的创意装饰，以增强其表现力和容易被别人识别。5.4 每台机器人只允许使用一个 VEX 主控器。手动机器人可以使用不超过两个VEX RF 接收器和VEX手动控制器。最多使用10个马达或伺服电机（任意组合，总数不超过10个）。其它器件如VEX传感器以及其它结构件等，使用数量不限。比赛中，任何机器人的器件都要保证连接在机器人上，而且安装的位置不能影响其它机器人的正常工作。任何合法的 VEX 部件均可使用。 5.5 不得对马达、延长线、传感器、控制器、电池及 VEX 机器人设计系统的任何其它电子元件进行任何形式的改动。 5.6 机器人只能使用7.2V的VEX专用电池包，参赛的 VEX 手动控制器只能使用9.6V的VEX专用电池包。 5.7 必须把机器人设计成在赛后断电的情况下便于将方块从夹取装置中取出。 5.8 机器人必须有一个装置，用以在整个比赛中安全地固定VEX机器人标识旗。 5.9 不允许使用有可能损坏竞赛场地、损害和干扰其它参赛队机器人、在竞赛中能够造成不必要纠缠的、危险的元件。5.10 组委会将在每场比赛前把晶振模块交给参赛队，各参赛队所设计的机器人应在不分解机器人的情况下便于拆装晶振模块。 6、比赛 6.1 赛制 6.1.1 VEX 机器人工程挑战赛将按小学、初中、高中三个组别分别进行初赛和复赛，决出冠军、亚军和季军。 6.1.2 初赛时，以电子抽签方式确定各参赛队的编号按预定的大循环对阵图组建联队。组委会保证每个参赛队参加相同场次（一般是8场）的比赛。初赛的对阵图将在参赛队报到后公布。图8给出了一个对阵图的示例，它表示了27支参赛队、每队参加8场比赛的联队组成及对阵。图中每个方框中列出了组成联队的参赛队的编号，两个对阵联队方框之间的编号为比赛场次号。（注意：赛前公布的对阵图不一定与图8完全相同。） 图 8 初赛对阵图示例6.1.3 初赛结束后对所有参赛队进行排名。前16名将参加复赛。 6.1.4 参加复赛的参赛队用联队选配的方式组成连队，复赛的对阵图如图9所示。 6.2 参赛队 每支参赛队可以由4名学生和1名教练员（教师或学生）组成。学生必须是截止到2009年6月仍然在校的学生。 6.3 参赛队排名 6.3.1 初赛的主要目的是给参赛队排名。初赛后，根据各队表现排名。排名的依据是各场初赛中参赛队得到的资格分和排序分。6.3.2 资格分是参赛队排名的首要标准。在一场初赛中，获胜方得2分；平局时双方各得1分；失败方或因参赛队在比赛中违规被取消该场比赛资格者，资格分为0分。弃权参赛队的资格分为0。 6.3.3 排序分是参赛队排序的第二标准。每场比赛后的第一排序分等于联队的得分，第二排序分为净胜分（获胜队为正，失败队为负）。平局时，两个联队获得同样的第一排序分（等于平局分数），而第二排序分为0。在比赛中如果某参赛队被取消该场比赛资格，得到的第一排序分为0，第二排序分为获胜联队得分的负值。在比赛中如果某一联队的两支参赛队都被取消比赛资格，该联队的得分为0，以此结果确定两支联队的排序分。6.3.4 初赛结束后，按图10所示方法对参赛队排名。前16支参赛队将参加复赛，最终决出冠军。6.4 联队选配 6.4.1 初赛前，按电子抽签确定的参赛队编号和预定的对阵图组成联队。初赛中，任一参赛队在每一场次的合作伙伴是不同的。6.4.2 复赛前，用主队邀请副队的联队选配方式组成联队。这样组成的联队一直维持到复赛结束，不再变化。 每支进入复赛联队选配的参赛队选出一名学生队员作为代表，在指定时间到联队选配现场。 按照初赛后的参赛队排名，排位最高且尚未加入某一联队的参赛队学生代表将首先作为主队队长邀请另一支有效的参赛队与他们合作。 如果被邀请的参赛队尚未加入某一联队或者还没有拒绝某一主队队长的邀请，那么，它就是有效的参赛队。 如果该队接受邀请，它就与该主队组成联队。 如果某一参赛队拒绝了一次邀请，它就不能再被邀请，但当机会到来时，仍然有权作为主队选择他们的副队。 如果被邀请的参赛队拒绝，邀请方的队长必须继续向另一参赛队发出邀请，直到组成了联队。 然后，排位次高且尚未加入某一联队的参赛队学生代表将作为主队队长邀请另一支有效的参赛队与他们合作组成联队。此过程将持续进行，直到参加复赛的所有联队均组成。 参加复赛的联队总数为8。 6.5 比赛过程 6.5.1 赛前检查 参赛队的机器人在比赛前需要接受裁判员的参赛资格检查，检查内容包括，器材来源、机器人尺寸、安全性、可抓取性、以及晶振模块的易装卸性等。 6.5.2 赛前准备 复赛前，各联队将有约1小时的场下准备时间研究战术、修改和调试机器人、测试场地，进行赛前准备。初赛前没有专门划定的场下准备时间，由各联队根据对阵图自行安排。 每场比赛前，联队必须按时到达赛场。联队中的一支参赛队未到场，将被视为整个联队未到场。在规定时间内未到场的联队将被视为弃权和失败，另一方获胜。 每支参赛队只有2名队员可以到场，站立在联队站位上。教练和领队不得进场。 每个联队的2台机器人必须被放在与该联队的启动区内，除了预先放入的方块外，机器人不能与别的方块接触。每个联队预装的4个方块可以分别放在两台机器人上，也可以全部放在任何一台机器人上。 到场的参赛队员应抓紧时间做好启动前的准备工作（例如，将机器人恢复到启动前的状态，将手动控制器放在地上，等等）。 完成准备工作后，队员应向裁判员示意。 6.5.3 启动 裁判员确认两个联队均已准备好后，将发出“5，4，3，2，1，开始”的倒计数启动口令。随着倒计时的开始，操作手可以用一只手慢慢靠近机器人，听到“开始”命令的第一个字，操