2014年北京市青少年未来工程师竞赛.doc

附件二： 竞 赛 项 目 及 规 则第一部分：竞赛项目概述一、本届比赛项目及分组：（一）创意乐队（不分组别、有全国赛）（二）投石车（分中小学组、有全国赛）（三）木梁承重（分中小学组、有全国赛）（四）安全校车（分中小学组）（五）排雷机器人（不分组别）二、竞赛题目规则说明为使竞赛具有延续性和知识经验积累，竞赛组委会提供常规命题若干。鼓励适当增设具有地方特色的竞赛项目。竞赛参加者必须在报到时提交实施报告打印稿，未提交参赛项目实施报告者，无参赛资格。经裁判委员会判定参赛项目实施报告撰写成绩不及格者，竞赛成绩无效。组委会保留对比赛题目做现场调整的权力，并拥有对竞赛规则的解释权。三、竞赛项目描述格式每个项目说明均由以下几个部分组成：1、 适用学段2、 项目描述3、 项目规则各单位在制定地区挑战赛规程时，可根据具体情况作适当调整。第二部分：竞赛项目详细说明第一项：创意乐队项目及规则一、适用学段 中小学各年级，不分组别，每个项目组最多由5名参赛选手组成。二、项目描述鼓励青少年采用新材料、新构造、新的发音方法制成乐器，组成乐队，能够演奏完整的乐曲。鼓励青少年应用各种发声原理，尝试创新发声方式，使科学与技术、艺术相结合。参赛队可采用生活中易得到的材料，自己设计和制作发声器，并进行现场演奏。三、项目规则以发声器的创新性、乐曲的和谐优美、表演的精彩性、设计的创新性、制作的精巧性为评价指标。现场采用先介绍乐器2分钟，然后表演6分钟，最后问辩2分钟的形式。（一）规则要求：1、参赛乐队的乐器必须是学生自己制作完成的，组成乐队，并能演奏；2、参赛队必须有3种以上不同的发声方式；3、参赛队至少有1件乐器，可以独立演奏旋律；4、可搜集自然界之中已有的声音元素配合演奏，但不可利用已有的乐曲配音；5、展示时不得加入声乐的表演。（二）评分依据：参赛作品成绩总分为100分。其中：1、材料的巧妙利用； 25分2、设计的新颖性,制作的精巧性； 20分3、音阶的准确性,演奏的精彩性； 15分4、节目策划创意设计与展示； 25分5、现场答辩: 15分第二项：投石车的设计和制作一、适用学段中小学各年级，每个项目组最多由2名参赛选手组成。学生分中学、小学两组进行比赛。二、项目描述用所给的材料制作一辆有轮子的投石机，投石机由人来推动，投石方式采用杠杆原理，必须有一个投射启动装置（如一个插销）。完成后的投石车将进行竞技比赛。三、项目规则（一）投石车：投石机采用杠杆原理，利用杆的摆动进行投石。杆摆动的动力来自橡筋；杆的一端必须有一个开放式容器用以盛放沙包；必须有一个投射启动装置（如一个插销），不能直接用手控制杆的释放，装置必须保证安全；投石架必须固定在车上，车必须有可以滚动的轮子；用于投掷的“石头”沙包形状不限，重量为30克（误差正负1克）。沙包不能附加任何材料。沙包由参赛队自备，数量不限，但必须符合规定的要求。（二） 比赛场地：比赛场地如图所示。其中目标A、B、C放置在地板上，目标D放置在离地约70cm（课桌高度）的高处。 （三）制作：参赛者必须提交设计报告，并利用事先做好的设计方案和图纸进行制作；赛场提供材料为：90120cmKT板一张，卡纸2张（A4），纸杯一个，回形针若干，橡筋若干，一根长150厘米、直径2厘米的PVC管；自行车车轮（26吋）辐条2根；工具和粘接材料自带；制作时间为120分钟。（四）竞赛：1、 竞技方式为：在起点线后，投石至前方“城池”，击中（石头进入城池）后迅速移动投石车到达第二发射线后再进行投石，击中后马上折返往回移动，进入第三发射线后再进行投石，击中后回到起点（终点）区域，具体见投石车场地图。在一个发射区域可以连续投石，直至击中目标；如果前方目标无法击中，那么投石车就不能前进。移动投石车时轮子必须着地滚动，车靠人力推动，如选手抱起投石车跑将被判罚回到出发点。如果半途中轮子坏了，可以当场进行修理，车子必须在轮子能正常滚动时才能移动，否则将停止比赛。投射必须利用启动装置才能进行，比如拔去插销，否则无效。两轮比赛的发射过程中均不允许用手扶投石车。两轮比赛都必须使用启动装置进行发射。投出的“石头”可以回收使用。（五） 评分标准：根据到达终点的时间进行排序，时间越短名次越前。如果不能到达终点，则以击中目标的多少进行排序；每队可以赛两轮，取最好一轮成绩。第三项：木梁承重项目及规则一、 适用学段中小学各年级，每个参赛队最多由2名参赛选手组成。学生同组竞赛，分中学小学组评奖。二、 项目描述用组委会提供的材料，现场设计和制作木梁，并对木梁进行承重测试，有效承重与木梁自重之比越大越好。三、 项目规则比赛分二阶段进行，第一阶段为木梁制作，第二阶段为承重测试。两个阶段至少相隔12小时。（一） 木梁1、 必须使用大会提供的木材进行制作。材料为航模用的桐木条材，板材的规格是：长度600mm，宽度55mm，厚度1-3 mm。具体材料规格和数量在比赛时公布，但均在上述范围之内；2、 组委会提供有限量的粘合剂如502净重20克、302哥俩好单只净重20克，选手不得自带任何粘合剂；3、 木梁可以是任何形状，高度在3015 cm之间。木梁进行测试时，任何部分都不得与测试台的立面（垂直面）接触，且木梁放置在测试台上必须能够自己停立。如果木梁不符要求将不能进行承重测试；4、 完成后木梁的重量（包括粘接剂）不得大于50克，超重量的木梁不得进行承重测试；5、 在承重测试阶段不能对木梁进行修理，如为减轻其重量而拿掉一些材料等都视为犯规，将取消该木梁的测试资格；6、 可以最多制作3个木梁。（二） 测试台1、 由给木梁加载的部件（放置砝码的装置）、测试框架和底座构成（参见附图）；2、 有两个等高的框架，内侧面相隔50cm，框架的顶面放置待测试的木梁；3、 加载砝码装置的总质量约为60公斤；4、 砝码为杠铃片。（三） 制作1、 工具自备，要使用安全性能好的刀具，可以使用自制的工具，但不能使用电动工具；所带工具由交组委会检查后方可进入制作场地使用，参赛队员进入赛场不得携带其他与竞赛相关物品（除图纸外）；2、 大会提供统一的操作板；3、 木梁制作过程中，可随时对木材或木梁进行称重，赛场上备有电子称；4、 时间为4小时，一旦时间到，参赛者必须停止制作，等待裁判对木梁进行编号验收；5、 制作结束，所有木梁由裁判组封存；6、 制作过程中，如发现不安全的情况，裁判有权加以制止。（四） 承重测试（二） 首先对被测木梁进行称重，由裁判编号。如果木梁超重，则取消该木梁的测试资格；（三） 根据裁判所报现场加载重量，由参赛者举队号牌申请参加测试。该加载重量含测试装置的重量（10公斤）。砝码有5、10、15、20、25公斤5种规格；（四） 加载质量60公斤起始（含加载装置），每次递增10公斤；250公斤公斤起，每次增加5公斤；300公斤以上可以由参赛队员自由叫重（可以1公斤增加）。注意测试过程加载质量只增不降。（五） 由参赛者将木梁放上测试台的立柱平面上，木梁的任何部分都不得与测试台的立面（垂直面）接触，调整好位置后示意裁判可以加载砝码，加载由裁判进行； （六） 砝码安装完后，由参赛者确认可以承重，裁判方可加载，重物加载上后开始计时；（七） 木梁承重时间为30秒，30秒后木梁没有损坏则本次测试有效。如果在30秒内木梁发生损坏，则本次测试成绩为零；（八） 一个木梁的得分为：得分全部加载重量（kg）木梁本身重量（Kg）（九） 每个参赛队可以有三次测试，每次测试的木梁由参赛者自行选择；（十） 由参赛者将木梁放上测试台的立柱平面上，放置木梁时间控制在100秒内，超时则取消本轮比赛资格，调整好位置后示意裁判可以加载测试。（十一） 以三次测试中最高分作为最终得分；(十二) 在测试阶段，木梁统一由裁判保管，参赛者只有在进行测试时才可领取被测的木梁，测试完毕，不管木梁是否完好，必须交回裁判保管。直至全部测试结束才可取回木梁。第四项：安全校车项目及规则 一、适用学段中小学各年级，每个项目组最多由2名参赛选手组成。学生分中学、小学两组进行比赛。二、项目描述用KD板为主要材料，现场制作一个可装一个生鸡蛋的有轮小车。在指定的坡场地上向下滑行，直到停止。以滑行的距离长度和车上鸡蛋的完好情况评定比赛成绩。三、项目规则（一）车的制作用现场提供的材料：90120cmKT板1张，海绵两面胶2卷，薄两面胶1卷，透明胶带1卷，吸管及圆棒数量、尺寸以现场材料为准。在1.5小时之内制作一辆可以安全搭载一个生鸡蛋的车（车的总长不可以超过30）制作工具自备，但是不可以使用电动工具。（二）比赛场地在平实的地面放置一个如图所示的斜台，小车从斜台上滑下，继续滑行，直到停止。竞赛场地设有器材存放区和器材修理区，比赛过程中竞赛器材不得离开竞赛场地，否则取消参赛资格。（三）比赛成绩：1、赛前抽签，决定出场顺序。2、每人最多有三次滑行机会，取其中两次最佳成绩之和记入比赛成绩。3、起跑：起跑线距斜面上端30cm，斜面两边有高度5cm的护栏。起跑时小车的最前端正投影必须压在起跑线上。裁判发出“开始”令之后参赛者松开连接小车的细线！小车开始自由滑行。跳下斜台后，继续在地面前进，直到自动停止。 4、小车跳下斜台后在3m宽的赛道行进，只计算赛道内的有效距离。 5、鸡蛋装载在组委会提供个特定容器里，容器内不允许放置任何除鸡蛋外的物品，可以对特定容器进行固定。 6、特定容器说明：上口直径为100mm,地面直径65mm,内部高度40mm,钢制，有盖。（见图1）7、 小碗在制作时发放到各参赛队，每队1只。鸡蛋在上场参赛时向裁判领取，每轮每队1枚，不得使用自备的鸡蛋。8、 鸡蛋无破损则可继续使用，破损鸡蛋由组委会回收。9、 各队不能对小碗内和鸡蛋进行处理（鸡蛋破损在碗内，队员向裁判领取废纸，现场擦拭干净），小碗和鸡蛋由裁判负责查验，查验不合格的，裁判有权取消该队本轮参赛资格。 10、比赛成绩：从基线开始到小车停止后的车体最远端的直线距离。每1记一分。如果鸡蛋完好无破裂，总成绩加1倍。测量点的确定：小车停止后车距离基线最远端为测量点。小车滚出跑道范围：一旦小车车身全部离台跑道范围，则以小车出界位置为测量点（即使小车再次进入跑道范围也不在计算成绩），测量点到基线的垂直距离为小车成绩计算基准，精确到厘米。 11、从比赛“开始”，到测出成绩之前，小车不能有任何物体分离出来。否则比赛成绩无效。 安全校车斜台示意图起跑线第五项：排雷机器人项目及规则一、适用学段中小学各年级，不分组别参，每个参赛队最多由3个机器人和6名参赛选手组成。二、项目描述比赛要求参赛选手操纵机器人，在己方场地内取得引爆器，由机器人携带引爆器通过己方障碍物，并引爆场地内属于己方颜色的三个球形雷(用直径大于50mm的气球)，最后把引爆器安放在对方场地引爆台的指定位置，引爆对方场地内的爆破装置。比赛按是否引爆对方爆破装置判定胜负，每轮比赛时间限定4分钟。三、项目规则（一）机器人1、每个参赛的机器人可以是无线电遥控机器人、自动机器人、遥控自动机器人，但不得使用有线控制机器人。2、机器人不得使用任何可引发安全隐患的危险装置，危险装置包含但不限于喷火、喷水、高压电、可引发短路的装置、发射装置等。3、机器人总重量不得超过2kg。（二）比赛场地比赛场地为短边长4m，长边长5m的矩形场地，场地四周有200mm高围墙。在短边的一端开有300mm宽的缺口，缺口处场地外为出发区，在短边另一端的场地内距离围墙200mm的地方有一边长50mm的立方体引爆器存放台，引爆器置于台上。在短边的中间有一长700mm宽500mm，高200mm的引爆台。在场地中央有一长1m宽700mm高200mm的球形雷雷台，球形雷雷台两边各有一个宽400mm的斜坡，雷台两边各有2个球形雷。在场地两侧长边分别有隧道和水池，隧道截面为200mmX200mm，各段坡道底边长400mm，高200mm，隧道连接一长500mm宽300mm高200mm的平台，平台边缘有一个球形雷。水池是边长1000mm的正方形，水深80-100mm，有两个桥形坡道进出水池，坡道宽200mm，底边长400mm，高200mm。场地分红方和蓝方场地，中间为绿色区域（图中虚线标注，绿色区域中间部分长5m宽1.4m，离隧道场地距离为50mm），各队机器人（包括机器人任何部件在垂直方向的投影）不允许进入对方场地，一旦进入对方场地机器人被判违规，在比赛不暂停的情况下由裁判移除。比赛场地绿色区域为公共区域，双方可以自由进出和对抗。（见示意图）。引爆器为高50mm，直径50mm圆柱体，在圆柱体的一端的圆形中心嵌有一根长20mm的钢针。引爆器有针一面朝上放置在引爆器存放台（边长为50mm的正方体）上。（三）竞赛比赛采取分组淘汰制，每组4支队伍，小组内采用循环赛制，每场比赛获胜队积2分，失败队积0分，平局各积1分。每组选出1-2支队伍（依据参赛队多少而定）进入下一轮比赛（出现平局加赛），之后采用淘汰赛，决赛出现3支队伍，采用循环赛决胜负。裁判点名后每个机器人在自己场地出发区准备出发，裁判点名三次不到场取消本场比赛资格，对方获胜。裁判员约在点名后30秒发出比赛开始指令。比赛选手不能进入围墙内，比赛开始后选手不得触及机器人，否则取消本场比赛资格，对方获胜。裁判员发出开始指令后，参赛机器人从围墙缺口进入场地，首先到引爆器存放台取得引爆器，由机器人携带引爆器通过场地内规定障碍物后引爆对方场地爆破装置。在引爆器通过所有规定障碍物前，不得引爆爆破装置。1、 隧道：机器人携带引爆器进入隧道，登上隧道一端的平台并翻越平台后才能交接引爆器，完成的记小分10分。引爆平台上的球形雷，完成的记小分10分。机器人不能由平台经由隧道返回地面。2、 水池：机器人从两个桥形坡道中的任一个进入水池，涉水后从另一个桥形坡道离开水池即为完成，完成的记小分10分。机器人不能从同一个桥形坡道进出水池。3、 球型雷雷台：机器人可从雷台的任何地方登上雷台，四个球星雷分为2种颜色，分别属于参赛各方，机器人引爆属于己方颜色的球星雷即为完成。只要己方颜色的球星雷被引爆，即算己方完成。引爆1个的记小分6分，引爆两个记小分10分。4、 使用多个机器人的，可由不同机器人分别携带引爆器通过不同障碍物。小分1次性有效，重复完成不累加。未携带引爆器完成障碍任务或引爆球形雷则扣除该队小分10分。5、 机器人交接引爆器时必须同时接触引爆器才可进行交接。6、 在比赛过程中，选手可操纵机器人阻止对方完成任务引爆己方爆破装置。（四）规则说明1、 每支参赛队最多可使用三个机器人，每个机器人最多由两名参赛选手操纵。比赛开始后，不得更换或改变机器人及参赛选手数量。2、 比赛前采用扔币方式确定双方使用的场地，采用抽签方式确定完成障碍物的顺序。3、 机器人总重量不能超过2kg，赛前各队可自行对机器人进行称重并做相应处理。裁判员有随时检查机器人重量的权利。4、 比赛设有设备管理处，赛前各队将机器人的控制设备关闭电源，交由设备管理处统一保管。各队不能保留任何可能影响比赛进行的控制