人型机器人全能挑战赛(20091020).doc

人型机器人全能挑战赛比赛规则一、任务人型机器人全能挑战赛，是使用人型机器人完成多项体育项目的过程。旨在考核中小学生对人型机器人的认识和掌握以及对信息技术的掌握，激发他们对体育、科技的兴趣和热爱。在这项竞赛中，除了学生要掌握机器人的编程和对物理、力学平衡等知识的应用外，也要考虑如何面对一个多任务的项目,在有限的时间内得到最好的成绩。在竞赛过程中培养优化组合的思维能力、对工程技术的认识以及对社会、人类的运动关系等的思考。考察中小学生对操控智能机器人相关知识的综合运用能力，同时又有助于提高他们的科技体育知识。人型机器人全能挑战赛要求使用一个人型机器人在规定的时间内完成多项机器人挑战动作。需要执行的动作有机器人跨栏、机器人钻障碍、机器人侧向短跑、机器人上下楼梯和机器人滑雪五项。每个动作都有相应的分数，动作的完成没有先后的规定，完成动作越多，所得分数越高。二、比赛场地说明人型机器人的比赛场地的外尺寸是2.35米X1.13米，上面有机器人跨栏、机器人钻障碍、机器人侧向短跑、机器人上下楼梯和机器人滑雪的场地设施。在场地中粗黑线是机器人在做每项动作的起始线（或终止线）。机器人在做每项动作前双脚不能进入该动作的起始线，在做每项动作时机器人必须从起始线进入，机器人的双脚完全越过终止线才可以视为机器人完成该动作。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，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。图一：比赛场地三、任务说明和得分1、机器人跨栏（1）机器人跨栏的规则 机器人所跨的栏的尺寸如图二所示。要求机器人以任何必要手段通过这个指定高度的栅栏。机器人可以接触栏，但不得碰翻或移动栏于起始线或终止线或边界外(即栏的任一部分的垂直投影不得超出起始线或终止线或边界外)，否则视为动作失败而不能得分。图二：机器人跨栏（2）机器人跨栏的记分 机器人成功跨过栏，可获得该项动作的100分，不成功则得0分。2、机器人钻障碍（1）机器人钻障碍的规则障碍物的尺寸如图三所示，障碍物的外宽度为50厘米、内空宽度为30厘米、内空高度为13厘米、厚度为15厘米。要求机器人以任何必要手段从一个具有固定高度的障碍物的底下钻过。在障碍物的上面有一个平衡杆,杆的材质为塑胶,直径是1厘米。机器人可以接触障碍物，但不得碰翻或移动障碍物（即障碍物的一部分的垂直投影不得超出起始线或终止线或边界外），否则视为动作失败而不能得分。机器人若钻过障碍物，但碰落了上面的平衡杆，将按照规则罚分。图三：机器人钻障碍（2）机器人钻障碍的记分 机器人成功钻过障碍，可获得该项动作的100分，不成功则得0分。3、机器人侧向短跑（1）、机器人侧向短跑的规则 机器人的跑道长度是100厘米、宽度是50厘米，中间有一条中间线。如图四所示。要求机器人以最短的时间内走完全程。机器人必须侧向行走，若正向行走视为犯规而不能得分。机器人不得走出图中的区域，否则视为动作失败而不能得分。图四：机器人侧向短跑（2）机器人侧向短跑的记分机器人侧向短跑的得分是T = 700/t式中t为机器人侧向最快完成任务的时间（秒），例如机器人完成侧向短跑的时间为7秒，则机器人侧向短跑的得分为100分。4、机器人上下楼梯（1）机器人上下楼梯的规则 机器人上下楼梯的尺寸如图五所示。要求机器人以最快的时间从场地平面起步，完成从一边上台阶和下台阶回到另外一边的场地平面上。每个台阶的高度是1厘米，楼梯的总长度为45厘米、宽度为50厘米。机器人必须采用直立行走的形式走过楼梯，否则视为犯规。机器人在行走过程中若从台阶上掉下，将视为动作失败而不能得分。图五：机器人上下楼梯（2）机器人上下楼梯的记分机器人上下楼梯的得分是T = 2500/t式中t为机器人最快完成任务的时间（秒），例如机器人完成上下楼梯的时间为25秒，则机器人上下楼梯的得分为100分。5、机器人滑雪（1）机器人滑雪的规则 机器人滑雪的尺寸如图六所示。滑雪的长度是110厘米、宽度是50厘米。要求机器人以最短的时间穿越绕行通过3面旗子。每面旗子相隔32.5厘米。旗子的尺寸参考以下图纸。机器人在滑雪过程中不能走出图中的区域，否则视为动作失败而不能得分。机器人若在滑雪过程中碰倒旗子将按照规则罚分。图六：机器人障碍滑雪（2）机器人滑雪的记分机器人滑雪的得分是T = 5000/t式中t为机器人最快完成任务的时间（秒），例如机器人完成滑雪的时间为50秒，则机器人滑雪的得分为100分。四、竞赛1、比赛比赛时只有一个队伍上场比赛。要求机器人在5分钟的比赛时间内，尝试完成所有任务以获得尽可能多的分数，比赛时不会中断计时。2、任务机器人为了获得分数而要执行的动作。任务可以按照任意的顺序去完成，在规则允许的情况下可以反复尝试去完成任务，或者放弃任务。当比赛结束后，裁判根据场地上每个任务完成的结果，给出相应的分数。3、轮次每个队伍都比赛一次就称为一轮，比赛进行3轮。参赛队伍在每轮比赛之间可以调整机器人和程序。4、机器人的比赛动作比赛规定动作为机器人跨栏、机器人钻障碍、机器人侧向短跑、机器人上下楼梯和机器人滑雪。在比赛之前抽签决定和公布机器人的出发区。同一组别所有队伍的机器人比赛出发区是一样的，三轮比赛的出发区也都是一样的。机器人在每轮比赛前的出发区时，双脚必须位于出发区的白色阴影区域。在机器人比赛期间，参赛队员不得触摸机器人。机器人在每项动作之间的切换，如途中绿色的地面部分，可以使用机器人的程序控制器指引机器人到达合适的位置。机器人在执行每项动作的过程中，不允许使用任何设备操纵机器人，必须是自动运行。5、竞赛顺序参赛选手和参赛机器人通过抽签确定参加竞赛的先后次序。竞赛顺序一旦排好不再改变。所有机器人必须按照规定的顺序进行比赛。在所有机器人第一轮比赛结束后再开始下一轮的比赛。6、比赛安排在比赛开始前，将由组委会封闭比赛场地，只能由参赛选手和裁判、组委会授权人员进入比赛场地。选手不能携带U盘、手机等任何具有存储功能的设备进入比赛场地，只能携带清空程序的机器人和未装比赛所用的编程软件的电脑进入比赛场地。机器人清零，机器人带入比赛场地前必须交给裁判检查程序是否清空，未清空的，将由裁判负责清空，并做上明显标记。参赛队伍可以最多带两个机器人进入比赛场地。编程软件将由组委会统一安装。各参赛选手在截止报名前要提交所使用参赛机器人的编程软件。在比赛过程中，检测到参赛选手带进电脑原来存储有机器人程序，取消比赛资格。现场编程和调试的时间是3.5个小时。编程和调试好的机器人，由各参赛选手贴标记后，由组委会统一封闭存放在指定的位置。在比赛正式开始时，参赛选手才可以在指定的位置取走自己的机器人进行比赛。7、机器人在正式比赛前，机器人将必须通过检查。参赛机器人须符合以下原则。（1）机器人的外形必须是类人型，如由四肢、躯干和头等几部分组成。 图七：类人型示意图（2）机器人必须且只能使用一个可编程处理器。（3）机器人必须使用电池供电，其电压不超过9.6V；（4）机器人编程语言不限，参赛队员必须能够解释其程序。 （5）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。8、场地损坏严禁损坏竞赛场地。如果出现这种情况或者因其他原因场地出现损坏，比赛将暂停，裁判应该在尽可能快的时间内将之恢复。如果裁判认定某一队故意破坏竞赛场地，该队将受到警告，严重者将取消其比赛资格。9、参赛队伍每支参赛队应由同一学校的1名学生和1名教练员组成。学生必须是截止到2010年6月仍然在校的初中学生。五、评分标准1、每轮得分=实际得分完成任务系数+奖励分-罚分2、在本次竞赛中，每个参赛选手有三轮比赛机会。最终成绩取三次得分中两次最好的得分相加后乘以可靠性系数。最终以得分最高的机器人为胜出，该机器人参赛者为优胜者。参赛队伍的得分不能为负分，最低为零分。3、完成任务系数如果机器人在规定的时间内完成所有规定的动作，则其完成任务系数为1.2；如果机器人在规定的动作中有其中的一个或多个动作未完成，将视为机器人未完成任务，此时其完成任务系数为1.0。4、奖励分如果机器人在规定的时间内完成所有规定的动作，每提前1秒钟奖励1分（每1秒钟为1个分值，精确到百分之一秒），此为奖励分。5、可靠性系数可靠性是指三轮指定任务都成功。三次指定任务都成功的可靠性系数为1.1，其他情况为1.0。5、关于罚分（1）机器人在比赛场地上（从机器人进入比赛场地开始比赛起到机器人比赛结束离开比赛场地止的期间）每跌倒一次，罚10分。（2）机器人在执行钻障碍的动作时，机器人碰落上面的平衡杆，罚50分。（3）机器人滑雪过程中，机器人每碰倒一面旗子，罚10分。（4）机器人在上一个动作未完成时，机器人的垂直投影部分不能进入下一个动作的任务区域，每违反一次，罚50分。六、附则（见附件）附件附 则1.“人型机器人田径全能挑战赛”的最终解释权属于全国中小学电脑制作活动组委会。2.参加比赛的选手，对其同场竞赛的对手的机器人是否符合规则要求，可以在有效时间（宣布比赛开始前）内向现场裁判员提出疑义。现场裁判员认为确有不符的，将要求该选手在规定时间内调整修改，超过10分钟不能完成修改的，视为延误参赛时间按弃权处理，修改后的机器人仍不符合规则要求将被取消比赛资格；现场裁判员认为符合规则要求的，即可口头告知为有效并可宣布开始比赛。现场裁判员只是告知检查确认的结果，并没有详尽解释的责任。如提出该次疑义的选手仍不认同现场裁判员的审核，而拒绝参加该场比赛，将视为自动弃权。现场裁判员可以不接受任何非现场参赛选手的该类疑义，但现场裁判员由此引起注意并做检查确认，也是合理并有效的行为。3.参赛选手对于现场裁判员的任何指令和决定必须无条件服从。现场比赛成绩由现场裁判员和参赛选手在该场比赛结束后签字确认。现场比赛结束后的签字是对现场裁判员所宣布的结果的确认。如有异议也必须先签名确认之后再简单注明“有异议”，退出比赛场地后再将该次异议以正式书面形式提出申诉。参赛选手无故延误2分钟内不签字确认，将视为默认该场比赛结果，并将视为无任何异议，“竞赛类项目”仲裁委员会也不再接受此后的异议申述。4.对于现场比赛的异议，在该场次赛后可以书面形式向“竞赛类项目”仲裁委员会提出申述。在比赛场地，现场裁判员完全可以不接受任何口头上的异议争执。现场裁判员可以作出适当的、简要的、安抚性的说明，但这只是该裁判员良好职业素养的体现，并不能作为提出异议的选手以及其他任何人追加