2022年第二十三届全国学生信息素养提升实践活动

-3-2022年第二十三届全国学生信息素养提升实践活动重庆市级选拔活动机器人竞赛规则重庆市教育信息技术与装备中心

2021年12月

轮式机器人竞赛规则 3一、活动简介 3二、活动对象 3三、场地设置 3四、竞赛任务模块 3（一）基础竞赛项目 3（二）挑战项目 5五、成绩排名 7六、奖项设置 7轮式机器人(基础任务)竞赛记分表 8轮式机器人(挑战任务)竞赛记分表 9人形机器人竞赛规则 13一、机器人简介 13二、活动对象 13三、场地设置 13四、任务说明 13五、竞赛规则 13六、竞赛流程 14七、比赛得分 14八、成绩排名 15人形机器人竞赛记分表 15无人机竞赛规则 16一、项目简介 16二、活动对象 16三、场地设置 16四、竞赛任务 17（一）基本任务 17（二）挑战任务 17五、竞赛规则 17六、竞赛流程 18七、任务判定说明 18八、比赛计分 19九、成绩排名 19无人机竞赛记分表 20轮式机器人竞赛规则一、活动简介轮式机器人指符合标准的可编程轮式小车或履带式行走机器人。机器人在出发区和终点区最大尺寸不得超过30×30cm（高度不限制）。机器人电池工作电压不超过9V。要求参与者在任务完成过程中学习轮式机器人整体结构及其控制器、驱动器、传感器的相关知识以及编程方法（此次比赛编程语言不限），综合应用相关技术来创造性地解决问题并进行交流展示。旨在让学生更多地了解、掌握轮式智能机器人尤其是国内自主开发、具有自主知识产权、在工农业生产和科学研究中发挥重大作用的智能机器人的基础原理及它们的设计制造知识。二、活动对象全市小学、初中、高中（含中职）在校学生。根据学段分为小学组、初中组、高中组，每支参赛队伍由2名队员组成且指导教师1名。三、场地设置1.竞赛场地为230×110cm的喷绘布，其上分布7×15个直径不超过1cm黑色圆点（如下图所示），横纵相邻两个点中心距为15cm。室内环境以实际场地条件为准，赛场采用日常照明，随着比赛的进行，照明情况可能发生变化，组委会不保证现场光照绝对不变。参赛队员可以标定传感器，但对于光照的变化和未知光线的实际影响，参赛队员应自行适应或克服。117654321234567891011121314152.出发区、终点区（固定区域）：出发区和终点区为同一区域，用黑色电工胶带连接（如上图左下角所示）。四、竞赛任务模块（一）基础竞赛项目1.比赛任务根据组别不同，随机抽取相应点位，选手根据抽取的点位进行连线，然后进行现场编程，使机器人根据设置的线路按要求进行巡线。2.比赛规则1）点位抽取在比赛现场随机抽取若干个点位作为巡线任务的巡线点位，参赛选手将抽取的点位连线。参赛选选手需要按照要求在地图上标注点位顺序号。2）障碍点抽取在已抽到的点位中进行障碍点的抽取，障碍物为250ml空易拉罐或其他类似物品。小车从障碍物所在点位的上一点到达障碍物所在点位的下一个点位的过程中不得接触障碍物。3）连接点位，完成巡线赛图参赛选手使用黑色电工胶布对所有标注的点位（包括障碍点）进行粘贴连线，第一个点位需连接到出发区的任意一个角点位，最后一个点位需连接到终点区的任意一个角点位。选手可自行按随机抽取的任务点进行连接，最终形成自己的巡线赛图。4）循迹线段抽取，随机改变现场抽取循迹线段进行改变，循迹线改变的方式有：线段颜色改变、跳线、断线、虚线、无线、十字线等。根据组别，小学组、初中组、高中组分别抽取若干不等线段进行改变。5）到达点位转向及示意机器人到达已抽取的奇数点位转向下一点位，需按照要求转向（转向方向分为左转或右转，转向方向现场抽签决定）。机器人到达每个点位都需作出动作或反应示意小车已到达该点位，示意的方式不做限制，可以灯光闪烁，灯光变色、发出声音（一定要大）、挥舞，旋转等。允许在巡线轨迹点位上粘贴机器人可识别的图标或标志，用于机器人识别。6）比赛结束机器人回到终点区，其投影全部在终点区后，视为比赛结束。7）比赛时间小学组、初中组、高中组均为5分钟。在比赛规定时间内，选手最多运行3次，以最好1次的成绩作为最终成绩。3.比赛流程1）检录参赛选手按抽签顺序自带相关设备通过检录后进入赛场待命，机器人需要拆卸到不可拆卸为止，机器人工作电压不超过9V。参赛选手自带设备包括：足够的机器人零件（可拆卸的最小单位）、便携式计算机、充电器、接线板、维修工具、替换器件、结构件以及足量的红色、蓝色、黑色、黄色等电工胶布、场地地图、纸板、卷尺或PVC板材等。检录不合格不得入场。2）场地规划、机器人搭建及调试检录结束后，现场抽取和公布任务，各选手需自行搭建机器人，自行规划循迹线路并粘贴场地。基础项目搭建、调试时间为60分钟。各队完成场地搭建后，需报告裁判验收。3）封存机器人搭建、调试和比赛结束后，参赛选手均须将机器人放置到指定位置封存。4）完成巡线任务各参赛队按顺序逐个进入竞赛场地，完成巡线任务。任务时限为5分钟，5分钟内每队最多只有3次运行机会。以最好1次成绩为最终成绩。5）结束比赛1）参赛队在完成所有任务后或者中途不准备继续比赛，应向裁判员示意，裁判员据此停止计时，结束比赛；2）裁判员吹响终场哨音，结束比赛；3）机器人超越边线（机器人垂直投影全部出线）结束比赛。结束比赛后，参赛队员应立即关闭机器人的电源，不得再与场上的机器人或任何物品接触。裁判员填写记分表并告知参赛队员得分情况。4.比赛计分机器人每到达一个点位并作出示意计10分，成功绕过障碍物计20分，通过变化线段计20分，成功到达终点区计10分。5.任务判定说明1）循迹机器人从出发区启动后，禁止接触机器人，否则终止本轮比赛，记录获得分数。2）机器人接触到障碍物，该任务不得分。3）循迹机器人正投影需完全进入终点区才能得分。4）参赛选手通过检录进入场地后，不得连接网络及下载任何程序，不得使用照相机等设备拍摄比赛场地，不得以任何方式与教练员或家长联系。若有违反，取消参赛资格。（二）挑战项目1.挑战任务根据组别不同，随机抽取相应点位，确定存放区和目标区，并设置边长或直径不超过15cm的高台台面，然后进行现场编程，使机器人根据要求将物件从存放区抓取后并成功放置到目标区，完成挑战。2.挑战规则1）设置高台：在巡线赛的赛图上去除障碍物后，再次随机抽取若干个点位，并以所抽取的点位为中心，搭建一个高台。高台高度随机抽取（抽取范围为0cm—50cm），高台作为物件的存放区和目标区，并分别标上序号。小学组、初中组和高中组的存放区和目标区的数量不同，参赛选手需自行携带搭建高台及放置台的材料（材料不做限制），高台上平面不大于15×15cm。2）放置物品物品为常见轻便物品。物品放置区可能会设置障碍物。3）抓取物品机器人按要求从存放区高台上抓取物件，离开高台，未掉落，即为成功。4）搬运物品机器人将物品运送到放置区，中途不掉落、不着地，即为成功搬运。5）放置物品机器人将物品放置于目标区高台指定位置，即为成功。6）加分奖励现场可能会对搬运物品和放置区进行编号。当取放物品的区域序号一致时，将会额外获得加分奖励。7）搬运路径放置区位置、放置区高度、高台放置点位、抓取物品均为现场抽取。参赛选手可以根据存放区和目标区的位置，自行规划、设计机器人线路。3.挑战流程1）现场调试现场任务公布后，选手进行场地改造（线路可自行重新设置），按要求设置存放区和目标区，并自行制作高台。同时进行机器人搭建、编程、和调试，时间为90分钟。2）封存机器人调试结束后，参赛选手将搬运机器人放置到指定位置封存。3）完成挑战任务按比赛顺序，各参赛队逐个进入竞赛场地，完成挑战任务。任务时限为5分钟，5分钟内每队最多只有3次运行机会。以最好1次成绩为最终成绩。4）结束比赛参赛队在完成所有任务后或者中途不准备继续比赛，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。结束比赛后，参赛队员应立即关闭机器人的电源，不得再与场上的机器人或任何物品接触。裁判员填写记分表并告知参赛队员得分情况，并由1名队员签名确认。4.比赛计分1）机器人每成功抓取1个物品记10分；2）每成功搬运1个物品到放置区记10分；3）将物品放置到放置区每个记10分；放置到指定位置每个记20分。4）如果有顺序要求，每个放置成功的物品可获得奖励加分10分；5）机器人结束任务，回到终点区记10分。5.任务判定说明1）搬运小车如果在抓取物品过程中碰倒高台，或出现被搬运物体掉落的情况，该物品将不得分。2）被搬运的物体需全程离地，若搬运物品途中物品掉落或物品接触到地面，该物品将不得分。3）搬运过程线路不做要求。4）物品需完全放置到放置区或指定位置。如超出放置区，该物品将不得分。五、成绩排名参赛队的成绩按基础项目与挑战项目分别计分排名，得分高的排名靠前。如果出现并列排名，按如下顺序决定先后：（1）用时少的排名在前；（2）机器人重量轻的排名在前。六、奖项设置基础项目和挑战项目分别设置奖项进行颁奖。挑战项目成绩优秀且解决方案不雷同者，推荐参加全国活动。

轮式机器人(基础任务)竞赛记分表序号组别队伍得分项分值运行完成情况得分/时间12345678910到达点位并示意10/个123避开障碍物20/个123通过变化线段20/段123到达终点区10分123最终成绩得分时间裁判签名选手代表签名

轮式机器人(挑战任务)竞赛记分表序号组别队伍得分项分值运行完成情况得分/时间12345678910成功抓取物品10/个123成功搬运物品10/个123放置物品(放置区/指定位置)10/个/20/个123到达终点区10分123搬运放置物品序号一致时获得的加分每个10分个数加分最佳成绩得分时间裁判签名选手代表签名以下为各组场地图实际粘贴案例：小学组：抽到的点位为（4，4）（6，7）（2，5）（8，6）（15，3）（11，2），需改变线段为第4线段（虚线）

初中组：抽到的点位为（2，4）（3，5）（12，3）（2，7）（8，6）（13，6）（9，3）（6，6）（8，2）需改变线段为第4线段（跳线）和第3线段（断线）

高中组：抽到的点位为（1，4）（9，3）（2，7）（3，4）（5，6）（7，3）（3，6）（4，2）（8，4）（12，6）（10，3 ）需改变线段为第3线段（绿色）、第5线段（无线）、第7线段（S曲线）

人形机器人竞赛规则一、机器人简介人形机器人包括双足人形机器人或多足仿生类机器人。利用成品双足人形机器人或多足仿生类机器人加以改造或自行设计并制作的机器人均可参加，提倡使用开源硬件和软件自行设计制作机器人。二、活动对象全市小学、初中、高中（含中职）在校学生。根据学段分为小学组、初中组、高中组，每支参赛队伍包括一名学生，一名指导老师。三、场地设置以目标物体（位于任务区域内，具体位置抽签决定，喝水用的一次性纸杯，杯口直径约7.5cm，杯底直径约5.3cm，杯身高度约8.6cm，杯口朝下，须用热熔胶或其他方式固定在地面）为中心，两边各摆放两个与之中心在一条直线上的待整理物品（与目标物体同样的纸杯，杯口朝下，与地面接触。对其重量和颜色不作要求，提倡旧杯再利用），两个相邻的待整理物品的中心距离为20cm。待整理物品的位置A、B、C、D需要事先标记出来。选手可以在场地内增加辅助定位装置，但不得更改场地得分物和目标物体的绝对位置。四、任务说明机器人从出发区域出发前往任务区域，从A、B、C、D任一处选取一件待整理物品，运送并套到目标物体上，接着将尽可能多的将待整理物品套到目标物体上，搬运较远的物品可获得较高的得分，完成至少一个搬运得分后，返回到出发区，结束比赛。五、竞赛规则1．学生需独立编写程序，让机器人按程序完全自主运行。2．机器人在出发区域内的最大尺寸长、宽和高分别不超过30cm、30cm和50cm，离开出发区域后尺寸不作限制，重量不限。3．除了启动机器人时可以使用遥控器以外，自离开出发区域后完成其余任务的过程中不允许使用遥控器去控制和引导机器人的运行。4.机器人开始任务前其垂直投影不能超出出发区域，机器人的朝向由学生自行决定。5.机器人完成任务总时长为5分钟，5分钟内最多比赛3次，每次比赛需恢复场地到初始状态。每次比赛需完整记录得分，以总成绩最好的1次成绩为最终成绩，机器人超越边线（机器人垂直投影全部出线）视为结束全部比赛。，6.机器人第1次从出发区内启动时开始计时，完成任务后计时停止。六、竞赛流程1．检录参赛选手按抽签顺序自带1台参赛机器人和相关设备（便携式计算机、维修工具、备用配件等）依次通过检录后进入赛场准备区待命。裁判员有权对参赛队携带的器材进行检查。队员不得携带通信器材进场。2．程序调试检录结束后，所有参赛学生在准备区就座后，现场抽取和公布任务，各选手在准备区编写程序，进行调试。调试时间为90分钟。3．封存机器人调试结束后，参赛选手将机器人放置到指定位置封存。4．开始比赛参赛队员按顺序领取自己的机器人，在出发区完成准备工作后，向裁判员示意，裁判员确认参赛队已准备好以后，将发出启动口令。队员触碰按钮或者给传感器启动信号，启动机器人，计时开始。5．结束比赛1）参赛队在完成所有任务后或者中途不准备继续比赛，应向裁判员示意，裁判员据此停止计时，结束比赛；2）裁判员吹响终场哨音，结束比赛；3）机器人超越边线（机器人垂直投影全部出线）结束比赛。结束比赛后，参赛队员应立即关闭机器人的电源，不得再与场上的机器人或任何物品接触。裁判员填写记分表并告知参赛队员得分情况。七、比赛得分1．出发：机器人从出发区出发（机器人垂直投影全部在出发区外）计10分；2．搬运：机器人搬运A或者D物品，可以获得每个30分，搬运B或者C，可以获得每个20分，每个物品不重复计分；3．返回：机器人完成至少一个搬运得分后，返回到出发区，机器人垂直投影全部在出发区内，计20分，比赛结束；4．罚分。被警告一次扣5分，迟到1分钟扣10分。八、成绩排名每个组按总成绩排名，最终得分高的排名靠前。如果出现局部并列的排名，按如下顺序决定先后：（1）用时总和少的排名在前；（2）重启次数少的排名在前；（3）机器人重量轻的排名在前。九、奖项设置按总成绩排名设置奖项，并进行颁奖。成绩优秀且解决方案不雷同者，推荐参加全国活动。人形机器人竞赛记分表姓名性别组别学校指导教师年级检录结果□通过□不通过不通过原因机器人重量（g）任务内容分值得分123出发从出发区出发，机器人垂直投影全部在出发区外10搬运搬运A或者D物品，可以获得每个30分，搬运B或者C，可以获得每个20分，每个物品不重复计分20/30返回完成至少一个搬运得分后，返回到出发区，并机器人垂直投影全在出发区内20罚分每警告1次-5每迟到1分钟-10比赛用时小记最终得分裁判员签字参赛选手签字

无人机竞赛规则一、项目简介无人机指可编程控制的空中飞行器（飞行无人机）。参加此项目的飞行器不限品牌，鼓励自行设计并制作的飞行器参与项目。飞行器按任务进行程序编写并完成飞行任务。飞行器起飞后应该是通过执行程序完全自主地飞行，原则上不允许使用遥控器，飞行器在完成任务的过程中其垂直投影不能飞离场地边沿。飞行器的长、宽均不超过300mm，重量不超过250g。二、活动对象全市小学、初中、高中（含中职）在校学生。根据学段分为小学组、初中组、高中（含中职）组，每支参赛队伍包括2名学生，1名指导老师。三、场地设置竞赛场地大小尺寸为3.6米长×2.4米宽的区域，由96（12*8）个黑色圆点（圆点之间距离30cm）组合而成，可直接在地面上做标记，不强制要求采用场地图。根据赛事任务要求，设置以下竞赛区域（见示意图，仅供参考）。起飞区：为300X300mm的方框基础任务区（①、②、③）：为600X600mm的3个方框，基础任务区的物品由参赛者自行准备。放置区：为等腰三角形区域，底和高均为600mm，三角形中心放置一个矿泉水瓶。物资区（A、B、C）：为600X600mm的3个方框。“物资区”所存放的物体由参赛选手自备。物体可以放置在物资区任一位置。自备物体需至少准备一个纸杯。其他准备的物体边长不超过200mm，可以是3D打印、激光切割、手工作品等便于飞行器挂载的物体，以环保材料为最佳，对重量和颜色不作要求。赛场采用日常照明，参赛队员可以采用包括但不限于二维码、红外定位等设备标定位置。但是大赛组委会不保证现场光照绝对不变。随着比赛的进行，现场的照明情况可能发生变化，对这些变化和未知光线的实际影响，参赛队员应自行适应或克服。起飞区、基础任务区、物资区、放置区具体位置现场抽签决定。四、竞赛任务本次比赛任务包括基本任务（绕横杆、绕竖杆、穿越圆圈）和挑战任务，任务完成时间为300秒。（一）基本任务1.绕竖杆旋转一周，如下图①。2.绕横杆旋转一周，横杆高度在70cm-120cm，如下图②。3.穿越竖圈，竖圈高度在70cm-120cm之间，如下图③。任务的位置、高度以及旋转和穿圈的方向随机抽取。抽签确定位置后，比赛场地由参赛选手自行布置完成。以上任务只能用程序控制完成。图① 图② 图③（二）挑战任务参赛选手在完成“基本任务”后，无人机可再次从“起飞区”出发完成“挑战任务”。挑战任务：选手将准备好的物体放置在物资区内，无人机将物资区的物体移动或搬运到“放置区”，其中纸杯需放置到正中的矿泉水瓶之上，收集纸杯的方式不限，允许对纸杯改装，但不能改变纸杯的表面积。无人机在物资区挂载物体时，只能自动挂载，不能用手协助。五、竞赛规则1．无人机起飞前，其任何部分以及在地面的正向投影不能超出“起飞区”边线，飞行器摆放角度由学生自行决定。2．各个任务完成的具体顺序自定，任务完成后回到“起飞区”。3．纸杯初始状态为倒扣在地面，只要纸杯在比赛结束时，其正投影全部进入“放置区”，视为完成任务。4．无人机在运行中如果出现故障或未完成某项任务本轮比赛自然结束。5．无人机可以多次自主往返“起飞区”，无人机自主返回“起飞区”的标准是无人机的垂直投影部分在“起飞区”范围内，参赛队员可以接触已经返回“起飞区”的无人机。无人机自主返回“起飞区”后，参赛队员可以对无人机的结构进行更改或维修。6．每队竞赛时间为5分钟，5分钟内最多可进行3次比赛，每次比赛均需完整记录“基本任务”和“挑战任务”得分，以总成绩最好的1次成绩为最终成绩。7．选手进入赛场后不得上网和下载任何程序，不得使用照相机等设备拍摄比赛场地，不得以任何方式与教练员或家长联系。不遵守秩序的参赛队将受到警告或被取消参赛资格。六、竞赛流程1．检录参赛选手按抽签顺序自带无人机和相关设备（便携式计算机、维修工具、备用配件等）依次通过检录后进入赛场“准备区”待命。裁判员有权对参赛队携带的器材进行检查。队员不得携带通信器材进场。2．搭建及调试检录结束后，所有参赛学生在“准备区”就座后，现场抽取和公布任务，各选手在“准备区”进行无人机搭建、调试，时间为90分钟。3．封存无人机调试结束后，将无人机依次放置在指定位置封存。4．开始比赛参赛队员领取自己的无人机，在“起飞区”完成准备工作后，向裁判员示意，裁判员确认参赛队已准备好以后，将发出开始口令。队员触碰按钮或者给传感器启动信号，启动无人机，计时开始。5．结束比赛参赛队在完成所有任务后或者中途不准备继续比赛，应向裁判员示意，裁判员据此停止计时，结束本次比赛；否则，等待裁判员的终场哨音。结束比赛后，参赛队员应立即关闭无人机的电源，不得再与场上的无人机或任何物品接触。裁判员填写记分表并告知参赛队员得分情况。参赛队员将场地恢复到启动前状态。七、任务判定说明1.未准时到场的参赛队，每迟到1分钟则判罚该队10分。如果超过2分钟后仍未到场，该队将被取消比赛资格。2.在裁判员发出“开始”命令前启动无人机将被视为“误启动”并警告1次。3.启动后的无人机不得故意分离出部件或把机械零件掉在场上。偶然脱落的无人机零部件，由裁判员随时清出场地。为了竞争得利而分离部件是犯规行为，情节严重者可能会被取消比赛资格。4.如果由参赛队员或无人机造成比赛模型损坏，不管有意还是无意，将警告1次。该场该任务不得分，即使该任务已完成。5.启动后的无人机如因速度过快或程序错误将所携带的物品抛出场地，该物品不得再回到场上。八