寧波市機(jī)器人滅火比賽規(guī)則

1、寧波市機(jī)器人滅火比賽規(guī)則1 、任務(wù)機(jī)器人滅火是模擬現(xiàn)實(shí)家庭中機(jī)器人處理火警的過(guò)程。制作一個(gè)由計(jì)算機(jī)程序控制的機(jī)器人，在一間模擬平面結(jié)構(gòu)的房間里運(yùn)動(dòng)，找到一根代表房間里火災(zāi)點(diǎn)的正在燃燒的蠟燭并盡快將它撲滅。2、標(biāo)準(zhǔn)（ 1 ） 、模擬房間的平面結(jié)構(gòu)和特性機(jī)器人滅火比賽的場(chǎng)地平面結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)本文末附圖 ，示意圖中的尺寸供練習(xí)和實(shí)踐時(shí)參考，競(jìng)賽場(chǎng)地的實(shí)際尺寸與示意圖給定尺寸基本相同，但允許有1cm 范圍內(nèi)制作誤差。最終比賽場(chǎng)地以當(dāng)天現(xiàn)場(chǎng)提供為準(zhǔn)。模擬房間的墻壁33cm 高，材質(zhì)為木板。墻壁為白色。競(jìng)賽場(chǎng)地的地板為黑色的光滑木制表面。地板可以有接口，但接合處平整并是同樣的黑色。有一些機(jī)器人可能采用泡沫、

2、粉末或者其他物質(zhì)來(lái)?yè)錅缦灎T火焰，所以當(dāng)每一場(chǎng)競(jìng)賽后應(yīng)清理場(chǎng)地，但不保證每一個(gè)機(jī)器人在該次競(jìng)賽過(guò)程中，地板都能保持完全黑色。競(jìng)賽場(chǎng)地模擬房間里的整體地面是水平的，沒(méi)有斜坡和樓梯。 場(chǎng)地平整度要求：小于 0.3cm 水平誤差并在不連續(xù)區(qū)域。房子中，所有的走廊和門口寬都不小于46cm 。門口并沒(méi)有門，在地面上用一條2.5cm 寬的白線表示房間入口和門。機(jī)器人將從示意圖中一個(gè)標(biāo)有“ H”的正方形開(kāi)始，代表起 始位置。實(shí)際競(jìng)賽場(chǎng)地中代表起始位置的白色正方形是實(shí)心的，并不標(biāo)記“H ”。代表起始的位置為 30cm X30cm邊長(zhǎng)的白色正方形，正方形的對(duì)角線交點(diǎn)將設(shè)在46cm 走廊的縱向中心線上。競(jìng)賽場(chǎng)地示意

3、圖中在代表起始位置的正方形左側(cè)的墻壁沒(méi)有標(biāo)注缺口。競(jìng)賽場(chǎng)地這一部分墻壁可以移開(kāi)，讓參賽者比較方便地設(shè)置機(jī)器人。機(jī)器人必須在白色正方形中啟動(dòng)?？梢杂靡恍┭b置來(lái)校正機(jī)器人在正方形中的位置。一旦啟動(dòng)，它可以在競(jìng)賽場(chǎng)地中向所希望的橫向或縱向運(yùn)動(dòng)。（ 2） 、照明設(shè)備競(jìng)賽場(chǎng)地周圍的照明等級(jí)在組織比賽時(shí)才能根據(jù)實(shí)際場(chǎng)地條件確定。參賽者在競(jìng)賽前可以有時(shí)間了解場(chǎng)地及周圍環(huán)境燈光等級(jí)。競(jìng)賽期間的照明條件是相對(duì)穩(wěn)定不變的，因此，不會(huì)為遷就個(gè)別競(jìng)賽者的要求進(jìn)行調(diào)整。機(jī)器人滅火競(jìng)賽具有一定挑戰(zhàn)性的特點(diǎn)之一就在于機(jī)器人應(yīng)能夠在一個(gè)含不確定照明、陰影、散光等實(shí)際情況的環(huán)境中運(yùn)行。（ 3） 、機(jī)器人對(duì)機(jī)器人的尺寸（包括機(jī)器

4、人的觸角、探測(cè)物及裝飾物） 沒(méi)有嚴(yán)格限制。但由于機(jī)器人尺寸過(guò)大影響成績(jī)由參賽隊(duì)承擔(dān)。機(jī)器人的重量、制作材料、產(chǎn)品型號(hào)等不作限制。（ 4） 、蠟燭蠟燭的火焰代表房間內(nèi)機(jī)器人試圖找到并撲滅的火源?；鹧嫖恢玫挠行Ц叨龋ㄖ富鹧娴撞烤鄨?chǎng)地表面的距離）在15cm 至 20cm 之間， 火焰本身高度將被控制在2cm 至 3cm之間。否則，將會(huì)調(diào)整或更換蠟燭。蠟燭是直徑1.5-2cm 的白蠟燭。當(dāng)蠟燭的火焰位置在上述的有效高度范圍內(nèi)，機(jī)器人啟動(dòng)之后，要求機(jī)器人能發(fā)現(xiàn)蠟燭，而不管此后 蠟燭火焰具體高度是多少。蠟燭被安裝在一個(gè) 7cm （長(zhǎng)）x 7cm （寬）X3cm （高） 的涂了半光澤黃色的木質(zhì)基座上。（ 5

5、） 、傳感器在不違反其他規(guī)則和規(guī)范的情況下對(duì)傳感器的型號(hào)沒(méi)有限制。（ 6） 、電源競(jìng)賽場(chǎng)地提供AC/220V/50HZ 電源。如果參賽選手的機(jī)器人或計(jì)算機(jī)需要使用交流電源，請(qǐng)自備足夠長(zhǎng)的導(dǎo)線和電源插座。參賽選手可以使用帶電池的智能機(jī)器人，不用交流 電。（ 7） 、導(dǎo)線如果機(jī)器人需要外部計(jì)算機(jī)來(lái)指導(dǎo)或提供電源，應(yīng)使導(dǎo)線足夠長(zhǎng)，讓機(jī)器人可以到達(dá)比賽場(chǎng)地的任意一個(gè)區(qū)域。導(dǎo)線可以拖在行進(jìn)的機(jī)器人后面由參賽者提拿在空中。（ 8） 、家具競(jìng)賽場(chǎng)地內(nèi)有一件模擬家具。由抽簽確定房間號(hào)之后，這件模擬家具將擺放在該房間的示意位置。機(jī)器人可以接觸模擬家具，但是不能推開(kāi)該模擬家具。模擬家具是一個(gè)不大于 12cm 直徑

6、的涂了半光澤黃色的鋼柱，柱高30cm 、重 大于 3 公斤。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地?cái)[放的模擬家具完全有可能會(huì)擋住機(jī)器人觀察蠟燭的視線或者機(jī)器人要繞過(guò)模擬家具才能接近蠟燭，主要是為了增加競(jìng)賽的趣味性、真實(shí)感和挑戰(zhàn)性。機(jī)器人由于模擬家具可能會(huì)擋住它的視線，也許要從不同角度來(lái)查看房間，如果蠟燭就在模擬家具后邊，機(jī)器人要能夠確定接近蠟燭的最佳路徑。3、規(guī)則（ 1 ） 、機(jī)器人的運(yùn)行機(jī)器人一旦啟動(dòng)必須在沒(méi)有參賽選手的干預(yù)下自動(dòng)控制，即：機(jī)器人必須是由計(jì)算機(jī)程序控制，而非人工現(xiàn)場(chǎng)控制。機(jī)器人在運(yùn)行過(guò)程中可以碰撞或接觸墻壁，但是不能故意標(biāo)記和破壞墻壁。機(jī)器人當(dāng)經(jīng)過(guò)比賽場(chǎng)地時(shí)不能把任何東西留在后面，并且它不能在比賽場(chǎng)地留下

7、任何可以幫助它運(yùn)行的標(biāo)記。如果裁判認(rèn)為機(jī)器人故意破壞了比賽場(chǎng)地（包括墻壁和模擬家具），該機(jī)器人將被取消參賽成績(jī)或資格。機(jī)器人在撲滅蠟燭前必須已經(jīng)主動(dòng)尋找到了蠟燭火焰，而不是碰巧噴出CO 2熄滅了蠟燭火焰。機(jī)器人搜救：在高中組比賽中，將列入搜救目標(biāo)并回家模式。機(jī)器人滅火后才能進(jìn)行搜救。搜救對(duì)象放在存在火源的房間中。在房間中靠墻壁，有一個(gè)半徑為15cm 半圓形的2.5cm 寬的白線，搜救目標(biāo)是一個(gè)位于圓心位置的白色豎立的膠卷盒。機(jī)器人在進(jìn)入白圈后， 必須做出搜救動(dòng)作，拾起膠卷盒才算作有效搜救。在“回家”途中如果搜救目標(biāo)沒(méi)有被攜帶，仍然算作無(wú)效搜救。（ 2） 、撲滅蠟燭火焰機(jī)器人不能運(yùn)用任何破壞性的

8、或危險(xiǎn)的方法來(lái)?yè)錅缦灎T火焰。 它可以 運(yùn)用類似水、空氣、 CO 2 等 ,或者使用機(jī)械方式，但是禁止使用任何危險(xiǎn)的或可能破壞比賽場(chǎng)地的方法或物質(zhì)。比如，不能通過(guò)燃放爆竹產(chǎn)生沖擊來(lái)使蠟燭熄滅，也不能通過(guò)碰倒蠟燭而使蠟燭熄滅。可以通過(guò)吹氣來(lái)熄滅蠟燭，盡管這在現(xiàn)實(shí)生活中不一定是適合的滅火方法，但在機(jī)器人滅火競(jìng)賽中是允許的。蠟燭在燃燒狀態(tài)時(shí)不允許被撞倒。如果機(jī)器人在滅火過(guò)程中碰撞蠟燭，機(jī)器人的運(yùn)行成績(jī)?nèi)匀挥行?。如果蠟燭被撞倒，按未完成滅火任務(wù)處理。機(jī)器人撲滅蠟燭的過(guò)程中所產(chǎn)生的雜物，例如：水、發(fā)酵粉、生奶油等遺留物，將在該次競(jìng)賽之后的間歇由裁判員清理干凈。機(jī)器人在試圖撲滅火焰前必須到達(dá)距離火焰30cm

9、 以內(nèi)。在距離火焰水平距離30cm 的圓圈（?。┥嫌幸粭l2.5cm 寬的白線，機(jī)器人在撲滅火焰之前必須有一部分在圓圈（?。﹥?nèi)。（ 3） 、蠟燭位置由抽簽確定房間號(hào)之后，蠟燭將擺放在該房間的示意位置。在機(jī)器人所經(jīng)歷的3 次比賽中，蠟燭至少放在兩個(gè)以上的房間里（小學(xué)組除外）。（ 4） 、傳感器禁止參賽選手在模擬房間的墻面或地面放置任何標(biāo)記、燈塔或反射物來(lái)幫助機(jī)器人導(dǎo)航。比賽場(chǎng)地周圍的燈光可能是具有紅外線、可見(jiàn)光和紫外線的光源。如果機(jī)器人使用光線傳感器尋找蠟燭或探測(cè)墻壁和模擬家具，設(shè)計(jì)者應(yīng)采取措施避免這些光源影響機(jī)器人的行動(dòng)。（ 5） 、安全如果現(xiàn)場(chǎng)裁判認(rèn)為機(jī)器人的行為對(duì)人員或設(shè)備有危險(xiǎn)或可能有危險(xiǎn)

10、，現(xiàn)場(chǎng)裁判員可以隨時(shí)終止比賽。參賽機(jī)器人不能使用任何易燃易爆物質(zhì)。4、比賽（ 1 ） 、 競(jìng)賽方式在小學(xué)組競(jìng)賽中，蠟燭將隨機(jī)放在三個(gè)房間中，不采 用回家模式。在初中組競(jìng)賽中，蠟燭將隨機(jī)放在四個(gè)房間中，必須 采用回家模式。在高中組競(jìng)賽中，蠟燭將隨機(jī)放在四個(gè)房間中，完成 滅火任務(wù)之后，須完成搜救模式和回家模式。（ 2） 、比賽順序參賽選手和他制作的機(jī)器人通過(guò)隨機(jī)方式編號(hào)，并以編號(hào)從小至大順序來(lái)確定參加競(jìng)賽的先后次序。競(jìng)賽順序一旦排好不再改變。每一輪競(jìng)賽開(kāi)始時(shí)間不固定，它取決于所有參賽選手完成競(jìng)賽的時(shí)間。所有機(jī)器人必須按照排好的順序進(jìn)行比賽。在所有機(jī)器人進(jìn)行完第一輪的比賽后再開(kāi)始下一輪的比賽。在兩輪

11、比賽之間，參賽選手可以調(diào)整、修改和修理機(jī)器人 ， 但不允許更換機(jī)器人。賽前對(duì)參賽機(jī)器人進(jìn)行錄相或拍照。前一個(gè)機(jī)器人比賽時(shí)，后一個(gè)參賽選手應(yīng)作好準(zhǔn)備工作，等待裁判員點(diǎn)到。每個(gè)隊(duì)員有2 分鐘時(shí)間進(jìn)入賽場(chǎng)準(zhǔn)備，準(zhǔn)備工作完畢后示意裁判。2 分鐘內(nèi)沒(méi)有準(zhǔn)備好的機(jī)器人將喪失這一輪比賽資格并被記錄為一次無(wú)成績(jī)，但不影響剩下的比賽機(jī)會(huì)。參賽隊(duì)員進(jìn)入競(jìng)賽場(chǎng)地將機(jī)器人準(zhǔn)備好并放入競(jìng)賽場(chǎng)地后，示意裁判可以啟動(dòng)機(jī)器人，然后再進(jìn)行抽簽確定蠟燭和模擬家具的擺放位置并由裁判放好。由裁判來(lái)啟動(dòng)機(jī)器人 進(jìn)行比賽。（ 3） 、時(shí)間限制機(jī)器人可以用人工、聲音控制方法啟動(dòng)。人工只能按一次開(kāi)關(guān)，聲音啟動(dòng)只能發(fā)一次聲音。機(jī)器人找到并熄滅

12、蠟燭的最長(zhǎng)時(shí)間限制為3 分鐘。在3分鐘之后仍未撲滅蠟燭火焰，該參賽選手及機(jī)器人的該輪比賽將被終止?；丶夷Ｊ较?，機(jī)器人回家的最長(zhǎng)時(shí)間是2 分鐘。搜救模式時(shí)間為1 分鐘，以熄滅蠟燭后計(jì)時(shí)。機(jī)器人在比賽中進(jìn)入轉(zhuǎn)圈狀態(tài)，并且轉(zhuǎn)了5 個(gè)同樣的圈，則該輪比賽將被終止。機(jī)器人被啟動(dòng)后在滅火過(guò)程中，超過(guò) 30 秒沒(méi)有作出任何動(dòng)作，該次比賽將被終止。機(jī)器人必須先熄滅蠟燭后方可搜救，否則視為無(wú)成績(jī)。5、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（ 1 ） 、得分得分=實(shí)際時(shí)間 培動(dòng)模式系數(shù) 否間系數(shù) ><救系數(shù)X 回家系數(shù)。在本次競(jìng)賽中，每個(gè)參賽選手有三輪比賽機(jī)會(huì)。成績(jī)?nèi)∪蔚梅种袃纱魏玫牡梅窒嗉印纱伪唤K止比賽的機(jī)器人 將不記錄成績(jī)

13、。最終以得分最低的機(jī)器人為勝出，該機(jī)器人制作者為優(yōu)勝者。最終得分的計(jì)算還將取決于以下闡述的許多因素。（ 2） 、運(yùn)行模式：對(duì)于所有機(jī)器人滅火競(jìng)賽，得分越低，成績(jī)?cè)胶?。?biāo)準(zhǔn)運(yùn)行：這種模式下，機(jī)器人運(yùn)行在除了墻壁以外沒(méi)有障礙物沒(méi)有斜面的競(jìng)賽場(chǎng)地上。機(jī)器人靠人工啟動(dòng)（開(kāi)始尋找蠟燭）。在找到并熄滅蠟燭后，比賽結(jié)束。標(biāo)準(zhǔn)模式得分系數(shù)是1.0。聲音啟動(dòng)：機(jī)器人不是由人工按按鈕來(lái)啟動(dòng)，而是接收到聲音信號(hào)后啟動(dòng)為聲音模式。裁判員發(fā)出開(kāi)始比賽信號(hào)后，參賽者必須在 5 秒鐘之內(nèi)通過(guò)聲音信號(hào)來(lái)啟動(dòng)機(jī)器人。如該機(jī)器人因錯(cuò)誤地檢測(cè)到干擾的噪聲而被啟動(dòng)，可重新啟動(dòng)機(jī)器人。參賽者只能發(fā)出一次聲音信號(hào)。聲音信號(hào)發(fā)出后，機(jī)器人

14、在 5 秒鐘之內(nèi)未啟動(dòng)，視為該輪比賽結(jié)束。比賽中的發(fā)聲器由參賽隊(duì)員自備。聲音啟動(dòng)模式的得分系數(shù)是0.9?；丶夷Ｊ剑簷C(jī)器人熄滅蠟燭或完成搜救后，回到代表起始位置的圓圈內(nèi)。不要求按原路返回及選擇最優(yōu)路徑，但在回家路上不能進(jìn)到房間里。機(jī)器人的任何一部分進(jìn)入代表起始位置的圓圈內(nèi)，就認(rèn)為機(jī)器人完成回家，而不必和開(kāi)始位置完全一樣。如果機(jī)器人沒(méi)有回到起始的位置內(nèi)或回家時(shí)間超過(guò)2 分鐘，該機(jī)器人就不能被視作執(zhí)行了回家模式。實(shí)際時(shí)間分?jǐn)?shù)只計(jì)機(jī)器人找到并熄滅蠟燭和搜救的分?jǐn)?shù)?；丶夷Ｊ降牡梅窒禂?shù)是0.8。搜救模式：高中組的機(jī)器人熄滅蠟燭后，進(jìn)行搜救。搜救時(shí)間超過(guò)1 分鐘則視作機(jī)器人沒(méi)有完成搜救，本輪比賽結(jié)束。搜救模

15、式的得分系數(shù)是0.6。、房間系數(shù)為了使競(jìng)賽更具真實(shí)性及鼓勵(lì)創(chuàng)造更聰明的機(jī)器人，增加競(jìng)賽過(guò)程的不確定性，減少運(yùn)氣成分的影響，引入了房間系數(shù)。每一輪競(jìng)賽中，該輪的房間系數(shù)乘以該輪所用時(shí)間為最終得分。機(jī)器人找到蠟燭前搜索的房間越多，房間系數(shù)值越小，得分越少。搜索1個(gè)房間，房間系數(shù)為1.0搜索2個(gè)房間，房間系數(shù)為0.85搜索3個(gè)房間，房間系數(shù)為0.50搜索4個(gè)房間，房間系數(shù)為0.35機(jī)器人按什么順序搜索房間不作要求。計(jì)算房間系數(shù)的因素是機(jī)器人在找到蠟燭前搜索了幾個(gè)房間。機(jī)器人接觸到門框白線就視作機(jī)器人搜索了該房間。重復(fù)搜索同一個(gè)房間，不被重復(fù)計(jì)算。、實(shí)際時(shí)間：比賽中沒(méi)有熄滅蠟燭，實(shí)際時(shí)間的計(jì)算：以機(jī)器人進(jìn)蠟燭所在房間的時(shí)間計(jì)分。初、高中組比賽中沒(méi)有完成搜救任務(wù)，以熄滅蠟燭的時(shí)間計(jì)分。初、高中組比賽中沒(méi)有完成回家任務(wù)，以完成熄滅蠟燭和搜救的時(shí)間計(jì)分。、可靠性：滅火機(jī)器人的可靠性和它的快速性一樣重要，三次滅火都成功的機(jī)器人最終得分減10% 。 最終得分是機(jī)器人兩次最好成績(jī)之和。三次滅火都成功的可靠性系數(shù)為0.9，兩次成功的可靠性系數(shù)為1.0。6、獲獎(jiǎng)按照學(xué)段組別和項(xiàng)目類別分設(shè)：冠軍隊(duì)、亞軍隊(duì)、季軍隊(duì)、第四名、第五名和第六名各1隊(duì)凡獲獎(jiǎng)選手都必須參加基本編程測(cè)試，沒(méi)有通過(guò)編程測(cè)試和不參加編程測(cè)試的