第十七屆中小學(xué)電腦制作活動納英特IER智能挑戰(zhàn)賽——九宮建設(shè)競賽規(guī)則_第1頁
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文檔簡介

1、附件7納英特IER智能挑戰(zhàn)賽“九宮建設(shè)”一、任務(wù)簡述通過選手現(xiàn)場獨(dú)立修改程序、調(diào)試機(jī)器人及隊員間的配合,同時使用兩臺機(jī)器人在“九宮”場地中通過接力配合完成一系列“建設(shè)”任務(wù)。在參與競賽的過程中選手不僅學(xué)會了機(jī)器人的控制與原理,同時也使機(jī)器人成為他們共同成長的伙伴。這既是本屆智能挑戰(zhàn)賽的任務(wù),也是國際教育機(jī)器人聯(lián)盟(IER)所倡導(dǎo)的基本理念。二、場地說明2.1場地規(guī)格初級任務(wù)區(qū)(綠色區(qū)域)高級任務(wù)區(qū)(紅色區(qū)域)中級任務(wù)區(qū)(橙色區(qū)域)引導(dǎo)線(由5 RGB全彩燈形成,在實(shí)際場地中可能沒有十字引導(dǎo)線)由九塊45*45cm 的單元格拼接而成的“九宮”場地,如下圖所示:綠色區(qū)域?yàn)槌跫壢蝿?wù)區(qū)(四處),橙色區(qū)

2、域?yàn)橹屑壢蝿?wù)區(qū)(四處),紅色區(qū)域?yàn)楦呒壢蝿?wù)區(qū)(一處)。2.2單元格45*45cm方格,內(nèi)有若干個5 RGB全彩燈。所使用的單元格總?cè)蝿?wù)超過9個,現(xiàn)場經(jīng)裁判使用“九宮競賽管理”計算機(jī)選擇9個任務(wù)拼接而成。2.3起始區(qū)(終點(diǎn)區(qū)) 123456789中間邊長為21cm的正方形起始區(qū)(終點(diǎn)區(qū))是指單元格中由引導(dǎo)線組成的邊長為21cm的正方形,位于場地任意區(qū)域內(nèi),比賽現(xiàn)場由裁判確認(rèn)。起始區(qū)亦為終點(diǎn)區(qū),如下方左圖所示: 2.4場地編號標(biāo)準(zhǔn)為自動評分的需要,場地安裝時單元格上的箭頭標(biāo)識朝一個方向,以場地箭頭方向開始,按從左往右,從上往下的順序?qū)卧襁M(jìn)行編號依次為1-9,如上方右圖所示。編號的順序和機(jī)器人完

3、成任務(wù)的先后順序無關(guān)。2.5引導(dǎo)線引導(dǎo)線所組成的圖案即機(jī)器人尋跡的路線,使用5 RGB全彩燈形成,每相鄰兩個燈間的中心距離小于23mm,采用RGB三種顏色任意組合,選手在現(xiàn)場根據(jù)實(shí)際情況對機(jī)器人進(jìn)行調(diào)試,以完成所要求的任務(wù)。機(jī)器人在執(zhí)行未經(jīng)說明可脫線的任務(wù)過程中其垂直投影應(yīng)始終在引導(dǎo)線上方。引導(dǎo)線兩側(cè)可能有裝飾圖案,但不會影響到機(jī)器人識別引導(dǎo)線。2.6環(huán)境條件比賽場地盡可能為冷光源,低照度,低磁場干擾,引導(dǎo)線會根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境調(diào)節(jié)亮度,場地盡可能保持平整。由于單元格拼接時存在誤差,可能會有一定偏差和間隙,參賽選手應(yīng)考慮比賽現(xiàn)場存在各種實(shí)際情況的可能性,具備適應(yīng)比賽現(xiàn)場的能力。三、機(jī)器人與系統(tǒng)環(huán)境3

4、.1機(jī)器人尺寸與規(guī)格機(jī)器人最大尺寸(靜止?fàn)顟B(tài))為21*21cm,即當(dāng)機(jī)器人放入起始區(qū)域時,其邊緣垂直投影不得超出此區(qū)域的范圍;輪式機(jī)器人重量1kg(包含電池重量),履帶式機(jī)器人重量1.2kg(包含電池重量)。3.2機(jī)器人設(shè)計要求3.2.1、為著重考核選手在現(xiàn)有的條件下團(tuán)隊合作完成任務(wù),而不是比拼器材,比賽采用輪式機(jī)器人和履帶式機(jī)器人各一臺。輪式機(jī)器人:限定使用1個可編程處理器,驅(qū)動電機(jī)不超過2個(電壓6V,轉(zhuǎn)速:300轉(zhuǎn)/分鐘)。履帶式機(jī)器人:限定使用1個可編程處理器,驅(qū)動電機(jī)不超過2個(電壓6V,轉(zhuǎn)速:300轉(zhuǎn)/分鐘),主動輪必須離地。3.2.2、機(jī)器人不限傳感器個數(shù)及種類,機(jī)器人配置無線藍(lán)

5、牙功能,以便與九宮競賽管理計算機(jī)進(jìn)行通訊。3.2.3、根據(jù)機(jī)器人電源連接方式不同(串聯(lián)或并聯(lián)),一臺機(jī)器人使用的所有電源的總輸出不得超過9V。3.2.4、正式比賽時兩名選手各使用一臺機(jī)器人參賽,可相互協(xié)助,但中途不能更換機(jī)器人,可允許攜帶備用零部件(非整機(jī))對機(jī)器人在不更換機(jī)架的前提下進(jìn)行維護(hù)。3.3系統(tǒng)環(huán)境采用九宮競賽管理軟件,用于競賽的自動計時及評分。由系統(tǒng)發(fā)出指令,開始自動計時,機(jī)器人到達(dá)終點(diǎn)發(fā)出指令則計時結(jié)束。裁判根據(jù)選手完成任務(wù)的實(shí)際情況,在競賽管理計算機(jī)上記錄選手成績,并顯示參賽隊伍最終成績。四、任務(wù)模塊4.1任務(wù)說明(道具信息詳見4.2-道具說明)任務(wù)區(qū)域任務(wù)名稱任務(wù)說明小學(xué)中學(xué)

6、開始/結(jié)束起點(diǎn)/終點(diǎn)通過藍(lán)牙模塊與競賽管理計算機(jī)建立通訊,在接收到競賽管理計算機(jī)發(fā)出的開始指令后出發(fā)。成功離開起點(diǎn)區(qū)(機(jī)器人的垂直投影完全離開起點(diǎn)區(qū))得20分。成功回到終點(diǎn)區(qū)(機(jī)器人的垂直投影完全進(jìn)入終點(diǎn)區(qū))并通過標(biāo)準(zhǔn)指令格式發(fā)送結(jié)束命令到競賽管理計算機(jī)上,且在機(jī)器人屏幕上顯示并保留該字符(便于裁判評分時確認(rèn)),完成得20分。指令標(biāo)準(zhǔn)格式:開始結(jié)束初級任務(wù)基本道路初級任務(wù)區(qū)共四個任務(wù)區(qū),初級任務(wù)區(qū)類似下方圖形,于比賽現(xiàn)場由裁判使用競賽管理計算機(jī)確認(rèn)生成。引導(dǎo)線為單一某種顏色,具體顏色現(xiàn)場公布。機(jī)器人從一個路口進(jìn)入,沿引導(dǎo)線行走,從另外3個任意路口走出任務(wù)模塊。成功走出一個任務(wù)區(qū)得20分,同一單

7、元格重復(fù)走不加分。中級任務(wù)植樹造林任務(wù)簡介:將“樹”種植到指定區(qū)域。識別區(qū):如下圖黃色圓圈所示(紅色或白色,紅色代表“紅杉樹”,白色代表“白楊樹”),小學(xué)2處,初中4處,所有識別區(qū)顏色一致。樹:2號道具,放于下圖中間藍(lán)點(diǎn)處。種植區(qū):如下圖綠色方框所示(紅色或白色,紅色代表“紅杉樹”種植區(qū),白色代表“白楊樹”種植區(qū)),小學(xué)2處,初中4處。任務(wù)描述:機(jī)器人到達(dá)“識別區(qū)”,發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)指令到競賽管理軟件,判斷“識別區(qū)”顏色,將“樹”種植到與“識別區(qū)”相同顏色的“種植區(qū)”(壓在“種 植區(qū)”任意點(diǎn)上即可),且“樹”在機(jī)器人離開任務(wù)區(qū)之前直立不倒。指令格式:植樹造林:* (*為“樹”:“紅杉樹”或“白楊樹”)

8、,且機(jī)器人LED屏幕上顯示并保留該字符(便于裁判評分時確認(rèn))。得分:完成本任務(wù)得30分;只指令發(fā)送正確得10分;若指令正確但“樹”倒在“種植區(qū)”,則得20分;否則不得分。大壩維護(hù)任務(wù)簡介:打撈“大壩”內(nèi)的“淤泥”。淤泥:1號道具,小學(xué)1個,初中2個,放于下圖紅點(diǎn)處。大壩:6號道具,放于下圖綠色方框所示區(qū)域。任務(wù)描述:將“大壩”內(nèi)的“淤泥”打撈移到“大壩”之外,且不移動“大壩”。得分:完成本任務(wù)得30分;移動大壩不得分;初中組每打撈1個得15分。垃圾分類任務(wù)簡介:將分類“垃圾”放入相應(yīng)“垃圾箱”。垃圾:木質(zhì)長方體(藍(lán)色或黃色,藍(lán)色代表“可回收垃圾”,黃色代表“不可回收垃圾”),小學(xué)2個,初中3個

9、,分別放于下圖黃色圓圈所示的藍(lán)點(diǎn)或黃點(diǎn)處,比賽現(xiàn)場確定。 垃圾箱:5號道具2個(藍(lán)色和黃色,藍(lán)色代表“可回收垃圾箱”,黃色代表“不可回收垃圾箱”),放于下圖綠色方框所示的顏色相同區(qū)域。任務(wù)描述: 將“垃圾”分類放入相應(yīng)的“垃圾箱”內(nèi)。得分:完成本任務(wù)得30分,小學(xué)組放對一個得15分;中學(xué)組放對一個得10分;否則不得分。此任務(wù)可脫線運(yùn)行。交通疏導(dǎo)任務(wù)簡介:將“道路”上的“障礙物”移開。障礙物:3號道具,小學(xué)1-3處,初中1-5處,放于下圖藍(lán)點(diǎn)上。道路:如下圖中綠色引導(dǎo)線。任務(wù)描述:將“道路”上的“障礙物”移開(不壓線),計算“障礙物”個數(shù)并發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)指令到競賽管理軟件。指令格式:障礙物:*個 (*

10、為“障礙物”個數(shù)),且機(jī)器人LED屏幕上顯示并保留該字符(便于裁判評分時確認(rèn))。得分:完成本任務(wù)得30分;若移開所有“障礙物”,但指令發(fā)送錯誤,則得15分;否則不得分。敲響警鐘任務(wù)簡介:用“棒槌”敲響“警鐘”。 棒槌:2號道具,放于下圖黃色圓圈所示區(qū)域。警鐘:懸掛于20cm高,放于下圖綠色方框所示區(qū)域。任務(wù)描述:用“棒槌”敲擊“警鐘”3次,且“警鐘”不掉落。得分:完成本任務(wù)得30分,敲中1次得10分,若“警鐘”掉落則不得分?;馂?zāi)救援任務(wù)簡介:將“傷員”轉(zhuǎn)移出“火源”范圍,且隔離“火源”火源:1號道具,放于下圖黃色圓圈所示區(qū)域。傷員:圓球,放于“火源”上。隔離帶:4號道具,放于下圖綠色方框所示區(qū)

11、域。任務(wù)描述:將“傷員”轉(zhuǎn)移出“火源”范圍且火勢不擴(kuò)散(“火源”壓在任意紅點(diǎn)上即可),并用“隔離帶”罩住“火源”使其隔離。得分:完成本任務(wù)得30分;將“傷員”轉(zhuǎn)移出“火源”范圍且火勢不擴(kuò)散,得10分;否則不得分。智能軌道任務(wù)簡介:識別“站點(diǎn)”并沿著“軌道”前進(jìn)站點(diǎn):如下圖黃色圓圈所示,顏色為紅色或黃色(紅色為“1號站點(diǎn)”,黃色為“2號站點(diǎn)”)。軌道:如下圖綠色引導(dǎo)線,比賽現(xiàn)場確定。任務(wù)描述:機(jī)器人發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)指令到競賽管理軟件,隨機(jī)確認(rèn)1條綠色“軌道”,機(jī)器人識別“站點(diǎn)”顏色,并沿著 “軌道”前進(jìn)。指令格式:智能軌道:*站點(diǎn)(*為“站點(diǎn)”編號,“1號”或“2號”),且機(jī)器人LED屏幕上顯示并保留該

12、字符(便于裁判評分時確認(rèn))。得分:完成本任務(wù)得30分;“站點(diǎn)”顏色判斷正確,得10分;否則不得分。修繕古城任務(wù)簡介:將“磚塊”放到“古城”上。磚塊:木質(zhì)長方體,小學(xué)1個,初中2個,平放于下圖黃色圓圈所示區(qū)域。 古城:7號道具,小學(xué)1個,初中2個,放于下圖綠色方框所示區(qū)域。 任務(wù)描述:將“磚塊”放到“古城”上,且在機(jī)器人離開任務(wù)區(qū)之前不掉落。得分:完成本任務(wù)得30分,小學(xué)組若將“磚塊”放到“古城”頂端但掉落,則得15分;中學(xué)組完成1個得15分,“磚塊”掉落不得分。挖掘礦石任務(wù)簡介:將“礦石”從“礦坑”中挖掘出來。礦石:小型磁鐵,小學(xué)1個,初中2個,放于下圖紅點(diǎn)處。礦坑:4號道具,小學(xué)1個,初中2

13、個,放于下圖綠色方框所示區(qū)域。 任務(wù)描述:將“礦石”從“礦坑”中挖掘出來,且機(jī)器人離開任務(wù)區(qū)之前不掉落。得分:完成本任務(wù)得30分,初中組完成1個得15分。高級任務(wù)建材運(yùn)輸任務(wù)簡介:將“建材”從起點(diǎn)區(qū)帶到“安置區(qū)”。建材: 1號道具。安置區(qū):下圖綠色方框所示區(qū)域。任務(wù)描述:1號機(jī)器人將“建材”從起點(diǎn)區(qū)帶出,交給2號機(jī)器人,2號機(jī)器人將其帶到“安置區(qū)”(壓線即可)。得分:完成本任務(wù)得50分;2號機(jī)器人拿到“建材”,但未正確放置,得20分;1號機(jī)器人直接攜帶“建材”放至“安置區(qū)”不得分。物資調(diào)配任務(wù)簡介:將“物資”帶到起點(diǎn)區(qū)。物資:1號道具,放于下圖中間紅點(diǎn)處。任務(wù)描述:2號機(jī)器人將“物資”從“安置

14、區(qū)”帶出,交給1號機(jī)器人,1號機(jī)器人將“物資”帶到起點(diǎn)區(qū)。得分:完成本任務(wù)得50分;2號機(jī)器人取得“物資”,得10分;1號機(jī)器人拿到傳遞的“物資”但未帶到起點(diǎn)區(qū),則任務(wù)得分30分;否則不得分。4.2道具說明編號說明圖例1一層為2個積木,共2層,總計4個積木。用于“大壩維護(hù)”、“火災(zāi)救援”、“建材運(yùn)輸”、“物資調(diào)配”任務(wù)。2一層為2個積木,共4層,總計8個積木。用于“植樹造林”、“敲響警鐘”任務(wù)。3一層為2個積木,共5層,總計10個積木。用于“交通疏導(dǎo)”任務(wù)。4邊長為3個積木長度的正方形,共3層,總計30個積木。用于“火災(zāi)救援”、“挖掘礦石”任務(wù)。5長為6個積木、寬為4個積木的長方形,一層為18

15、個,共2層,總計36個積木。用于“垃圾分類”任務(wù)。6長為12個積木、寬為4個積木的長方形,一層為30個,共2層,總計60個積木。用于“大壩維護(hù)”任務(wù)。7長為10個積木、寬為1.5個積木的長方體,一層30個, 2層30個3層6個,總計66個積木。用于“修繕古城”任務(wù)。五、競賽流程5.1編程、調(diào)試待參賽選手進(jìn)入封閉的比賽場地后,由裁判啟動九宮競賽管理軟件設(shè)計任務(wù)場地,選手在接下來的2小時內(nèi)現(xiàn)場獨(dú)立修改程序、調(diào)試機(jī)器人。5.2啟動共有兩個參賽機(jī)器人,分別為1號和2號(選手自行定義),采取“接力”的模式進(jìn)行比賽。1號機(jī)器人在“起始區(qū)”內(nèi)待命并與“九宮競賽管理軟件”計算機(jī)進(jìn)行通訊,由計算機(jī)發(fā)出開始指令后

16、,計時開始,同時1號機(jī)器人自動開始運(yùn)行。如10秒內(nèi)機(jī)器人不運(yùn)行則改由手工啟動,評分由裁判手工評分,則該輪比賽得分系數(shù)為手工啟動系數(shù)。2號機(jī)器人在“接力區(qū)”待命等待接力。5.3接力接力區(qū):由選手自己選定符合接力任務(wù)要求的任一單元格作為接力區(qū)。接力任務(wù):為體現(xiàn)選手團(tuán)結(jié)合作,1號出發(fā)機(jī)器人至少完成3個任務(wù)后到達(dá)接力區(qū),否則接力無效,接力任務(wù)不得分,并且該輪比賽總分扣除20分。比賽開始時,將2號機(jī)器人機(jī)身全部置于接力區(qū)內(nèi);1號機(jī)器人機(jī)身全部進(jìn)入接力區(qū)時,2號機(jī)器人方可運(yùn)行,且2號機(jī)器人至少完成3個任務(wù)。接力任務(wù)完成后,允許兩臺機(jī)器人同時運(yùn)行。得分:接力完成得20分。若接力失敗或者無效,可手動運(yùn)行2號機(jī)

17、器人,接力任務(wù)不得分。5.4結(jié)束1號機(jī)器人抵達(dá)終點(diǎn)區(qū)并向九宮競賽管理軟件計算機(jī)發(fā)出標(biāo)準(zhǔn)指令格式結(jié)束,則該輪比賽結(jié)束,計時停止。若1號機(jī)器人發(fā)送結(jié)束指令,而2號機(jī)器人尚未完成任務(wù),則計算已完成的任務(wù)總分。比賽過程中,在未說明可以脫線行走的任務(wù)區(qū)進(jìn)行脫線行駛則任務(wù)失敗且該機(jī)器人比賽提前結(jié)束,之前得分有效,另一臺機(jī)器人可繼續(xù)完成任務(wù)。在任務(wù)執(zhí)行過程中,未經(jīng)裁判允許參賽隊員接觸機(jī)器人,則該輪比賽終止,已完成任務(wù)的得分有效。5.5處罰機(jī)器人或者選手破壞場地,每出現(xiàn)一次扣除10分,且由此完成的任務(wù)不得分。故意破壞場地者將取消比賽資格。六、評分標(biāo)準(zhǔn)每組參賽選手有兩輪比賽機(jī)會(兩輪比賽場地一致),如果時間允許

18、,可由組委會決定在兩輪比賽間適當(dāng)增加調(diào)試時間。每場比賽,均按賽場上的實(shí)際狀態(tài)記錄成績,由競賽管理計算機(jī)統(tǒng)計得分,得分精確到0.1分。每輪最長計時3分鐘,超過3分鐘則任務(wù)結(jié)束,之前得分有效。6.1得分得分系數(shù):使用九宮競賽管理軟件啟動機(jī)器人得分系數(shù)為1.2,人工手動啟動機(jī)器人得分系數(shù)為1.0。任務(wù)得分:各個任務(wù)分值之和。 單輪成績= 得分系數(shù)*任務(wù)得分??偟梅譃閮奢喅煽冎汀?.2成績評判總得分高者排名靠前,總得分相同時以最好的單輪成績高者排名靠前,兩者均相同時以最好的單輪成績時間短者排名靠前。七、通用附則(見附件11)附1:成績統(tǒng)計表(小學(xué)組)參賽隊: 日期: 年 月 日區(qū)域任務(wù)分值實(shí)際得分備注開始起點(diǎn)20分初級任務(wù)基本道路#1 #2#3 #420分/個,80分中級任務(wù)植樹造林10/20/30分大壩維護(hù)15/30分垃圾分類30分疏導(dǎo)交通15/30分敲響警鐘10/20/30分火災(zāi)救援10/30分智能軌道10/30分修繕古城15/30分挖掘礦石30分高級任務(wù)建材運(yùn)輸20/50分物資調(diào)配10/30/50分接力接力20分結(jié)束終點(diǎn)20分犯規(guī)罰分10分/次得分系數(shù)自動手動1.2/1.0比賽時間總分關(guān)于取消比賽資格的記錄:原因:裁 判 員: 記 分 員: 參賽隊員: 參賽隊員: 裁 判 長: 數(shù)據(jù)錄入:

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