機器人滅火比賽規(guī)則

1、機器人滅火比賽規(guī)則1.競賽目的 制造一個計算機控制的機器人在一間平面結(jié)構(gòu)房子模型里運動，找到一根蠟燭并盡快將它熄滅，這個工作受多個因素影響，它模擬了現(xiàn)實家庭中機器人處理火警的過程,那個蠟燭代表家里燃起的火源，機器人必須找到并熄滅它。2.房子平面結(jié)構(gòu)和特性 附件A為比賽場地平面結(jié)構(gòu)圖，圖中的尺寸是近似的，真實的尺寸與給定值可相差2cm以內(nèi)。 比賽場地的墻壁33cm高，由木頭做成。墻壁刷成白色。比賽場地的地板將是被漆成黑色的光滑木制表面。地板的接合處要平整并漆上同樣的黑色，不過不必非常平整，只要保證機器人可以處理0.3cm的不連續(xù)區(qū)域就可以了。場地中所有的走廊和門口寬都是46cm。門口并沒有門，而

2、是一個46cm的開口，將會有一個白色的2cm寬的白色帶子或白漆印跡表示房間入口。 比賽場地的地板是黑色的，但是有一些機器人可能用泡沫、粉末或者其他的物質(zhì)來熄滅蠟燭的火焰，所以每一個機器人比賽后會盡可能清洗好場地，但是不能保證地板在整個比賽過程中都保持黑色。 機器人將從一個標(biāo)有“H”的代表起始位置的圓圈開始（見附件A）。真實的代表起始位置的白圈是實心的，不標(biāo)記“H”。30cm直徑的白色圓圈在46cm走廊的中心，也就是說在圓圈和墻壁之間將有 8cm的空間。因此圓圈圓心在離兩邊墻壁24cm的地方。機器人必須在圓圈中啟動。3.場地照明 比賽場地周圍的照明等級在比賽時才能確定。參賽者在比賽期間有時間了解

3、周圍的燈光等級及標(biāo)定機器人。在在第一天調(diào)試設(shè)定后，比賽的照明將不會再調(diào)整來滿足個別競賽者的要求。比賽的挑戰(zhàn)之一就是要求機器人能夠在一個含不確定照明、陰影、散光等實際情況的環(huán)境中運行。4.機器人運行 機器人一旦啟動，機器人必須在沒有人的干預(yù)下自己控制，也就是說是自主控制，而非人工控制。 機器人在運行過程中可以碰撞或接觸墻壁，但是不能標(biāo)記和破壞墻壁，如果碰到墻壁將會受到處罰。機器人不能在比賽場地中留下任何可以幫助它運行的標(biāo)記。如果裁判認(rèn)為機器人故意破壞了比賽場地（包括墻壁），機器人將被取消資格，當(dāng)然這不包括運動中意外的標(biāo)記或刮擦。 機器人在熄滅蠟燭前必須已經(jīng)找到了它，而不是碰巧噴出CO2熄滅了蠟燭

4、。 5.熄滅蠟燭 機器人不能運用任何破壞性的或危險的方法來熄滅蠟燭。它可以運用類似水、空氣、CO2等,禁止使用任何危險的或可能破壞比賽場地的方法或物質(zhì)。比如通過使燃放爆竹產(chǎn)生沖擊來使蠟燭熄滅等，也不能通過碰倒蠟燭而使蠟燭熄滅。 蠟燭在燃著時不允許被撞倒。為了使蠟燭不因水或空氣而輕易倒下，我們把它放在木質(zhì)基座上。 機器人撲滅蠟燭的過程中的所造成的混亂（水、發(fā)酵粉、生奶油等）將在比賽間歇被裁判員清理干凈。 近來滅火技術(shù)發(fā)展可以使機器人在很遠(yuǎn)的地方撲滅蠟燭，這種在很遠(yuǎn)距離撲滅蠟燭的能力與建造機器人尋找發(fā)現(xiàn)火焰的智能比賽目的不相符。為了使競賽回到原來的目的上，機器人在試圖撲滅火焰前必須到距火焰30cm

5、以內(nèi)。在距離火焰30cm的圓上有一條2.5cm寬的白線，機器人在撲滅火焰之前必須有一部分在圓圈內(nèi)。為了使圍繞蠟燭的圓圈不會碰到代表門的線，蠟燭必須離門口足夠遠(yuǎn)。6.機器人尺寸 機器人最大的尺寸必須是31cm×31cm×31cm。機器人不能看到建筑物墻壁另一面的東西，機器人在比賽時不能分離，且永遠(yuǎn)不能超出允許的31cm范圍。 如果機器人有觸角探測物體或墻，這些觸角也算做機器人的一部分。 假如參賽者想在機器人上加旗幟、帽子或其他純裝飾性的沒有任何作用的部分，必須保證所加的東西對機器人的運行沒有影響。7.機器人的重量 對機器人的重量沒有限制。 8.機器人的建造材料 機器人的建造材

6、料沒有限制。9.蠟燭 蠟燭火焰的底部將離地面15cm到20cm高，這高度包括支持蠟燭的木質(zhì)基座?；鹧娴撞縿傞_始高出地面20cm或到離地面低于15cm高度時將換一根蠟燭。蠟燭是直徑大約為2cm粗的白蠟燭。蠟燭火焰的確切高度和尺寸是不確定的、變化的，由蠟燭條件和周圍的環(huán)境所決定，當(dāng)蠟燭的火焰在上述的規(guī)格范圍內(nèi)，則要求機器人能發(fā)現(xiàn)蠟燭，而不管這時火焰具體是什么尺寸。 蠟燭將隨機地放在比賽場地的一個房間里。在機器人所經(jīng)歷的3輪比賽中，蠟燭將被等概率的放在4個房間的任何一間。理想的情況在每輪比賽中將蠟燭放在不同的房間里以測試機器人的運行，但是也可以將蠟燭放在一個房間里兩次。如果蠟燭第一輪和第二輪比賽時放

7、在同一房間里，則應(yīng)確保在第三輪也就是最后一次的比賽中蠟燭不放在那個房間里。因此在機器人3輪比賽中，蠟燭至少在兩個房間里或三個房間里。蠟燭將被安裝在一個漆成黃色的木質(zhì)基座上(7cm×7cm×3cm)。這個基座用來防止蠟燭傾倒。10. 傳感器在不違反其他規(guī)則和規(guī)范的情況下對傳感器的型號、數(shù)量沒有限制。禁止參賽者在墻上或地上放置任何標(biāo)記、燈塔或反射物來幫助機器人導(dǎo)航。參賽者應(yīng)意識到現(xiàn)代相機與攝象機通過發(fā)射紅外光進(jìn)行自動聚焦，比賽場地周圍采用的是高壓鈉燈。如果機器人使用光線傳感器找蠟燭或探測墻壁和家具，設(shè)計者應(yīng)采取措施避免這些光源對它的影響。11. 電源大賽電源供給為220 V,5

8、0Hz。如果你的機器人或計算機需要電力，請帶好足夠長導(dǎo)線的插座。12. 導(dǎo)線如果機器人需要外部提供電源，應(yīng)使導(dǎo)線足夠長，可以讓機器人可以到達(dá)比賽場地的每一個區(qū)域。導(dǎo)線可以拖在行進(jìn)的機器人后面或者由裁判提在空中。13. 比賽順序機器人通過編號來確定比賽先后次序。所有機器人必須按照排好的順序進(jìn)行比賽。在所有機器人進(jìn)行完第一輪的比賽后再開始第二輪的比賽。 在兩輪比賽之間參賽者可以調(diào)整、修改和修理機器人，但不允許更換機器人。前一個機器人比賽之后，后一個參賽者有1分鐘時間進(jìn)入賽場并啟動自己的機器人。1分鐘內(nèi)沒有準(zhǔn)備好的機器人將喪失這次測試機會，但不影響剩下的比賽機會。比賽順序一旦排好就不再改變。每一輪的

9、比賽時間不是固定的，它取決于其他參賽者完成比賽的時間。 參賽隊員進(jìn)入比賽場地后，將機器人準(zhǔn)備好之后放入比賽場地，示意裁判如何開動機器人，然后進(jìn)行抽簽確定蠟燭和家具的位置并放好，最后由裁判來啟動機器人進(jìn)行比賽。14. 比賽限制為了達(dá)到建造能發(fā)現(xiàn)并熄滅火源的機器人的比賽目的，在合理的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)火源是非常重要的。機器人找到并熄滅蠟燭的最大時間限制是3分鐘。在3分鐘之后比賽將被終止?；丶夷Ｊ较聶C器人回家的最大時間是2分鐘。如果機器人在比賽中進(jìn)入轉(zhuǎn)圈狀態(tài)，并且轉(zhuǎn)了5個同樣的圈，則本輪比賽將被終止。任何時候機器人超過30秒沒有移動，則比賽將被終止。機器人如果被終止比賽將得不到本輪分?jǐn)?shù)，但不影響機器人下一輪

10、比賽。在比賽中，機器人撞倒蠟燭或家具、機器人推動蠟燭或家具超過3cm，本輪比賽無成績。15. 得分得分=（實際時間+罰分）×模式系數(shù)×房間系數(shù)在本次比賽中，每個參賽隊伍有三輪比賽機會，最后成績?nèi)∪蔚梅种袃纱魏玫牡梅窒嗉?。最后得分最低的機器人是優(yōu)勝者。最后得分的計算取決于以下闡述的許多因數(shù)。16. 運行模式 對于所有比賽，得分越低，成績越好，最簡單的運行方式是標(biāo)準(zhǔn)運行模式。參賽者可以選擇5種運行模式中的一種或幾種來減少本輪得分。標(biāo)準(zhǔn)運行 這種模式下，機器人運行在除了墻以外沒有障礙物沒有斜面的比賽場地上。機器人靠人工啟動（開始尋找蠟燭）。在找到并熄滅蠟燭后，比賽結(jié)束。標(biāo)準(zhǔn)模式

11、得分系數(shù)是1.0。聲音啟動 這種模式下，機器人不是由人工按按紐來啟動，而是接收到3.04.0 KHz聲音信號后啟動。一旦機器人電源打開，只有發(fā)出聲音機器人才會啟動。如果沒有接收到聲音時機器人就啟動，參賽者可以手拿聲音發(fā)生裝置在機器人周圍任意距離的地方有五秒鐘的時間完成機器人的啟動。如錯誤地檢測到周圍房間的噪聲（即使是其他賽場用于啟動機器人的聲音），那么這場測試仍然有效，但機器人將不作為聲音啟動模式來計分。如果機器人不能響應(yīng)聲音信號，那在本次測試中將不會給第二次機會（如再次按聲音鍵）來運行聲音啟動模式，這種情況下，機器人就不能算聲音啟動方式了。比賽計時從聲音信號發(fā)出時開始，而不是從機器人對聲音信

12、號做出響應(yīng)開始。比賽中的發(fā)聲器由參賽隊員自備。聲音啟動模式的得分分?jǐn)?shù)是0.95?；丶夷Ｊ?機器人熄滅蠟燭后回到代表起始位置的圓圈內(nèi)。這里不要求按原路返回及選擇最優(yōu)路徑，主要回去就行了，但在回家路上不能進(jìn)到房間里。如果機器人的任何一部分進(jìn)入代表起始位置的30cm白圈內(nèi)并停下，就認(rèn)為機器人回到了家中，而不必和剛開始的位置一樣。如果機器人沒有回到代表起始位置的圓圈中或回家時間超過2分鐘，機器人就不能算回家模式了。 實際時間分?jǐn)?shù)只包括機器人找到并熄滅蠟燭的時間，不包括機器人回家時間?；丶夷Ｊ降牡梅窒禂?shù)是0.8。非推測導(dǎo)航模式采用非推測航行法模式，將在比賽場地的走廊中加斜坡來改變到房間的距離。一條走廊上

13、放一個斜坡，斜坡完全占滿走廊。比賽中可能有多個斜坡。斜坡放在走廊上，而不放在房間里。斜坡的數(shù)量和位置在比賽中是變化的。斜坡高度不大于5cm。斜坡與地板的連接處是光滑的，沒有臺階和激烈下降。機器人比賽開始前不知道斜面的確切尺寸與形狀。斜坡的最大斜率是 13度。斜坡顏色和地板一樣。非推測導(dǎo)航模式的得分系數(shù)是0.7。 家具模式這種模式下每個房間里有一件或多件家具。這件家具隨意地放在房子里。機器人可以接觸摸家具，但是不能推開家具。家具是用11.5cm直徑的涂了半光澤黃色的鋼柱，柱高30cm、重量大于2公斤。家具也許會擋住機器人看蠟燭的視線或者機器人要繞過家具才能發(fā)現(xiàn)蠟燭，這增加了比賽的趣味性、真實感和

14、挑戰(zhàn)性。家具模式的得分系數(shù)為0.5。17.處罰接觸墻壁機器人用身體的任何部分或觸角接觸墻壁，不論是有意的還是無意的，都受處罰，一次加5分，機器人每貼著墻壁滑動2cm加1分。撲滅蠟燭后返回出發(fā)位置過程中接觸墻壁不加分。接觸蠟燭機器人用觸角或身體的任何部分接觸蠟燭或其機座，不論是有意的還是無意的都加50分。接觸部分指機器人本體部分，不包括機器人用來滅火的水、氣體或其他東西。18.房間系數(shù)為了使比賽更具真實性同時鼓勵創(chuàng)造更聰明的機器人，我們有意增加了比賽的不確定性。機器人不知道蠟燭到底在四個房間中的哪一個里面！有時蠟燭就在機器人搜索的第一個房間里，有時在機器人搜索的第4個房間里。在第4個房間發(fā)現(xiàn)蠟燭要比在第1個房間發(fā)現(xiàn)蠟燭難度要大、要花更多的時間。為了減少運氣的影響，我們引入了房間系數(shù)，房間系數(shù)乘以所用的時間才是最后的得分。機器人找到蠟燭前搜索的房間越多，房間系數(shù)值越小，得分就越少。搜索1個房間，房間系數(shù)為1.0搜索2個房間，房間系數(shù)為0.85搜索3個房間，房間系數(shù)為0.50搜索4個房間，房間系數(shù)為0.35機器人按什么順序搜索房間并不重要。重要的是機器人找到蠟燭前搜索了多少房間。有些機器人的傳感器非常靈敏，能在房間門口往里一看就知道里面是否有蠟燭，所以機器人接觸門口白線就算機器人搜索了那個房間。重復(fù)搜索同一個房間，該房間將不被重復(fù)計算