“移動飛信杯”大學(xué)生機(jī)器人挑戰(zhàn)賽規(guī)則 - 南通大學(xué)

1、“移動飛信杯”大學(xué)生機(jī)器人挑戰(zhàn)賽規(guī)則一、機(jī)器人滅火比賽規(guī)則1、競賽目的制造一個計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人，機(jī)器人在一間平面結(jié)構(gòu)房子模型里運(yùn)動，找到一根蠟燭并盡快把它熄滅，這個工作受多個因素影響，它模擬了現(xiàn)實(shí)家庭中機(jī)器人模擬火警的過程，那個蠟燭代表家庭里燃起的火源，機(jī)器人必須找到并熄滅它。2、比賽場地 比賽場地將采用國際標(biāo)準(zhǔn)比賽場地，其具體的尺寸如下圖。比賽場地的墻壁高33cm，由木頭做成。墻壁刷成白色。比賽場地的地板是被漆成黑色的光滑木制板。在所有的房間和走廊的地板上，可能會鋪有小地毯，不會有粗毛地毯。場地中所有的走廊和門口都是46cm的開口，將會有一個白色的2.5cm寬的白色帶子或白漆印跡表示房間入

2、口。 在比賽中，有一些機(jī)器人可能會用泡沫，粉末或其他的物質(zhì)來熄滅蠟燭的火焰，裁判會在每一個機(jī)器人比賽后盡可能清洗好場地，但是不能保證地板在整個比賽過程中都保持干凈。機(jī)器人將從一個標(biāo)有“H“的代表起始位置的圓圈開始。真實(shí)的代表起始位置的白圈是實(shí)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中間將有8cm的空間。因此圓圈圓心在離兩邊墻壁24cm的地方。機(jī)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周圍的燈光等級及標(biāo)定機(jī)器人。在第一天調(diào)試設(shè)定后，比賽的照明將不會再調(diào)整來滿足個別參賽者的要求。比賽的挑戰(zhàn)之一就

3、是要求機(jī)器人能夠在一個不確定照明、陰影、散光等實(shí)際情況的環(huán)境中進(jìn)行。4、機(jī)器人運(yùn)行機(jī)器人一旦啟動，必須在無人的干預(yù)下自己控制，也就是說是自主控制，而非人工控制。機(jī)器人在運(yùn)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，如果碰到墻壁將會被扣分。機(jī)器人不能在比賽場地中留下任何可以幫助它運(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地（包括墻壁），機(jī)器人將被取消資格，當(dāng)然這不包括運(yùn)動中以外的標(biāo)記或刮檫。機(jī)器人在熄滅蠟燭前必須已經(jīng)找到了它，而不是碰巧噴出二氧化碳熄滅了蠟燭。5、熄滅蠟燭 機(jī)器人不能運(yùn)用任何破壞性的或危險的方法來熄滅蠟燭。它可以運(yùn)用類似水、空氣、二氧化碳等，禁止使用任何危險的或可能破

4、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(jī)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）將在比賽間歇由裁判員清理干凈。 近來，滅火技術(shù)的發(fā)展可以使機(jī)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機(jī)器人尋找發(fā)現(xiàn)火焰的智能比賽目的不相符。為了實(shí)現(xiàn)競賽的真正目的，機(jī)器人在試圖撲滅火焰前必須到距火焰30cm以內(nèi)。在距離火焰30cm的圓上有一條2.5cm寬的白線，機(jī)器人在撲滅火焰前必須有一部分在圓圈內(nèi)，但此時機(jī)器人不能碰倒蠟燭。6、機(jī)器人

5、尺寸 機(jī)器人最大的尺寸必須是30cm×30cm×30cm。機(jī)器人不能看到建筑物墻壁另一面的東西，機(jī)器人在比賽時不能分離，且不能超出允許的30cm范圍。 如果機(jī)器人有觸角探測物體或墻，這些觸角也算做機(jī)器人的一部分。 假如參賽者想在機(jī)器人上加旗幟、帽子或其他純裝飾性的沒有任何傳感器作用的部分，必須保證所加的東西對機(jī)器人的運(yùn)行控制沒有任何影響。7、機(jī)器人的重量機(jī)器人的重量沒有限制。8、機(jī)器人的建造材料機(jī)器人的建造材料沒有限制。9、蠟燭蠟燭火焰的底部離地面15cm20cm高，這高度包括支持蠟燭的木質(zhì)基座。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，

6、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(jī)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(jī)地放在比賽場地的一個房間里。在機(jī)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(jī)器人的運(yùn)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(jī)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。

7、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(jī)器人導(dǎo)航。 參賽者應(yīng)意識到現(xiàn)代相機(jī)與攝像機(jī)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(jī)器人使用光線傳感器找蠟燭或探測墻壁和家具，設(shè)計(jì)者應(yīng)采取措施避免這些光源對它的影響。11、電源大賽電源為交流220V,50Hz。如果你的機(jī)器人或計(jì)算機(jī)需要電力，請帶好足夠長導(dǎo)線的插座。12、導(dǎo)線 如果機(jī)器人需要外部提供電源，應(yīng)使導(dǎo)線足夠長，可以讓機(jī)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(jī)器人后面或者由裁判提在空中。13.比賽順序 機(jī)器人通過編號來確

8、定比賽先后次序。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(jī)器人，但不允許更換機(jī)器人。前一個機(jī)器人比賽之后，后一個參賽者有二分鐘時間進(jìn)入賽場并啟動自己的機(jī)器人。二分鐘內(nèi)沒有準(zhǔn)備好的機(jī)器人將喪失這次測試機(jī)會，但不影響剩下的比賽機(jī)會。比賽順序一旦排好就不再改變。每一輪的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(duì)員進(jìn)入比賽場地后，將機(jī)器人準(zhǔn)備之好后放入比賽場地，示意裁判如何開動機(jī)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(jī)器人進(jìn)行比賽。14、比賽限制 機(jī)器人找到并熄滅蠟燭

9、的最長時間為3分鐘。在3分鐘之后比賽將被終止。機(jī)器人回家的最長時間為2分鐘。如果機(jī)器人在比賽中進(jìn)入轉(zhuǎn)圈狀態(tài)，并且轉(zhuǎn)了5個同樣方向的圈，則本輪比賽將被終止。任何時候機(jī)器人超過30秒沒有移動，則比賽將被終止。機(jī)器人如果被終止比賽將得不到本輪分?jǐn)?shù)，但不影響機(jī)器人下一輪比賽。在比賽中，機(jī)器人撞倒蠟燭或家具，機(jī)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(shí)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(duì)伍有三輪比賽機(jī)會，成績?nèi)∪蔚梅种袃纱魏玫牡梅窒嗉?。得分最低的機(jī)器人是優(yōu)勝者。最后得分的計(jì)算取決于以下闡述的許多因素。16、運(yùn)行模式 對于所有

10、比賽，得分越低，成績越好，最簡單的運(yùn)行方式是標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行模式。參賽者可以選擇5種運(yùn)行模式中的一種或幾種來減少本輪得分。標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行：這種模式下，機(jī)器人運(yùn)行在除了墻以外沒有其它障礙物，沒有斜面的比賽場地上。機(jī)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)模式得分系數(shù)是1.0。 聲音啟動：這種模式下，機(jī)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(jī)器人電源打開，只有發(fā)出聲音機(jī)器人才會啟動。參賽者可以手拿聲音發(fā)生裝置在機(jī)器人周圍任意距離的地方,有五秒鐘的時間完成機(jī)器人的啟動。如果沒有接收到聲音時機(jī)器人就啟動，或錯誤地檢測到周圍環(huán)境的噪聲（即使是其他賽場用

11、于啟動機(jī)器人的聲音）而啟動，那么本輪比賽仍然有效，但機(jī)器人不能作為聲音啟動模式來計(jì)分。如果機(jī)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(jī)會（如再次按聲音鍵）來運(yùn)行聲音啟動模式，這種情況下，機(jī)器人就不能算聲音啟動模式了。比賽計(jì)時從聲音信號發(fā)出時開始，而不是從機(jī)器人對聲音信號做出響應(yīng)開始。比賽中的發(fā)生器由參賽隊(duì)員自備。聲音啟動模式的得分分?jǐn)?shù)是0.95。 回家模式：機(jī)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，只要回來就行了，但在回家路上不能進(jìn)到房間里。如果機(jī)器人的任何一部分進(jìn)入代表起始位置的30cm白圈內(nèi)，就認(rèn)為機(jī)器人回到了家中，而不必和剛開始的位置一樣。如

12、果機(jī)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(jī)器人就不能算回家模式了。實(shí)際時間分?jǐn)?shù)只包括機(jī)器人找到并熄滅蠟燭的時間，不包括機(jī)器人回家的時間，回家模式的得分系數(shù)是0.8。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(jī)器人可以接觸摸家具，但是不能推開家具。家具是用11.5cm直徑涂了黃色的鋼柱，柱高30cm，重量大于2公斤。家具也許會擋住機(jī)器人看蠟燭的視線或者機(jī)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(shí)感和挑戰(zhàn)性。家具模式的得分系數(shù)為0.75。 滅火模式：由于使用風(fēng)扇滅火在現(xiàn)實(shí)世界中并不實(shí)用，因此，如果參賽者不使用吹風(fēng)滅火的方式將火滅掉，會有

13、0.85的系數(shù)，使用吹風(fēng)滅火機(jī)器人的得分系數(shù)為1.0 。17、處罰 接觸墻壁：機(jī)器人可以用身體的任何部分或觸角接觸墻壁，但不得貼著墻壁滑動，機(jī)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(jī)器人用身體的任何部分接觸蠟燭或其基座，不論是有意還是無意的都加50分。如果是在滅火過程中（如果用濕的海綿來滅火）或者是蠟燭熄滅后碰到蠟燭，將不予以處罰。接觸部分指機(jī)器人本體部分，不包括機(jī)器人作不滅火的水、氣體或其他東西。18、房間系數(shù) 為了使比賽更具真實(shí)性同時鼓勵創(chuàng)造更聰明的機(jī)器人，我們有意識增加了比賽的不確定性。 機(jī)器人不知道蠟燭到底在四個房間中的哪一個里面！有時

14、在機(jī)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(yùn)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(jī)器人找到蠟燭前搜索的房間越多，房間系數(shù)值越少，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(jī)器人按照什么順序搜索房間并不重要。重要的是機(jī)器人找到蠟燭前搜索了多少房間。有些機(jī)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否有蠟燭，所以機(jī)器人接觸門口白線就算機(jī)器人搜索了那個房間。重復(fù)搜索同一個房間，該房間將

15、不被重復(fù)計(jì)算。19、安全如果比賽裁判認(rèn)為機(jī)器人的行為對人員或設(shè)備有危險,他們可以在任何時候終止比賽。參賽機(jī)器人不能使用任何易燃易爆物質(zhì)。二、機(jī)器人游南通規(guī)則1、場地比賽場地范圍大體為7m×7m。有15個景點(diǎn)和一個起止點(diǎn)組成，道路大部分由直道、十字路口或丁字路口組成，。所有景點(diǎn)都在其所處道路的盡頭，景點(diǎn)與主干道的最短距離不小于50cm，兩個路口之間的距離也不小于50cm。場地的表面為綠色，沒有明確的邊界。道路的中心線是寬度約為2.4cm的白線，用以導(dǎo)航機(jī)器人。此白線可能存在高度為1mm左右的臺階。各景點(diǎn)的標(biāo)志是一塊白色擋板。機(jī)器人一旦碰到該白色擋板，即被認(rèn)為已游覽了此景點(diǎn)。比賽的起止點(diǎn)

16、為一個30cm×50cm的正方形區(qū)域。2、場地照明實(shí)際中不能保證光線照明絕對平均和路面絕對平坦。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周圍的燈光等級及標(biāo)定機(jī)器人。在正式比賽前一天調(diào)試設(shè)定后，比賽的照明將不會再調(diào)整來滿足個別參賽者的要求。比賽的挑戰(zhàn)之一就是要求機(jī)器人能夠在一個不確定照明、陰影、散光等實(shí)際情況的環(huán)境中進(jìn)行。3、機(jī)器人尺寸 機(jī)器人最大尺寸必須小于等于30cm×30cm×30cm。4、機(jī)器人的重量、建造材料機(jī)器人的重量沒有限制。機(jī)器人的建造材料沒有限制。5、傳感器 在不違反其他規(guī)則和規(guī)范的情況下對機(jī)器人傳感器的型號和數(shù)量沒有限制

17、。 禁止參賽者在地面上放置任何標(biāo)記，燈塔或反射物來幫助機(jī)器人導(dǎo)航。 參賽者應(yīng)意識到現(xiàn)場的照相機(jī)、攝像機(jī)和比賽場地周圍采用的高壓鈉燈。設(shè)計(jì)者應(yīng)采取措施避免這些光源對機(jī)器人的影響。6、電源請?jiān)谫惽盀闄C(jī)器人充足電力。每一輪旅游啟動后，不得中斷比賽再次充電。7、機(jī)器人運(yùn)行機(jī)器人一旦啟動，必須在無人的干預(yù)下自己控制，也就是說是自主控制，而非人工控制。8、比賽順序 通過隨機(jī)編號來確定各機(jī)器人比賽的先后次序。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(jī)器人。前一個機(jī)器人比賽之后，后一個參賽者有2分鐘時間進(jìn)入賽場并啟動自

18、己的機(jī)器人。2分鐘內(nèi)沒有準(zhǔn)備好的機(jī)器人將喪失這次測試機(jī)會，但不影響剩下的比賽機(jī)會。比賽順序一旦排好就不再改變。9 、比賽啟動參賽隊(duì)員進(jìn)入比賽場地后，將機(jī)器人準(zhǔn)備好放入比賽場地的起止點(diǎn)，裁判示意開始后，啟動機(jī)器人。裁判不接觸機(jī)器人。10、比賽時間機(jī)器人啟動后旅游時間最長不得超過20分鐘。11、分值設(shè)置和景點(diǎn)分布圖不同景點(diǎn)根據(jù)所處道路位置難度的不同具有不同的分值。到達(dá)各景點(diǎn)的得分值如下表。景點(diǎn)分值景點(diǎn)分值景點(diǎn)分值濠河8嗇園7光孝塔5南通博物苑8定慧禪寺7海門東灶港5文峰塔7軍山6呂四風(fēng)情區(qū)5文峰公園6水繪園6快活林山莊4狼山6廣福禪寺6如東江風(fēng)海韻4游完3個以上景點(diǎn)后，能返回到出發(fā)點(diǎn)的得10分，滿

19、分為100分。各景點(diǎn)分布的示意圖如下圖。江風(fēng)海云韻海門東灶港軍山定慧禪寺嗇園狼山水繪園文峰公園文峰塔濠河博物苑廣福禪寺光孝塔快活林呂四風(fēng)情區(qū)起止區(qū)12、比賽規(guī)則1 自裁判發(fā)出命令后，機(jī)器人在2分鐘內(nèi)不能從起點(diǎn)發(fā)出，則取消其本輪比賽資格。2 機(jī)器人在道路的同一點(diǎn)打轉(zhuǎn)，時間超過3分鐘，則本輪比賽結(jié)束。3 機(jī)器人需碰到代表景點(diǎn)的白板，才被認(rèn)為“到此一游”，方可得到該景點(diǎn)的分值。4 游完3個以上景點(diǎn)后，能返回到出發(fā)點(diǎn)的得10分。5 本比賽共舉行3輪，各隊(duì)最終的得分取三次中的最高分。6 比賽名次按得分高低排序。7 得分相同時，用時較少的勝出；如仍然不能區(qū)分，加賽一次，直至決出勝負(fù)。 13、其他未盡事宜由

20、大賽組委會負(fù)責(zé)解釋。 三、機(jī)器人舞蹈比賽規(guī)則一、比賽場地1、 尺寸比賽場地大小為1.75m×1.52m，場地面固定薄的綠色地毯（可棉布），周圍有高圍墻，舞蹈機(jī)器人必須在該范圍內(nèi)運(yùn)動。2、 場景參賽者可攜帶表演所需的場地布景。3、 燈光沒有直射的光線照在場地上，各隊(duì)在設(shè)計(jì)機(jī)器人時要能適應(yīng)燈光的各種變化，如在一個比賽地點(diǎn)到另一個比賽地點(diǎn)，自然照明強(qiáng)弱的變化等。參賽機(jī)器人應(yīng)能自動適應(yīng)比賽場地的照明。4、 音樂各隊(duì)需自備機(jī)器人表演所需音樂的CD，要求提供CD音樂備份供檢測是否可用，推薦選取高質(zhì)量光碟，且最好只錄有表演所需的音樂，CD上需標(biāo)明參賽隊(duì)隊(duì)名。二、比賽時間連續(xù)舞蹈不少于二分鐘，但也不超過五分鐘。三、機(jī)器人技術(shù)要求1、 構(gòu)造機(jī)器人構(gòu)造不限，參賽者可以根據(jù)情況自由設(shè)計(jì)。2、 重量、體積機(jī)器人重量不限，外形不限，但空間尺寸不應(yīng)超出50cm×