第十七屆四川青少年機(jī)器人競賽

第十七屆四川省青少年機(jī)器人競賽機(jī)器人綜合技能比賽主題與規(guī)則、機(jī)器人綜合技能比賽簡介機(jī)器人綜合技能比賽是四川省青少年機(jī)器人競賽項(xiàng)目之一。其活動對象為中小學(xué)生，要求參加比賽的代表隊(duì)在現(xiàn)場自行拼裝機(jī)器人、編制機(jī)器人運(yùn)行程序、調(diào)試和操作機(jī)器人。參賽的機(jī)器人是程序控制的，可以在賽前公布的比賽場地上，按照本規(guī)則進(jìn)行比賽活動。在四川省青少年機(jī)器人競賽中設(shè)置機(jī)器人綜合技能比賽的目的是檢驗(yàn)青少年對機(jī)器人技術(shù)的理解和掌握程度，激發(fā)我省青少年對機(jī)器人技術(shù)的興趣，培養(yǎng)動手、動腦的能力。、比賽主題本屆機(jī)器人綜合技能比賽的主題為“華夏文明”。華夏文明是世界上最古老的文明之一，也是世界上持續(xù)時間最長的文明。在浩瀚的歷史長河中，中華民族五千年文明，書寫著永不停息、對完美幸福的追求，展示著永不磨滅、對民主富強(qiáng)的探尋。站在時代的今天，讓我們暮然回首：一個民族，要獨(dú)立、要生存、要發(fā)展，不僅僅需要強(qiáng)大的民族經(jīng)濟(jì)、需要堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)，還需要強(qiáng)烈的民族自信心與自尊心，更需要一種博大深沉的民族精神。這是支撐一個民族存在與發(fā)展的強(qiáng)大精神動力與精神支柱。千百年來，中華民族之所以能夠歷經(jīng)磨難而不衰，飽嘗艱辛而不屈，千錘百煉而愈加堅(jiān)強(qiáng)，一個重要原因就是在歷史的長河中，有眾多偉大的人塑造了中華民族精神。憶古思今，傳承了五千年的民族精神正等待我們?nèi)グl(fā)揚(yáng)光大。本屆比賽通過用機(jī)器人模擬古代文明典故，加深青少年對華夏文明了解，培養(yǎng)青少年的創(chuàng)新科技探索能力，激發(fā)青少年的民族精神和文化自信。、比賽場地與環(huán)境場地圖1是比賽場地的示意圖，待命區(qū)的位置將在賽前發(fā)的賽題中確定。

1f2r456蒙將掰蓑1持拼裝10恃m裳11712恃拼裝15恃拼裝16待酒抬17般1S1924_222324圖1比賽場地示意圖北西一東南賽場規(guī)格與要求機(jī)器人比賽場內(nèi)部是拼裝塊拼接而成。場地四周裝有白色木質(zhì)圍欄，欄高200mm,厚15?20mm。為提高參賽隊(duì)?wèi)?yīng)變能力，正式比賽的場地會有變化，場地長度為3000?6000mm,寬度2000?4000mm；基礎(chǔ)拼裝塊為用厚15?20mm、長500mm、寬500mm的木工板，有可能進(jìn)行100%-200%J等比例放大，場地道具尺寸不變。淡藍(lán)色的8塊拼裝塊可換。第4節(jié)中所述的機(jī)器人要完成的任務(wù)一股分布在場地周圍的固定拼裝塊上。兩種拼裝塊刷白色亞光漆；用黑色亞光漆畫出（或用黑色膠紙粘貼）寬度為20?25mm的引導(dǎo)線；以下凡是涉及黑線的尺寸，均指其中心線。固定拼裝塊上的引導(dǎo)線是連接對邊中點(diǎn)的直線?？蓳Q拼裝塊的圖形在賽前公布。每個固定拼裝塊被黑色引導(dǎo)線分為東北、東南、西南、西北四個分區(qū)。場上有一塊長500mm、寬500mm刷白色亞光漆的錐臺，是機(jī)器人的待命區(qū)，如圖2所示。機(jī)器人要從待命區(qū)啟動，完成任務(wù)后還要回到待命區(qū)。錐臺上雖畫有黑色引導(dǎo)線，但機(jī)器人可以從任何一邊上下。圖2圖2錐臺尺寸（mm）50mnm<50mm的深藍(lán)色轉(zhuǎn)彎標(biāo)志。機(jī)50mnm<50mm的深藍(lán)色轉(zhuǎn)彎標(biāo)志。機(jī)4.44.4愚公移山4.24.2大禹治水器人在遇到轉(zhuǎn)彎標(biāo)志時的正確動作方式如圖 3所示。|| ―*貪3冉⑼U冉學(xué)斗+Hr++圖3轉(zhuǎn)彎標(biāo)志及允許的出路口行駛方向往屆機(jī)器人競賽中所用的部分可換拼裝塊的圖形可能沿用，但也會有一些新的圖形。有些可換拼裝塊上可能有 6mm高的突起、坡度約12°的坡道、寬320mm高320mm的涵洞，也可能會出現(xiàn)沒有引導(dǎo)線的空白拼裝塊，等等。比賽場地尺寸的允許誤差是 ±5mm,拼裝塊尺寸的允許誤差是 -3mm,對此，參賽隊(duì)設(shè)計(jì)機(jī)器人時必須充分考慮。拼裝的場地盡可能平整，但接縫處可能有 2mm的高低差和2mm的間隙。待命區(qū)、轉(zhuǎn)彎標(biāo)志的位置、非十字引導(dǎo)線拼裝塊的圖形以及位置和方向，等等，在賽前準(zhǔn)備時公布。場地一經(jīng)公布，在該組別的整個比賽過程中不再變化。賽場環(huán)境機(jī)器人比賽場地環(huán)境為冷光源、低照度、無磁場干擾。但由于一般賽場環(huán)境的不確因素較多，例如，場地表面可能有紋路和不平整，邊框上有裂縫，光照條件有變化等等。參賽隊(duì)在設(shè)計(jì)機(jī)器人時應(yīng)考慮各種應(yīng)對措施。4可能的機(jī)器人任務(wù)及得分以下描述任務(wù)不一定同時出現(xiàn)在比賽場地上。這些任務(wù)也只是對生活中的某些情景的模擬，切勿將它們與真實(shí)生活相比。司南辨向機(jī)器人從錐臺上駛下，進(jìn)入某個十字線拼裝塊的某個分區(qū)將車頭朝南停下至少 2秒鐘。進(jìn)入分區(qū)的含義是機(jī)器人與該分區(qū)內(nèi)（不含黑色引導(dǎo)線）的地面接觸，車頭朝南的含義是機(jī)器人車頭朝向正南方向。機(jī)器人進(jìn)入規(guī)定的分區(qū)后，如果與地面的所有接觸點(diǎn)（面）均在該分區(qū)內(nèi)且車頭朝向正南方向得60分；如果機(jī)器人車頭未朝向正南方向，扣20分；如果有部件與該分區(qū)外的地面接觸，每個接觸點(diǎn)（面）扣10分，扣完為止；機(jī)器人離開該分區(qū)裁判員計(jì)分。司南辨向不一定為第一個完成的任務(wù)。獲得50分就算完成“司南辨向”任務(wù)。治水所用的疏通洪水的管道槽和管道如圖4所示，管道尺寸為直徑40mm,長100mm的圓柱體，管道槽長250mm,管道槽一端封閉，一端開口，兩個管道的位置由賽題公布。機(jī)器人沿黑色引導(dǎo)線從十字線拼裝塊的一口進(jìn)入，將兩段管道放入管道槽內(nèi)，每放入一個計(jì)20分；兩段管道放入管道槽后，需進(jìn)行管道拼接，要求機(jī)器人調(diào)整管道位置，使兩個拼接的管道相對于管道槽開口的縮入量大于 30mm,完成管道拼接計(jì) 20分。機(jī)器人完全脫離該任務(wù)拼裝塊，裁判員計(jì)分，再次進(jìn)入無效。從管道槽上掉落到地面的管道不再使用。獲得50分就算完成“大禹治水”任務(wù)。圖4管道槽和管道示意圖4.3夸父逐日機(jī)器人沿黑色引導(dǎo)線從非十字線拼裝塊的一口進(jìn)入，從另一口出去，如果遇到轉(zhuǎn)彎標(biāo)志，應(yīng)按3.2.5的規(guī)定通過。完成夸父逐日任務(wù)可與其它任務(wù)混合完成，也可以在夸父逐日任務(wù)中通過十字線拼裝塊。如果不指定夸父逐日任務(wù)，通過所有非十字線拼裝塊和轉(zhuǎn)彎標(biāo)志均不記分，但錯誤通過轉(zhuǎn)彎標(biāo)志要扣分。通過一個非十字拼裝塊記 8分，正確通過一個轉(zhuǎn)彎標(biāo)志記 5分，通過轉(zhuǎn)彎標(biāo)志不正確一次扣3分。獲彳導(dǎo)50分就算完成“夸父逐日”任務(wù)。355ml易拉罐表示,355ml易拉罐表示,向上直立。罐中裝黃沙（不能采用液體），使重量達(dá)到500g。向上直立。罐中裝黃沙（不能采用液體），使重量達(dá)到500g?！吧绞北徊贾迷诤谏龑?dǎo)線或它們的交叉點(diǎn)上，具體位置另定。移除“山石”的標(biāo)準(zhǔn)是把它移動到不再與黑色引導(dǎo)線接觸的地方，且不得超出該任務(wù)拼裝塊，機(jī)器人完全脫離該任務(wù)拼裝塊，裁判員計(jì)分。在完成此任務(wù)期間，除夸父逐日任務(wù)外，不得穿插其它任務(wù)，一旦插入其它任務(wù)本任務(wù)即告結(jié)束，但已有的得分有效。機(jī)器人每成功移除一個“山石”計(jì) 20分。全部移除，加計(jì)20分。獲彳導(dǎo)50分就算完成“愚公移山”任務(wù)。神農(nóng)嘗百草在某一個十字拼裝塊上堆放著 6個邊長均為20mm的立方體代表“百草”，其中立方體為黃顏色，2個立方體為紅顏色，這6個立方體彼此之間沒有粘接?？赡艿臄[放方式如圖5所示（只有這兩種堆放方式，但紅色立方體的位置是隨機(jī)的）。機(jī)器人行駛到該拼裝塊內(nèi)，將盡可能多的黃色立方體裝入到機(jī)器人上，使得這些立方體與地面不再接觸，機(jī)器人完全脫離該任務(wù)拼裝塊，裁判員計(jì)分。每裝入一個黃色立方體記 15分。每裝入一個紅色立方體扣 20分。4.5.3獲彳導(dǎo)50任務(wù)。4.5.3獲彳導(dǎo)50任務(wù)。5立方體的堆放方式張騫出使20-60mm的如圖5所示，5根長為250?300mm,截面積為6mmx6mm20-60mm的間隔固定在某個非十字拼裝塊內(nèi)，機(jī)器人需要完全通過跨欄。機(jī)器人完全通過跨欄，記 60分。圖5跨欄示意圖機(jī)器人的運(yùn)動方式是大致垂直于木條通過，這個拼裝塊上仍然是有黑色引導(dǎo)線的，機(jī)器人仍要遵守不脫離引導(dǎo)線的規(guī)定。如果機(jī)器人沒有完全通過跨欄（例如只通過 4根木條），本任務(wù)不得分。獲得50分就算完成“張騫出使”任務(wù)。神秘任務(wù)該任務(wù)的具體要求由比賽現(xiàn)場賽題給出，任務(wù)模型為往屆使用的任務(wù)模型，要求參賽機(jī)器人具備基本的巡線、抓取、放置、聲光指示等功能，可完成此任務(wù)。完璧歸趙比賽結(jié)束前，機(jī)器人攜帶或不攜帶 4.5任務(wù)中的立方體回到待命區(qū)，“完璧歸趙”必須是最后一個完成的比賽任務(wù)?！巴觇禋w趙”的標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)器人及所攜帶的模型登上錐臺并不再運(yùn)動，且與錐臺以外的任何表面（含圍欄表面）沒有接觸。機(jī)器人完成任務(wù)過程中通過待命區(qū)和重試時機(jī)器人回到待命區(qū)不屬于完成“完璧歸趙”任務(wù)。機(jī)器人完成本任務(wù)記 50分，帶回的每個立方體（4.5.1中的紅色立方體除外）記 5分，這些模型必須是機(jī)器人取自賽臺上的模型，不是利用重試機(jī)會用手裝到機(jī)器人上的模型。獲得50分就算完成“完璧歸趙”任務(wù)。機(jī)器人本節(jié)提供設(shè)計(jì)和構(gòu)建機(jī)器人的原則和要求。參賽前，所有機(jī)器人必須通過檢查。參加機(jī)器人綜合技能比賽的機(jī)器人限用競賽組委會指定的機(jī)器人套材。只要有可能，也允許套材的混合使用。每支參賽隊(duì)只能使用一臺按程序運(yùn)行的機(jī)器人。在待命區(qū)內(nèi)，機(jī)器人外形最大尺寸不得超過長 250mm、寬250mm、高300mm。在開始比賽后，機(jī)器人可以超出此尺寸限制。機(jī)器人上必須展示參賽隊(duì)編號。在不影響正常比賽的基礎(chǔ)上，機(jī)器人可進(jìn)行個性化的裝飾，以增強(qiáng)其表現(xiàn)力和容易被識別。每臺機(jī)器人所用的控制器、電機(jī)、傳感器及其它結(jié)構(gòu)件，數(shù)量不限。但機(jī)器人的控制器、電機(jī)、傳感器必須是獨(dú)立的模塊。機(jī)器人的重量不得超過 3kg。機(jī)器人上的所有零部件必須可靠固定，不允許分離或脫落在場地上。為了安全，機(jī)器人所使用的直流電源電壓不得超過 12V。不允許使用有可能損壞比賽場地的危險元件。機(jī)器人必須設(shè)計(jì)成只用一次操作（如，按一個按鈕或撥一個開關(guān)）就能啟動。LED機(jī)器人必須能原地旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的次數(shù)可控。機(jī)器人還應(yīng)在明顯位置裝一個可見光LED（顏色不限），它的開 /關(guān)應(yīng)可控。參賽隊(duì)不得使用遙控調(diào)試并記錄數(shù)據(jù)的方式完成編程。比賽參賽隊(duì)每支參賽隊(duì)?wèi)?yīng)由2名學(xué)生和1名教練員（教師或?qū)W生）組成。學(xué)生必須是截止到2019年6月仍然在校的學(xué)生。參賽隊(duì)員應(yīng)以積極的心態(tài)面對和自主地處理在比賽中遇到的所有問題，自尊、自重，友善地對待和尊重隊(duì)友、對手、志愿者、裁判員和所有為比賽付出辛勞的人，努力把自己培養(yǎng)成為有健全人格和健康心理的人。賽制機(jī)器人綜合技能比賽按小學(xué)、初中、高中三個組別分別進(jìn)行。比賽不分初賽與復(fù)賽。組委會保證每支參賽隊(duì)有相同的上場次數(shù)，且不少于 3次，每次均記分。比賽場地上規(guī)定了機(jī)器人要完成的任務(wù)（在4.1?4.8的任務(wù)中選定，也可能有一些臨時設(shè)定的任務(wù)）。小學(xué)、初中、高中三個組別要完成的任務(wù)數(shù)可能不同。所有場次的比賽結(jié)束后，每支參賽隊(duì)各場得分之和作為該隊(duì)的總成績，按總成績對參賽隊(duì)排名。競賽組委會有可能根據(jù)參賽報名和場館的實(shí)際情況變更賽制。比賽過程搭建機(jī)器人與編程搭建機(jī)器人與編程只能在準(zhǔn)備區(qū)進(jìn)行。參賽隊(duì)的學(xué)生隊(duì)員檢錄后方能進(jìn)入準(zhǔn)備區(qū)。裁判員對參賽隊(duì)攜帶的器材進(jìn)行檢查，所有器材必須是散件，除控制器和電機(jī)可維持出廠時的狀態(tài)外，其它所有零件不得以焊接、鉚接、粘接等方式組成部件。隊(duì)員不得攜帶 U盤、光盤、無線路由器、手機(jī)、相機(jī)等存儲和通信器材，不得自帶計(jì)算機(jī)。所有參賽學(xué)生在準(zhǔn)備區(qū)就座后，裁判員把場地圖和比賽須知發(fā)給參賽隊(duì)。參賽學(xué)生打開組委會提供的計(jì)算機(jī)后，根據(jù)所用的器材，安裝相應(yīng)廠家的編程軟件。參賽選手在準(zhǔn)備區(qū)不得上網(wǎng)和下載任何程序，不得使用相機(jī)等設(shè)備拍攝比賽場地，不得以任何方式與教練員或家長聯(lián)系。參賽學(xué)生在準(zhǔn)備區(qū)有 2小時的搭建機(jī)器人、調(diào)試和編制程序的時間。結(jié)束后，各參賽隊(duì)把機(jī)器人排列在準(zhǔn)備區(qū)的指定位置，封場，上場前不得修改程序和硬件設(shè)備。參賽隊(duì)在每輪比賽結(jié)束后，允許在準(zhǔn)備區(qū)簡單地維修機(jī)器人和修改控制程序，但不能打亂下一輪出場次序。賽前準(zhǔn)備準(zhǔn)備上場時，隊(duì)員領(lǐng)取自己的機(jī)器人，在引導(dǎo)員帶領(lǐng)下進(jìn)入比賽區(qū)。在規(guī)定時間內(nèi)未到場的參賽隊(duì)將被視為棄權(quán)。上場的2名學(xué)生隊(duì)員，站立在待命區(qū)附近。隊(duì)員將自己的機(jī)器人放入待命區(qū)。機(jī)器人的任何部分及其在地面的投影不能超出待命區(qū)。到場的參賽隊(duì)員應(yīng)抓緊時間（不超過 1分鐘）做好啟動前的準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備期間不得啟動機(jī)器人，不能修改程序和硬件設(shè)備。完成準(zhǔn)備工作后，隊(duì)員應(yīng)向裁判員示意。啟動裁判員確認(rèn)參賽隊(duì)已準(zhǔn)備好后，將發(fā)出“5，4，3，2，1，開始”的倒計(jì)時啟動口令。隨著倒計(jì)時的開始，隊(duì)員可以用一只手慢慢靠近機(jī)器人，聽到“開始”命令的第一個字，隊(duì)員可以觸碰一個按鈕或給傳感器一個信號去啟動機(jī)器人。在“開始”命令前啟動機(jī)器人將被視為“誤啟動”并受到警告或處罰。機(jī)器人一旦啟動，就只能受自帶的控制器中的程序控制。隊(duì)員一般不得接觸機(jī)器人（重試的情況除外）。啟動后的機(jī)器人不得故意分離出部件或把機(jī)械零件掉在場上。偶然脫落的機(jī)器人零部件，由裁判員隨時清出場地。為了策略的需要而分離部件是犯規(guī)行為。啟動后的機(jī)器人如因速度過快或程序錯誤將所攜帶的物品拋出場地，該物品不得再回到場上。機(jī)器人進(jìn)入某個有任務(wù)的拼裝塊即為執(zhí)行該任務(wù)的開始，一旦離開該拼裝塊即為執(zhí)行任務(wù)的結(jié)束，立即對完成任務(wù)的情況記分。留在場上的可活動的任務(wù)模型可由隊(duì)員移至不影響機(jī)器人運(yùn)動的場邊或場外，此拼裝塊不再是有任務(wù)的拼裝塊。機(jī)器人在進(jìn)入任務(wù)拼裝塊后為完成任務(wù)需要可以短暫脫離黑色引導(dǎo)線，執(zhí)行完動作后要回到原來的軌道上繼續(xù)前進(jìn)。比賽中除了“夸父逐日”任務(wù)外，不允許穿插其它任務(wù)。重試機(jī)器人在運(yùn)行中如果出現(xiàn)故障或未完成某項(xiàng)任務(wù)，參賽隊(duì)員可以向裁判員申請重試。裁判員同意重試后，場地狀態(tài)原則上保持不變。如果因?yàn)槲赐瓿赡稠?xiàng)任務(wù)而重試，該項(xiàng)任務(wù)所用的道具可以由參賽隊(duì)員恢復(fù)到比賽開始前的狀態(tài)。重試時，隊(duì)員可將機(jī)器人搬回待命區(qū)，重新啟動。每場比賽重試的次數(shù)不限。重試期間計(jì)時不停止，也不重新開始計(jì)時。重試前機(jī)器人已完成的任務(wù)有效，但是，如果參賽隊(duì)員要求恢復(fù)某項(xiàng)任務(wù)的道具，即使該項(xiàng)任務(wù)已經(jīng)完成或部分完成，相應(yīng)的得分不再有效。比賽結(jié)束每場比賽時間為150秒鐘。參賽隊(duì)在完成一些任務(wù)后，如不準(zhǔn)備繼續(xù)比賽，應(yīng)向裁判員示意，裁判員據(jù)此停止計(jì)時，結(jié)束比賽；否則，等待裁判員的終場哨音。裁判員吹響終場哨音后，參賽隊(duì)員除應(yīng)立即關(guān)斷機(jī)器人的電源外，不得與場上的機(jī)器人或任何物品接觸。本屆比賽裁判員填寫記分表并有義務(wù)將記分結(jié)果告知參賽隊(duì)員，參賽隊(duì)員應(yīng)確認(rèn)自己的得分。參賽隊(duì)員有權(quán)利糾正裁判員記分操作中可能的錯誤、如有爭議應(yīng)提請裁判長仲裁。參賽隊(duì)員將場地恢復(fù)到啟動前狀態(tài)，并立即將自己的機(jī)器人搬回準(zhǔn)備區(qū)。記分每場比賽結(jié)束后，按完成任務(wù)的情況計(jì)算得分。完成任務(wù)的記分標(biāo)準(zhǔn)見第4節(jié)。完成任務(wù)的次序不影響單項(xiàng)任務(wù)的得分。如果完成了規(guī)定的所有任務(wù)且比賽結(jié)束的時間不超過 150秒，額外加記時間分。時間分為（ 150－結(jié)束比賽實(shí)際所用秒數(shù)）。如果在比賽中沒有重試，機(jī)器人動作流暢，一氣呵成，加記流暢獎勵 50分。犯規(guī)和取消比賽資格未準(zhǔn)時到場的參賽隊(duì)，每遲到1分鐘則判罰該隊(duì) 10分。如果2分鐘后仍未到場，該隊(duì)將被取消比賽資格。第1次誤啟動將受到裁判員的警告，機(jī)器人回到待命區(qū)再次啟動，計(jì)時重新開始。第2次誤啟動將被取消比賽資格。為了策略的需要而分離部件是犯規(guī)行為,視情節(jié)嚴(yán)重的程度可能會被取消比賽資格。機(jī)器人以高速沖撞場地設(shè)施導(dǎo)致?lián)p壞將受到裁判員的警告，第2次損壞場地設(shè)施將被取消比賽資格。除機(jī)器人在十字線拼裝塊中完成任務(wù)外，機(jī)器人未按黑色引導(dǎo)線運(yùn)動，為技術(shù)性犯規(guī)，應(yīng)重試。機(jī)器人未按轉(zhuǎn)彎標(biāo)志轉(zhuǎn)彎，為技術(shù)性犯規(guī)，無需重試，但每次應(yīng)扣3分。比賽中，參賽隊(duì)員有意接觸比賽場上的物品或機(jī)器人，將被取消比賽資格。偶然的接觸可以不當(dāng)作犯規(guī)，除非這種接觸直接影響到比賽的最終得分。不聽從裁判員的指示將被取消比賽資格