機(jī)器人與技能-藺紹勇課件

機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)與技能挑戰(zhàn)機(jī)器人創(chuàng)新設(shè)計(jì)與技能挑戰(zhàn)2011年12月藺紹勇，1972年生人，畢業(yè)于黑龍江大學(xué)計(jì)算機(jī)軟件學(xué)院，現(xiàn)任黑龍江省機(jī)器人學(xué)會(huì)秘書(shū)長(zhǎng)（法人代表）計(jì)算機(jī)高級(jí)工程師、全國(guó)機(jī)器人競(jìng)賽專(zhuān)家評(píng)委、裁判長(zhǎng)。社會(huì)兼職：中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)機(jī)器人足球工作委員會(huì)委員教育部“中國(guó)教育信息化”理事黑龍江省教育信息化學(xué)會(huì)副秘書(shū)長(zhǎng)黑龍江省第十屆青聯(lián)委員黑龍江省科協(xié)七大代表論著成果：

《編程技術(shù)在機(jī)器人中的應(yīng)用》、《信息化進(jìn)程中的教育技術(shù)發(fā)展研究》、《基礎(chǔ)教育教育信息化發(fā)展略談》等多篇研究成果獲獎(jiǎng)、出版。主持并完成《用互聯(lián)網(wǎng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行預(yù)見(jiàn)和創(chuàng)造能力訓(xùn)練的研究》等多項(xiàng)黑龍江省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃重大課題。取得成績(jī)：

曾指導(dǎo)學(xué)生多人次榮獲國(guó)家級(jí)競(jìng)賽一等獎(jiǎng)并保送至國(guó)家重點(diǎn)大學(xué)。項(xiàng)目分析現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)、搭建現(xiàn)場(chǎng)編程、調(diào)試創(chuàng)新與實(shí)踐器材不限：可以最大限度發(fā)揮現(xiàn)有機(jī)器人優(yōu)勢(shì)、避免重復(fù)投資全新項(xiàng)目，避免與傳統(tǒng)強(qiáng)隊(duì)同組競(jìng)爭(zhēng)競(jìng)賽主題：全國(guó)中小學(xué)信息技術(shù)活動(dòng)三、競(jìng)賽過(guò)程（一）現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人創(chuàng)新搭建和編程（含場(chǎng)地測(cè)試）1、參賽隊(duì)的學(xué)生隊(duì)員檢錄后方能進(jìn)入賽場(chǎng)。裁判員對(duì)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(shí)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(pán)、光盤(pán)、手機(jī)、相機(jī)等存儲(chǔ)和通信器材。2、所有參賽學(xué)生就座后，裁判長(zhǎng)公布具體技能任務(wù)并抽簽。3、參賽選手打開(kāi)計(jì)算機(jī)后，根據(jù)所用的器材，自行攜帶安裝相應(yīng)廠家的編程軟件。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(chǎng)地。4、參賽選手在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成機(jī)器人搭建、編程調(diào)試后，按照抽簽編號(hào)將機(jī)器人排列在賽場(chǎng)與之相對(duì)應(yīng)的指定位置。規(guī)則解讀（二）搭建機(jī)器人創(chuàng)新點(diǎn)與設(shè)計(jì)思路陳述答辯1、參賽隊(duì)2名隊(duì)員按照抽簽順序都參加陳述答辯。2、陳述答辯后將機(jī)器人放回原來(lái)的位置。（三）現(xiàn)場(chǎng)技能挑戰(zhàn)1、按抽簽順序逐隊(duì)進(jìn)行。2、參賽隊(duì)員在指定位置領(lǐng)取自己的機(jī)器人后進(jìn)入賽場(chǎng)的比賽區(qū)，在1分鐘內(nèi)未到場(chǎng)的參賽隊(duì)或只有1名隊(duì)員到場(chǎng)均被視為棄權(quán)。3、隊(duì)員將自己的機(jī)器人放入出發(fā)區(qū)，機(jī)器人的任何部分及其在地面的投影不能超出出發(fā)區(qū)。4、不超過(guò)1分鐘的啟動(dòng)前準(zhǔn)備工作，完成準(zhǔn)備工作后，隊(duì)員應(yīng)向裁判及時(shí)示意。規(guī)則解讀5、參賽隊(duì)員在裁判給出“開(kāi)始”啟動(dòng)命令后，可以觸碰一個(gè)按鈕或給傳感器一個(gè)信號(hào)去啟動(dòng)機(jī)器人。在“開(kāi)始”命令前啟動(dòng)機(jī)器人將被視為“誤啟動(dòng)”并受到警告或處罰。6、機(jī)器人一旦啟動(dòng)，就只能受自帶的控制器中的程序控制。隊(duì)員不得接觸機(jī)器人（重試的情況除外）；啟動(dòng)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(chǎng)上。偶然脫落的機(jī)器人零部件，由裁判隨時(shí)清出場(chǎng)地。為了策略的需要而分離部件是犯規(guī)行為；啟動(dòng)后的機(jī)器人如因速度過(guò)快或程序錯(cuò)誤完全越出場(chǎng)地邊界，或?qū)⑺鶖y帶的物品拋出場(chǎng)地，該機(jī)器人和物品不得再回到場(chǎng)上。7、機(jī)器人在運(yùn)行中如果出現(xiàn)故障，參賽隊(duì)員可以向裁判員申請(qǐng)重試。裁判員同意重試后，場(chǎng)地狀態(tài)保持不變，隊(duì)員可將機(jī)器人搬回出發(fā)區(qū)，重新啟動(dòng)；每輪比賽只能有兩次重試機(jī)會(huì)，重試期間計(jì)時(shí)不停止，也不重新開(kāi)始計(jì)時(shí)；重試前機(jī)器人所完成的任務(wù)有效。規(guī)則解讀四、競(jìng)賽時(shí)長(zhǎng)（一）現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人創(chuàng)新搭建、編程（含場(chǎng)地測(cè)試）：小學(xué)組120分鐘、初中組110分鐘、高中組100分鐘。（二）搭建機(jī)器人創(chuàng)新點(diǎn)與設(shè)計(jì)思路陳述答辯：陳述5分鐘、答辯3分鐘。（三）現(xiàn)場(chǎng)技能挑戰(zhàn)：小學(xué)組60秒、初中組70秒、高中組80秒。五、技能主題君子好“球”（球技爭(zhēng)霸）。規(guī)則解讀

足球技能挑戰(zhàn)區(qū)1000mm

380mm490mm

拋球線(xiàn)

球架2高爾夫球技能挑戰(zhàn)區(qū)保齡球技能挑戰(zhàn)區(qū)1000mm籃球技能挑戰(zhàn)區(qū)50mm

機(jī)器人出發(fā)區(qū)球門(mén)線(xiàn)250mm500mm50mm罰球點(diǎn)

投籃區(qū)300mm

籃筐

球托

球洞

球道球瓶區(qū)500mm六、場(chǎng)地

（八）機(jī)器人比賽場(chǎng)地環(huán)境為冷光源、低照度、無(wú)磁場(chǎng)干擾。但由于一般賽場(chǎng)環(huán)境的不確定因素較多，例如，場(chǎng)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(shí)應(yīng)考慮各種應(yīng)對(duì)措施。（一）到（七）略規(guī)則解讀八、機(jī)器人（一）自備機(jī)器人散件器材不限，可以是機(jī)器人套材，亦可根據(jù)參賽者實(shí)際情況攜帶其它材料，允許混合使用；鼓勵(lì)搭建材料的多樣化。（二）現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器人搭建前，所有自備散件必須通過(guò)裁判檢查。（三）每支參賽隊(duì)只能使用一臺(tái)按程序運(yùn)行的機(jī)器人。（四）出發(fā)區(qū)內(nèi)，機(jī)器人外形最大尺寸不得超過(guò)長(zhǎng)300mm、寬300mm、高300mm。開(kāi)始比賽后，機(jī)器人可以超出此尺寸限制。（五）機(jī)器人上必須展示參賽隊(duì)編號(hào)。在不影響正常比賽的基礎(chǔ)上，機(jī)器人可進(jìn)行個(gè)性化的裝飾，以增強(qiáng)其表現(xiàn)力和容易被識(shí)別。規(guī)則解讀（六）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(guò)3kg。（七）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(chǎng)地上。（八）為了安全，機(jī)器人所使用的直流電源電壓不得超過(guò)12V。（九）不允許使用有可能損壞競(jìng)賽場(chǎng)地的危險(xiǎn)散件。（十）機(jī)器人限通過(guò)“按下按鈕”或“給傳感器信號(hào)”的方式進(jìn)行啟動(dòng)，成功啟動(dòng)后機(jī)器人必須自主運(yùn)行。規(guī)則解讀九、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（一）現(xiàn)場(chǎng)搭建：占選手成績(jī)的30%。1、創(chuàng)意：30分。2、外觀：20分。3、制作工藝：30分。4、實(shí)用價(jià)值：20分。（二）陳述答辯：占選手成績(jī)的10%。（三）技能挑戰(zhàn)：占選手成績(jī)的60%。規(guī)則解讀十、競(jìng)賽違規(guī)（一）參賽隊(duì)每遲到1分鐘判罰10分，如果2分鐘后仍未到場(chǎng)，則取消其比賽資格。（二）第1次誤啟動(dòng)將給予警告，第2次誤啟動(dòng)將取消其比賽資格。（三）策略分離部件視為違規(guī),情節(jié)嚴(yán)重者取消其比賽資格。（四）機(jī)器人高速?zèng)_撞場(chǎng)地設(shè)施并導(dǎo)致?lián)p壞，第1次給予警告，第2次則取消其比賽資格。（五）比賽中，參賽隊(duì)員有意接觸比賽場(chǎng)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。（六）不聽(tīng)從裁判的指示將被取消比賽資格。（七）在賽場(chǎng)內(nèi)使用手機(jī)等通信器材，不管什么原因，將立即被取消比賽資格。規(guī)則解讀十一、相關(guān)說(shuō)明（一）嚴(yán)禁重復(fù)、虛假報(bào)名，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，立即取消比賽資格。（二）未在競(jìng)賽時(shí)間內(nèi)參加比賽視為棄權(quán)。（三）比賽期間，凡是規(guī)則中沒(méi)有說(shuō)明的事項(xiàng)由裁判組決定。（四）本規(guī)則是實(shí)施裁判工作的依據(jù)，在競(jìng)賽中裁判有最終裁定權(quán)。（五）本賽項(xiàng)產(chǎn)生“恩歐希教育信息化發(fā)明創(chuàng)新獎(jiǎng)”。規(guī)則解讀設(shè)計(jì)和搭建機(jī)器人編寫(xiě)程序下載程序到機(jī)器人運(yùn)行和測(cè)試，機(jī)器人活動(dòng)四步驟實(shí)施建議成功的意義有兩種：一是憑借