2016 年武汉市青少年机器人竞赛 基本技能主题与规则 推箱入库 目录 一 简介... 2 二 主题 推箱入库... 2 三 赛场... 2 四 任务... 4 4.0 准备与启动... 4 4.1 推箱入库... 4 五 机器人... 4 六 比赛... 5 6.1 赛制... 5 6.2 参赛队... 6 6.3 比赛过程... 6 七 成绩记录与确认... 8 八 犯规和取消资格... 9 九 奖励... 9 十 其它事项... 10 十一 规则版本... 10 十二 附录一 : 记分表... 11
一 简介机器人综合技能比赛是中国青少年机器人竞赛项目之一 其活动对象为中小学生, 要求参加比赛的代表队在现场自行拼装机器人 编制机器人运行程序 调试和操作机器人 参赛的机器人是程序控制的, 可以在赛前公布的竞赛场地上, 按照本规则进行比赛活动 在中国青少年机器人竞赛中设置机器人综合技能比赛的目的是检验青少年对机器人技术的理解和掌握程度, 激发我国青少年对机器人技术的兴趣, 培养动手 动脑的能力 二 主题 推箱入库经典的推箱子是一个来自日本的古老游戏, 目的是在训练你的逻辑思考能力 在一个狭小的仓库中, 要求把木箱放到指定的位置, 稍不小心就会出现箱子无法移动或者通道被堵住的情况, 所以需要巧妙的利用有限的空间和通道, 合理安排移动的次序和位置, 才能顺利的完成任务 本规则要求每队学生拼装车形机器人并对其编程, 在当场拼装的竞赛场地上移动并推动竞赛场地上的轻纸箱到有标记的地点 本活动旨在锻炼青少年逻辑思维和巡线编程的能力 三 赛场 3.1 场地组成 竞赛场地由多个图 3.1-1 所示的拼装块拼接而成 ( 图 3.1-1 是比赛场地单个拼装块的示意图, 图 3.1-2 是比赛场地整体示意 ), 竞赛时整体场地由当场公布的赛题确定 图 3.1-1: 单个十字拼装块示意图 3.2 规格与要求 图 3.1-2: 比赛场地平面示意图 示例 3.2.1 竞赛场地均用边长 300mm 的正方形木工板或 PVC 板或 KT 板制成的拼装块拼接而成 每个拼装块尺寸的允许误差是 ±3mm, 黑色引导线允许的偏差是 ±3mm 拼装的场地尽可能保持平整, 但接缝处可能有 3mm 的高低差 3mm 的间隙 拼装块间黑色引导线以外的相邻拼装块接缝处, 由透明胶带固定 对此, 参赛队设计机器人时必须充分考虑 3.2.2 在每个拼装块上, 用黑色胶带粘贴出 ( 或用黑色油漆画出 ) 宽度为 20mm 基本技能比赛主题与规则 推箱入库第 2 页, 共 11 页
(±3mm) 的十字形引导线 黑色引导线上可能有 1~2mm 的凸起, 参赛队在设计机器人时应注意到此凸起 以下凡是涉及黑线的位置, 均指其中心线在拼装块上的位置 3.2.3 在表示仓库的拼装块上, 用线宽 2mm 的绿色 (RGB:00FF00 或与之接近 ) 画出边长为 200mm 的中空正方形 3.2.4 在表示起点的拼装块上, 用线宽 2mm 红色 (RGB:FF0000 或与之接近 ) 画出外边长 100mm 的中空正方形 机器人的出发位置不得超出起点拼装块 所在的平面上可能有 1~2mm 的凸起, 参赛队在设计机器人时应注意到此凸起 3.2.5 在十字或丁字交叉等路口处, 黑色引导线的某一侧, 有可能会出现一块大小为 50mm 50mm 的蓝色 (RGB:0000FF 或与之接近 ) 转弯标志 转弯要求是 : 机器人经过路口时, 若在到达黑色交叉线前, 首先遇到蓝色转弯标志, 应在该路口向黑色引导线有蓝色转弯标志的一侧转弯后继续前进 ; 若在交叉路口先遇到黑色十字交叉线, 则不限制机器人离开方向 机器人在遇到转弯标志时的正确动作方式如下图 3.2-1 所示 机器人选择通过有蓝色转弯标志的路口时, 转弯正确的按规则计 5 分 ( 同一位置正确转弯只计一次 ), 转弯错误的计 -4 分 ( 每次错误均计分 ) ( 评分详情请参见附录一 : 记分表 ) 转弯标志的位置, 在比赛开始后分发的赛题上公布 3.3 箱 图 3.2-1: 转弯标志及允许的出路口行驶方向 作为机器人比赛场地的一部分, 代表物资箱的是由瓦楞纸或硬纸板或 KT 板制成的, 外部尺寸为高 50mm 长 250mm 宽 250mm, 总质量不超过 100 克 3.4 环境 机器人比赛场地环境为冷光源 低照度 无磁场干扰 但由于一般赛场环境的不确定因素较多, 例如, 场地表面可能有纹路和不平整, 边框上有裂缝, 光照条件发生变化等等, 参赛队在设计机器人并进行调试时, 应采取应对措施 基本技能比赛主题与规则 推箱入库第 3 页, 共 11 页
四 任务 以下只是可能的场地示意, 不是竞赛场地 ; 竞赛场地由竞赛当场公布的赛题确定 图 5: 推箱入库区域示意 4.0 准备与启动参赛队员携带机器人来到比赛场地中机器人出发点附近后, 裁判员确认参赛队员身份, 无误后裁判员宣布 一分钟准备时间开始, 同时使用秒表开始计时, 参赛队员自行检查场地是否符合规则要求 打开机器人电源 完成检查场地 准备好机器人后, 参赛队员向裁判员告知 : 场地没问题, 我准备好比赛了 裁判员此时停止计时, 将该时间记录在得分表 准备时间 一栏, 然后宣布 : 5 4 3 2 1, 开始 裁判在发出 开 字同时用秒表计时 参赛队员在 开 字后启动机器运动起来的, 成绩记录中 沉稳启动 将被记录为 是, 在 开 字之前机器运动起来的, 记录为 否 4.1 推箱入库机器人从起点出发, 推动轻纸箱到达有仓库标志的拼装块 纸箱进入仓库的标准为, 裁判从场地上方俯视纸箱所在拼装块, 看不到拼装块上的绿色仓库标志, 即为完成 推箱入库 任务得入库分 10 分 ; 若看得到部分绿色仓库标志, 即为完成 推箱到库, 得到库分 4 分 ; 若看得到全部绿色仓库标志, 则未完成该仓库的 推箱入库 的任务, 不得分 五 机器人 本节提供设计和构建机器人的原则和要求 参赛前, 所有机器人必须通过检查 参加机器人综合技能比赛的机器人, 可以使用任何品牌的机器人套材 ( 如有 可能也允许套材的混合使用 ), 也可使用散件制作的自制机器人 基本技能比赛主题与规则 推箱入库第 4 页, 共 11 页
5.1 每支参赛队只能使用一台按程序运行的机器人 5.2 在起点区内, 机器人外形最大尺寸不得超过长 250mm 宽 250mm 高 300mm 在 开始比赛后, 机器人可以伸展或变形超出此尺寸限制, 但必须在比赛结束停 止计时前收缩或变形回初始尺寸 5.3 在比赛开始后由组委会提供给每个参赛队一个独立的编号, 机器人上必须留 出展示参赛队编号的位置 5.3.1 在不影响正常比赛的基础上, 机器人可进行个性化的装饰, 以增强其 表现力和容易被识别 5.4 每台机器人所用的控制器 电机 传感器及其它结构件, 数量不限 但机器 人的电机 传感器必须是独立的单个非集成模块, 只允许进行接收 返回信 号交给一个或多个控制器处理, 不允许其具有存储 计算 处理信号等功能 机器人的质量不得超过 1.5kg 5.5 带入比赛区的机器的所有部件应可靠固定于机器人主体, 不允许分离或脱落 在场地上, 如出现任何部件分离或脱落的情况, 可将其移走, 但移走视同触 碰机器, 无该场流畅分 5.6 为了安全, 机器人所使用的供电电源电压不得超过 9V 5.6.1 该电压要求可以是标称电压, 或标称电压串联之和 ( 如 9V 电池一节 1.5V 电池 6 节串联 1.2VAAA 充电电池 7 节串联 LiPo2S) 5.6.2 可对供电电源使用升压或降压设备使机器所接电源电压符合 5.6 的要 求, 一旦使用升压或降压设备, 必须报裁判组, 说明并登记所使用的是 升压还是降压, 以及最终电压使用情况 如未向裁判组报备并登记就进 行比赛, 一经发现, 立即由裁判测量其输出电压, 如发现超出 5.6 规定 电压的, 立即取消其本场比赛资格, 但可在比赛规程允许的下一轮比赛 前, 回调试区调整电压以符合要求 5.7 不允许使用有可能损坏竞赛场地的危险元件, 一经发现, 立即暂停其比赛,2 分钟之内若排除, 可继续比赛, 否则取消其本场比赛资格, 可回调试区排除 后等待下一场 5.8 机器人必须设计成只用一次操作 ( 如按一个按钮或拨一个开关 ) 就能启动并 自行完成比赛规则所规定的任务 六 比赛 6.1 赛制 6.1.1 机器人基本技能比赛按小学 初中 高中三个组别分别进行 6.1.2 比赛不分初赛与复赛 组委会保证每支参赛队按编号顺序轮流相同的 基本技能比赛主题与规则 推箱入库第 5 页, 共 11 页
上场次数, 且总次数不少于 2 次, 每次均记录得分与时间 6.1.3 小学 初中 高中三个组别要完成的任务是不同的 6.1.4 所有场次的比赛结束后, 每支参赛队各场得分之和作为该队的总成绩, 按总成绩对参赛队排名 6.1.5 竞赛组委会有可能根据参赛报名和场馆的实际情况变更以上赛制内容, 如有变更, 将在竞赛开始 公布赛题前说明 6.2 参赛队每支参赛队应由 1 名学生组成 6.3 比赛过程 6.3.1 搭建机器人与编程 6.3.1.1 参赛队员入场后, 在比赛正式开始前必须等候检录, 比赛开始前参赛队的机器未通过检录的, 不得参赛, 直到裁判检录完成 搭建机器人与编程只能在准备区进行 参赛队的所有参赛机器人零件必须是散件 ( 工具除外 ), 控制器和电机应独立, 并且维持出厂时的状态, 其它所有零部件不得以焊接 铆接 粘接 钉等连接方式组成部件, 如有不符合条件的部件, 参赛队不得继续使用之, 除非该错误能够立即得到纠正, 或该不符合比赛规则的部件由赛场裁判员交裁判长将其带离赛场, 赛后由队员自行向裁判长索取 6.3.1.2 所有参赛学生在准备区就座后, 在比赛正式开始前, 裁判员把场地图和比赛须知发给参赛队, 并对比赛进行适当说明 6.3.1.3 参赛学生打开计算机后, 根据所用的器材, 安装相应厂家的编程软件 参赛选手不得上网和下载任何程序, 不得在竞赛过程中使用相机等设备进行拍摄 ( 如比赛场地环境等 ) 未经裁判长允许, 不得以任何方式与教练员或家长联系, 否则立即取消参赛资格 6.3.1.4 参赛学生根据赛程, 在准备区有 1~3 小时的搭建机器人 编制程序和调试机器人的时间, 该时间在公布赛题时一同确定 该时间结束后, 各参赛队在自己机器上固定好标签, 把机器人排列到比赛区的指定位置, 封场 ; 参赛队员回准备区等候上场 如果参赛队员认为有必要, 可以用保管箱装好已调试完成的机器人存放在裁判指定的封场区域 6.3.1.5 调试时机器人可到任何一块指定的场地进行调试, 调试期间比赛场地上不提供比赛用的纸箱用于调试, 但参赛队员可向裁判员申请推行测试 ( 即用机器推行纸箱, 查看运行流畅程度 ) 基本技能比赛主题与规则 推箱入库第 6 页, 共 11 页
6.3.1.6 参赛队在每轮比赛结束后, 允许将机器带回准备区, 进行维修机器人和修改控制程序, 但不打乱下一轮出场次序, 机器人不交回比赛区指定位置 6.3.2 上场准备 6.3.2.1 准备上场时, 队员领取自己的机器人, 不得触碰他人机器, 如发生无意触碰, 在被触碰机器人队员确认其机器正常后可正常比赛, 如不能, 取消触碰者本场参赛资格, 并视情况给被损坏机器修理时间 ; 如发生有故意触碰, 立即取消后续所有参赛资格, 离开赛场 在引导员带领下进入比赛区 在规定时间内未到场的参赛队将被视为弃权 6.3.2.2 上场的参赛队员, 站立在待命区附近 6.3.2.3 队员将自己的机器人放入待命区 机器人的任何部分及其在地面的投影不能超出待命区拼装块 6.3.2.4 到场的参赛队员应在 60 秒内做好启动前的准备工作 ( 机器不得尝试完成任务 ) 完成准备工作后, 队员应向裁判员口头告知 6.3.3 启动 6.3.3.1 裁判员询问参赛队员场地是否有问题, 得到答复后记录准备时间, 再确认参赛队已经准备好, 发出 5,4,3,2,1, 开始 的倒计时启动口令 随着倒计时的开始, 队员可以在听到 开始 命令的第一个字时让机器人开始运动 在 开始 命令前启动机器人的, 成绩记录中 沉稳启动 将被记录为 否 6.3.3.2 机器人一旦启动, 就只能受机器人本体控制器中的程序控制, 任何人不得用任何遥控方式控制其动作 队员一般不得接触机器人 ( 重试的情况除外 ) 6.3.3.3 启动后的机器人不得故意分离出部件或把机械零件掉在场上 偶然脱落的机器人零部件, 由裁判员随时清出场地 为了策略的需要而分离部件是犯规行为, 且成绩记录中 流畅奖励 将被记录为 否 6.3.3.4 启动后的机器人如因速度过快或程序错误将所携带的物品抛出场地, 该物品不得再回到场上, 且成绩记录中 流畅奖励 将被记录为 否 6.3.3.5 完成任务的状态需要保持到比赛结束, 即参赛队员宣布结束或比赛被裁判结束时才开始记录任务完成情况 6.3.4 重试 ( 一旦重试, 成绩记录中 流畅奖励 将被记录为 否 ) 基本技能比赛主题与规则 推箱入库第 7 页, 共 11 页
6.3.4.1 机器人在运行中如果出现故障或未能完成某个箱子的推入任务, 或是参赛队员对机器人完成任务的情况不满意, 参赛队员可以告知 裁判员进行重试 ( 必须告知, 但无需裁判同意 ) 6.3.4.2 重试时场地上的纸箱位置保持不变 ( 掉下拼装块的纸箱不可回到 场地中 ) 6.3.4.3 每场比赛重试的次数不限 6.3.4.4 重试期间计时不停止, 也不重新开始计时 重试前机器人已完成 6.3.5 比赛结束 的任务及得分均有效 ( 除申请再次完成已得分任务外 ) 6.3.5.1 每场比赛时间为从裁判 开始 起 150 秒钟内 6.3.5.2 参赛队在裁判宣布比赛开始后, 比赛结束时间之内, 如不准备继 续比赛, 可告知裁判员, 结束比赛, 裁判员据此停止计时, 记录裁判 记录当时所用时间, 该场比赛不得再次开始或继续 6.3.5.3 裁判员宣布比赛结束后, 参赛队员除可以断开机器人电源外, 不 得与场上的机器人或任何物品接触使场上任何物体发生位置变化 6.3.5.4 裁判员填写记分表 参赛队员应查看记分表并确认自己的得分, 无争议后确认签名, 随后将自己的机器人立即带回准备区准备下一 场比赛 ( 若无下一场比赛, 可离开赛场 ) 如队员认为成绩记录有 争议, 应立即向该裁判询问 ; 如争议得不到解决, 由场地裁判长签 字通知仲裁委员会到场后, 参赛队员向仲裁委员会提交口头仲裁申 请解决 ) 6.3.5.5 参赛队员将场地恢复到启动前状态 七 成绩记录与确认 7.1 每场比赛结束后, 按规则要求把完成任务的情况记录在记分表上 要记录的 内容有 : 有几类日常生活物品用于机器人功能性部件 ( 数字, 单位 类 ) 启动前的准备时间 ( 数字, 单位 秒 ) 是否沉稳启动 ( 是否 ) 推入仓 库的箱子个数 ( 数字, 单位 个 ) 所有任务是否一气呵成的流畅奖励 ( 是 否 ) 通过转弯标志正确和错误的个数 ( 数字, 单位 个 ) 完成任务所 用的时间 ( 数字, 单位 秒 ) 表 7.1-1: 竞赛需要记录的内容 准备时间 沉稳启动 入库个数 到库个数 流畅奖励 转弯正确 转弯错误 竞赛时间 秒是否 个是否 个 个 秒 基本技能比赛主题与规则 推箱入库第 8 页, 共 11 页
7.2 如果完成了规定的所有任务且比赛结束的时间不超过 150 秒, 记录完成时间 ; 超过 150 秒未完成的, 记录时间为 150 秒 7.3 参赛队员应在比赛结束后裁判记录竞赛成绩时在成绩确认签名栏署名以确认 自己的成绩 一旦签名栏由参赛队员签名, 其对应的成绩记录不得发生改变 ; 如参赛队员由于发生争议而未签名的, 应在争议得到解决时补签名, 若其认 为争议未得到解决, 可由竞赛总裁判长签名确认其成绩, 一旦签名栏由参赛 队员或总裁判长签名, 其成绩不得再作任何更改 八 犯规和取消资格 8.1 未准时到场的参赛队, 每迟到 1 分钟则判罚该队 10 分 如果 2 分钟后仍未到场, 该队将被取消比赛资格 裁判在成绩记录表中填写 : 2 分钟后仍未到场 8.2 队员不得携带任何各类的拍照 录像设备 ; 不得携带任何通讯器材 ; 不得携 带 U 盘等数据存储设备 ( 除非赛程规定, 不允许自带笔记本 ), 一经发现如 能改正, 可以继续比赛, 如拒不改正, 取消后续所有比赛资格 8.3 比赛时机器人不得脱线, 机器人一旦脱线, 应立即重试 ( 由参赛队员拿至起 点重启程序或选择其它程序继续比赛 ), 或由队员本人告知裁判 ( 或裁判询 问 ) 本场比赛结束 脱线前完成的所有有效任务应保留到本场比赛结束, 机 器人脱线后完成的任何任务无效, 纸箱保持当前位置不得改变, 该队员本场 比赛无流畅分 8.4 参加比赛的机器人只允许对纸箱进行向前推的动作, 如果使用向前推以外的 动作, 如夹 拉 左右推等, 裁判立即判定本场比赛结束, 只记录符合规则 的成绩 8.5 比赛中, 参赛队员有意接触比赛场上的物品或机器人, 将被取消该场比赛资 格 偶然的接触可以不判定犯规, 除非这种接触直接影响到比赛的最终得分 8.6 不听从裁判员的指示, 第一次将被警告, 第二次将被取消后续所有比赛资格 8.7 参赛队员在未经项目裁判长允许的情况下私自与教练员或家长联系, 将被取 消比赛资格 8.8 参赛队员必须文明举止, 否则裁判有权对不文明的参赛队员给以警告 取消 本场比赛或终止全部比赛资格的处罚 九 奖励 每个组别按成绩总和排名 如果出现局部并列的排名, 按如下顺序决定先后 : ⑴ 所有场次中完成单项任务总数多的队在前 ; ⑵ 最低分高的队在前 ; ⑶ 次最低分高的队在前 ; 基本技能比赛主题与规则 推箱入库第 9 页, 共 11 页
⑷ 机器人总质量小的队在前, 或由裁判确定 十 其它事项 10.1 关于比赛规则的任何修订, 将在组委会指定的网站 规则修订 栏目公示 10.2 比赛期间, 凡是规则中没有说明的事项由裁判委员会当场宣布, 一经确定, 在该比赛过程中不再修改 竞赛组委会委托裁判委员会对此规则进行解释与 修改, 并在比赛正式开始时口头或书面告知参赛队员 10.3 队员在搭建 编程 调试时间内可以询问邻近裁判规则相关问题, 裁判有义 务根据规则回答 符合 / 不符合规则 或 规则允许 / 不允许 或 请仔细查 阅规则所描述的相应内容, 但不得与队员谈论其它内容 10.4 本规则是实施裁判工作的依据 在竞赛中, 裁判长在队员和裁判有争议时, 有最终裁定权, 他的裁决将确定比赛记录结果 裁判不会复查重放的比赛录 像 关于裁判的任何争议, 必须由队员立即在本场裁判记分后 队员确认成 绩前自己向裁判长提出 如对裁判长的解决方案不满意, 应立即向仲裁委员 会提交口头仲裁申请, 如未立即向仲裁委员会提交仲裁则视为放弃该权利 仲裁委员会的裁定为该争议的最终结果 十一 规则版本 版本名称发布日期备注 V1.5 2016 年 4 月最近更新日期 2016/4/5 15:14 基本技能比赛主题与规则 推箱入库第 10 页, 共 11 页
十二 附录一 : 记分表教育机器人基本技能竞赛推箱入库 第 轮组别 : 年 月 日 参赛队 准备时间 沉稳启动 入库个数 到库个数 流畅奖励 转弯正确 转弯错误 竞赛时间 1 秒是否个个是否个个秒 成绩确认签名 2 秒是否 个 个是否 个 个 秒 3 秒是否 个 个是否 个 个 秒 4 秒是否 个 个是否 个 个 秒 5 秒是否 个 个是否 个 个 秒 6 秒是否 个 个是否 个 个 秒 7 秒是否 个 个是否 个 个 秒 8 秒是否 个 个是否 个 个 秒 9 秒是否 个 个是否 个 个 秒 10 秒是否 个 个是否 个 个 秒 11 秒是否 个 个是否 个 个 秒 12 秒是否 个 个是否 个 个 秒 13 秒是否 个 个是否 个 个 秒 14 秒是否 个 个是否 个 个 秒 15 秒是否 个 个是否 个 个 秒 16 秒是否 个 个是否 个 个 秒 17 秒是否 个 个是否 个 个 秒 18 秒是否 个 个是否 个 个 秒 19 秒是否 个 个是否 个 个 秒 20 秒是否 个 个是否 个 个 秒 裁判员签字 : 裁判长签字 : 基本技能比赛主题与规则 推箱入库第 11 页, 共 11 页