第十二屆中國青少年機器人競賽綜合技能比賽教練員培訓(xùn)資料

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1、第十二屆中國青少年機器人競賽第十二屆中國青少年機器人競賽 綜合技能比賽主題與規(guī)則綜合技能比賽主題與規(guī)則 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 崔世鋼崔世鋼2011年年11月月5日日機器人綜合技能比賽簡介與主題 機器人綜合技能比賽任務(wù)與規(guī)則機器人綜合技能比賽相關(guān)賽制提提 綱綱綜合技能比賽簡介綜合技能比賽簡介機器人綜合技能比賽是中國青少年機器人競賽項目之一。其活動對象為中小學(xué)生，要求參加比賽的代表隊在現(xiàn)場自行拼裝機器人、編制機器人運行程序、調(diào)試和操作機器人。參賽的機器人是程序控制的，可以在賽前公布的競賽場地上，按照本規(guī)則進(jìn)行比賽活動。在中國青少年機器人競賽中設(shè)置機器人綜合技能比賽的目的是檢驗青

2、少年對機器人技術(shù)的理解和掌握程度，激發(fā)我國青少年對機器人技術(shù)的興趣，培養(yǎng)動手、動腦的能力。綜合技能比賽主題綜合技能比賽主題第十二屆機器人綜合技能比賽的主題為 “機器人嘉年華”比賽中，參賽隊要在三個有不同任務(wù)的場地上運行自己的機器人，機器人從待命區(qū)出發(fā)，在盡可能短的時間內(nèi)展示自己的各種技能，完成規(guī)定任務(wù)，獲取盡可能高的得分。經(jīng)過比賽，學(xué)生們不僅完成自己的比賽機器人，也提升了對科技的認(rèn)識,利用科技來積極影響周圍世界。第十一屆的三個比賽第十一屆的三個比賽場地都是一樣的場地都是一樣的綜合技能比賽任務(wù)與規(guī)則綜合技能比賽任務(wù)與規(guī)則比賽場地示意圖（待命區(qū)的位置只是示意）機器人要完成的任務(wù)機器人要完成的任務(wù)一

3、般分布在場地周圍一般分布在場地周圍的的16塊帶黑色十字引塊帶黑色十字引導(dǎo)線的固定拼裝塊中。導(dǎo)線的固定拼裝塊中。場地中央有放置場地中央有放置8塊可換塊可換拼裝塊的位置?？蓳Q拼裝拼裝塊的位置。可換拼裝塊的數(shù)量和具體位置在賽塊的數(shù)量和具體位置在賽前公布。如果可換拼裝塊前公布。如果可換拼裝塊不足不足8塊，由帶黑色十字塊，由帶黑色十字引導(dǎo)線的固定拼裝塊補足引導(dǎo)線的固定拼裝塊補足機器人要從待命機器人要從待命區(qū)啟動，完成任區(qū)啟動，完成任務(wù)后還要回到待務(wù)后還要回到待命區(qū)命區(qū)圖1圖2機器人待命區(qū)機器人待命區(qū)（如圖（如圖1）：長）：長500mm、寬、寬500mm的錐臺機的錐臺機器人要從待命區(qū)器人要從待命區(qū)啟動，完

4、成任務(wù)啟動，完成任務(wù)后還要回到待命后還要回到待命區(qū)。區(qū)。十字或丁字交叉十字或丁字交叉處轉(zhuǎn)彎標(biāo)志（如處轉(zhuǎn)彎標(biāo)志（如圖圖2）：機器人在）：機器人在遇到轉(zhuǎn)彎標(biāo)志時遇到轉(zhuǎn)彎標(biāo)志時應(yīng)按圖示正確動應(yīng)按圖示正確動作通過轉(zhuǎn)彎標(biāo)志。作通過轉(zhuǎn)彎標(biāo)志。綜合技能比賽任務(wù)綜合技能比賽任務(wù)多米諾骨牌多米諾骨牌 點球大戰(zhàn)點球大戰(zhàn)保齡球保齡球巧避障礙巧避障礙摘果子摘果子跳街舞跳街舞健身長跑健身長跑多米諾骨牌骨牌為寬25mm、高45mm、厚8mm的木塊，共20張。參賽隊員在每場比賽前的2分鐘準(zhǔn)備時間內(nèi)按照某個拼裝塊上的規(guī)定圖形排列骨牌，骨牌必須排滿該圖形。機器人只能推倒骨牌中的某一張，使之倒下。其它骨牌應(yīng)逐個受到前一骨牌的沖擊

5、而順序倒下。機器人推骨牌時不能與該拼裝塊的地面接觸，但可伸入其上方。骨牌排列圖形保證機器人伸入該拼裝塊不超過100mm就能接觸到一張骨牌。每張倒下的骨牌記4分，全倒加記10分。如果機器人推動骨牌時與多張骨牌接觸過，這幾張骨牌只當(dāng)作一張骨牌。倒下的骨牌數(shù)只要大于等于10，就是完成了多米諾骨牌任務(wù)。點球大戰(zhàn)在某個拼裝塊上有一個內(nèi)高80mm、內(nèi)寬140mm、深40mm的黑色球門。在以球門中央為圓心、400 mm為半徑的圓弧上有3個放在小橡皮圓環(huán)上的桔黃色乒乓球。其中一個球正對球門中央，另兩球分居兩邊，與第一個球相距不超過150mm，如圖3所示。機器人每次只能把1個球踢進(jìn)球門，已經(jīng)離開橡皮圓環(huán)的球不能

6、再踢。圖圖3 球和球門球和球門 被踢進(jìn)球門的中間的球記15分，每個被踢進(jìn)球門的兩邊的球記25分，三球全進(jìn)加記15分。進(jìn)球狀態(tài)由裁判員判斷，不需要保持到比賽結(jié)束。只要把2個球踢進(jìn)球門，就完成了點球大戰(zhàn)的任務(wù)。在這種情況下，機器人可以繼續(xù)踢第三個球，爭取高的得分。保齡球圖圖4 球瓶陣球瓶陣 在某個拼裝塊在某個拼裝塊上有上有10個排列成個排列成正三角形的球瓶。正三角形的球瓶。三角形中的球瓶三角形中的球瓶有有4行，各行分別行，各行分別有有1、2、3、4個個球瓶，如圖球瓶，如圖4所示。所示。機器人應(yīng)在該拼裝塊之外釋放一個預(yù)裝的小球，用它擊倒球瓶。小球為橡膠彈力球，直徑約為32mm，重約18g。球瓶為硬木

7、或鋁制，尺寸如圖5所示。每個倒下的球瓶記8分，全中加記10分。裁判員記錄倒下的球瓶數(shù)后，參賽隊員可以要求裁判員將所有球瓶移至不妨礙機器人后續(xù)運動的地方。倒下的球瓶數(shù)只要大于等于5，就完成了保齡球任務(wù)。圖圖5 球瓶球瓶巧避障礙巧避障礙 在某個拼裝塊上有按指定圖形排列的8個直徑12mm、高40mm的圓柱障礙，圓柱的中心距不小于60mm。機器人應(yīng)在該拼裝塊之外釋放一個預(yù)裝的小球（材質(zhì)、尺寸與保齡球任務(wù)中的小球相同），小球必須從這幾個障礙所包含的區(qū)域內(nèi)穿過，但不接觸、移動或推倒障礙物。機器人釋放的小球從障礙區(qū)域穿過記80分，接觸或移動1個障礙物扣10分，推倒1個障礙物扣20分。機器人釋放的小球在不推倒

8、任何障礙物的情況下穿越障礙區(qū)域就算完成了巧避障礙的任務(wù)。摘果子摘果子 在長400mm、寬50mm、厚18mm的木條上居中固定著4根直徑6mm、高100300mm的低碳鋼棒，代表果樹。相鄰鋼棒的中心距為100mm。有10個直徑30mm、高18mm的腰鼓形圓柱，重約10g，代表“果子”。每個圓柱的軸向鉆有直徑10mm的通孔。10個圓柱分別套在4根鋼棒上，可能會有多種分布方式。木條用雙面膠固定在某一拼裝塊上。機器人需要到達(dá)木條附近，把果子取下放到自己身上。摘果時掉落在地面的果子不能再取。圖圖6 果樹果樹 圖圖7 果子果子 機器人摘下果機器人摘下果子，且果子與地子，且果子與地面沒有接觸，每面沒有接觸，

9、每個記個記10分，全摘分，全摘加記加記10分。分。機器人只要機器人只要摘下摘下5個果子就算個果子就算完成了摘果子任完成了摘果子任務(wù)。務(wù)。機器人也可機器人也可以繼續(xù)摘果，爭以繼續(xù)摘果，爭取高的得分。取高的得分。跳街舞跳街舞機器人以一個規(guī)定的方式（旋轉(zhuǎn)、前進(jìn)、后退、按一定的要求開/關(guān)1個LED等）在一個規(guī)定的拼裝塊內(nèi)動作。完成跳街舞的任務(wù)記60分。在完成任務(wù)的過程中，每超出拼裝塊一次，扣5分。按照要求的方式和順序完成全部動作就算完成跳街舞的任務(wù)。健身長跑健身長跑 機器人沿黑色引導(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)按圖2的規(guī)定通過。完成健身長跑任務(wù)可與其它任務(wù)混合完成，

10、也可以在長跑中插入十字線拼裝塊。如果不指定健身長跑任務(wù)，通過所有非十字線拼裝塊和轉(zhuǎn)彎標(biāo)志均不記分。通過一個非十字拼裝塊記8分，通過一個轉(zhuǎn)彎標(biāo)志記5分，通過轉(zhuǎn)彎標(biāo)志不正確扣2分。機器人正確通過全部非十字線拼裝塊和轉(zhuǎn)彎標(biāo)志才算完成健身長跑的任務(wù)?；氐酱鼌^(qū)回到待命區(qū) 機器人回到待命區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)是登上錐臺并不再運動，機器人與錐臺以外的地面沒有接觸。成功回到待命區(qū)記40分。綜合技能比賽相關(guān)賽制綜合技能比賽相關(guān)賽制 比賽區(qū)有A、B、C三種場地，每一種場地均確定了機器人要完成的任務(wù)（在多米諾骨牌、點球大戰(zhàn)、保齡球、巧避障礙、摘果子、跳街舞、健身長跑7項中指定任務(wù)），機器人的最后一個任務(wù)是“回到待命區(qū)”。每種場

11、地上的任務(wù)至少有一個任務(wù)與其它兩個場地不同。小學(xué)、初中、高中三個組別要完成的任務(wù)數(shù)是不同的。賽制 每支參賽隊?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2012年6月仍然在校的學(xué)生。參賽隊比賽時間 參賽隊在準(zhǔn)備區(qū)有2.5小時的搭建機器人和編制程序的時間。結(jié)束后，各參賽隊把機器人排列在準(zhǔn)備區(qū)的指定位置，封場。機器人一旦啟動，就只能受自帶的控制器中的程序控制。隊員一般不得接觸機器人（重試的情況除外）；在完成保齡球保齡球和巧避障礙巧避障礙任務(wù)時，允許參賽隊員利用機器人釋放小球前的短暫停頓調(diào)整一次機器人的方向，但要扣除10分。啟動后的機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。機器人每場比賽結(jié)束后，按賽場上的實際狀態(tài)和完成任務(wù)的情況計分。完成任務(wù)的記分標(biāo)準(zhǔn)見每一項具體任務(wù)。完成任務(wù)的次序不影響單項任務(wù)的得分。如果比賽結(jié)束的時間不超過150秒，額外加記時間分。時間分為（150結(jié)束比賽實際所用秒數(shù)）。但是，如果比賽結(jié)束時機器人未完成所有規(guī)定的任務(wù)和回到待命區(qū)，不記時間分。計分每個組別按總成績排名。如果出現(xiàn)局部并列的排名，按如下順序決定先后：完成單項任務(wù)總數(shù)多的隊在前；機器人重量小的隊在前，或由裁判確定。獎勵計分表計分表謝謝大家！