第九届全国中小学电脑制作活动机器人竞赛规则
附件一
机器人灭火竞赛规则
一、任务
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机器人灭火是模拟现实家庭中机器人处理火警的过程。
制作一个由计算机程序控制的机器人,在一间模拟平面结构的房间里运动,找到代表房间里火灾点的正在燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭。
二、标准
1.模拟房子平面结构和特性
机器人灭火竞赛的场地平面结构示意图见《规则附件》。示意图中的尺寸供练习和实践时参考,竞赛场地的实际尺寸与示意图给定尺寸基本相同,但允许有
模拟房间的墙壁高
竞赛场地模拟房间里的整体地面是水平的,没有斜坡和楼梯。场地平整度要求:在不连续区域小于
房间所有走廊和门框的宽度均不小于
机器人必须从竞赛场地中代表起始位置的白色正方形中开始启动,如示意图中标有“H”的正方形,代表起始位置。实际竞赛场地并不标记“H”。
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代表起始位置的白色正方形为
参赛选手可以用一些装置来校正机器人在正方形中的位置。一旦启动,它可以在竞赛场地中向所希望的横向或纵向运动。
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2.场地照明
竞赛场地周围的照明等级根据比赛实际场地条件确定。
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参赛者在竞赛前将有时间了解场地及周围环境灯光等级。竞赛期间的照明条件是相对稳定不变的,因此,不会为迁就个别竞赛者的要求进行调整。机器人灭火竞赛具有一定挑战性的特点之一就在于机器人应能够在一个含不确定照明、阴影、散光等实际情况的环境中运行。
3.机器人
机器人的整体外形尺寸在出发前和任务完成后都应在
对机器人的重量、制作材料、产品型号等不作限制。
4.蜡烛
蜡烛的火焰代表房间内机器人试图找到并扑灭的火源。火源的火焰位置有效高度(指火焰底部距场地表面的距离)在
蜡烛是直径1
当蜡烛的火焰位置在上述的有效高度范围内,机器人启动之后,不管此后蜡烛火焰具体高度是多少,要求机器人能发现火焰。
蜡烛被安装在一个
5.传感器
在没有与其他规则和规范有抵触的情况下,对传感器的型号没有限制。
6、电源
竞赛场地提供220V/50HZ交流电源。
7、家具
竞赛场地内有一件模拟家具。由抽签确定房间号之后,这件模拟家具将摆放在该房间的示意位置。机器人可以接触模拟家具。模拟家具是一个不大于
三、规则
为了仿拷贝,加了这些信息
1.机器人运行
机器人一旦启动必须在没有参赛选手的干预下自动控制,即:机器人必须是由计算机程序控制,而非人工现场控制。
机器人在运行过程中可以碰撞或接触墙壁,但是不能标记和破坏墙壁。当机器人经过竞赛场地时不能把任何东西留在后面,并且不能在竞赛场地留下任何可以帮助它运行的标记。如果裁判认为机器人编制的程序是在故意冲撞竞赛场地(包括墙壁和模拟家具),该机器人将被取消参赛资格或成绩。
机器人搜救:在高中组比赛中,将列入搜救模式及回家模式。
机器人灭火后才能进行搜救。
搜救对象放在火源房间中。在房间中靠墙壁,有一条内侧直径为
2.熄灭蜡烛
机器人不能运用任何破坏性的或危险的方法来扑灭蜡烛。它可以运用水、空气、CO2等物质,或者使用机械方式,但是禁止使用任何危险的或可能破坏竞赛场地的方法或物质。比如,不能通过燃放爆竹产生冲击来使蜡烛熄灭,也不能通过碰倒蜡烛而使蜡烛熄灭。
蜡烛在燃烧时不允许被撞倒。如果机器人在进行灭火动作的过程中碰撞蜡烛,机器人运行成绩仍然有效。如果蜡烛被撞倒,按未完成灭火任务处理。
机器人扑灭蜡烛的过程中所产生的杂物,例如:水、发酵粉、生奶油等遗留物,将在该次竞赛之后的间歇时间由裁判进行清理。
机器人在开始灭火动作时,必须完全进入蜡烛所在房间(即:机器人在地面的垂直投影全部越过房间门口地面的白线,而不是在线外或者踩在线上),并且机器人必须有部分或全部到达距离火焰
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3.蜡烛位置
由抽签确定房间号,蜡烛将摆放在该房间的示意位置。在机器人所经历的三次比赛中,蜡烛不会放在相同的房间里。
4.传感器
禁止参赛选手在模拟房间的墙面或地面放置任何标记、“灯塔”或反射物来帮助机器人导航。
竞赛场地周围灯光可能是具有红外线、可见光和紫外线的光源,如果机器人使用光传感器找蜡烛或探测墙壁和模拟家具,设计者应采取措施避免这些光源对它的影响。
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5.安全
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如果现场裁判认为机器人的行为对人员或设备有危险或可能有危险,现场裁判员可以随时终止竞赛。参赛机器人不能使用任何易燃易爆物质。
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四、竞赛
1.竞赛方式
(1)在小学组竞赛中,蜡烛将随机放在四个房间中,不采用回家模式。
如有不便,请留言提出
(2)在初中组竞赛中,蜡烛将随机放在四个房间中,必须采用回家模式。
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(3)在高中组竞赛中,蜡烛将随机放在四个房间中,完成灭火任务之后,须完成搜救模式和回家模式。
2.竞赛顺序
参赛选手和所制作的机器人通过抽签确定参加竞赛的先后次序。
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竞赛顺序一旦排好不再改变。因每轮所有参赛队完成竞赛所需时间的不确定,每一轮竞赛开始的时间不固定。
所有机器人必须按照规定的顺序进行比赛。在所有机器人第一轮比赛结束后再开始下一轮的比赛。
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在两轮比赛之间,参赛选手可以调整和修理机器人,但不允许更换机器人。
前一个机器人比赛时,后一个参赛选手应做好准备工作,等待裁判员点录。
每个队员有2分钟时间进入赛场准备,准备工作完毕后示意裁判。2分钟内没有准备好的机器人将丧失这一轮比赛资格并被记录为一次无成绩,但不影响参加下一轮比赛。
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队员进入比赛场地,进行2分钟调试和适应场地后,由队员将机器人放置在起始位置,并将启动方法告知裁判。然后抽签确定任务房间,由裁判员启动机器人。三轮比赛抽出的房间不会相同。
3.时间限制
机器人需在3分钟内找到并熄灭蜡烛。在3分钟之后仍未扑灭蜡烛火焰,裁判将终止该参赛选手及机器人的该轮比赛,灭火成绩按照3分钟记录。
对于初中组比赛,机器人回家模式的最长时间是4分钟。熄灭蜡烛后开始计时,超过限定时间仍未完成回家任务的机器人,裁判将终止该轮比赛。回家时间按照4分钟记录。
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对于高中组比赛,机器人要求依次完成灭火、搜救和回家任务。搜救时间从熄灭蜡烛开始计时,直到机器人拾取了搜救对象,并且离开蜡烛和搜救对象所在的房间时为止。搜救模式的最长时间为3分钟。如果机器人3分钟内没有完成搜救任务,裁判将终止比赛。搜救成绩按照3分钟记录,同时按照4分钟来记录回家成绩。
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回家模式从机器人离开搜救对象所在房间开始计时,直到机器人回到“家”为止,机器人回家模式的最长时间是4分钟,超过这个时间,裁判将终止比赛,按4分钟记录成绩。
4.停表
仅在两种情况下停表:
(1)超出相应任务最大时间限度;
(2)队员请求停表终止本轮比赛。
5.本轮比赛终止
比赛中由于各种情况没有完成所有规定任务而提前结束的比赛,称为比赛终止。
五、评分标准
1.得分
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(1)每轮得分=实际时间×启动模式系数×房间系数×搜救系数(高中组)×回家系数(初中、高中组)。
(2)在本次竞赛中,每个参赛选手有三轮比赛机会。最终成绩取三次得分中两次好的得分相加后乘以可靠性系数。
最终以得分最低的机器人为胜出,该机器人制作者为优胜者。
2.运行模式
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对于所有机器人灭火竞赛,得分越低,成绩越好。
(1)标准启动:机器人靠人工按钮启动。标准启动模式得分系数是1.0。
(2)声音启动:机器人不是由人工按按钮来启动,而是接收到声音信号后启动为声音启动模式。裁判员通过声音信号来启动机器人。
如该机器人因检测到干扰的噪声而被错误启动,可重新启动机器人。
裁判员发出一次声音信号后,机器人在5秒钟之内未启动,视为该轮比赛结束。比赛中的发声器由参赛队员自备。
如有不便,请留言提出
声音启动模式的得分系数是0.9。
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(3)搜救模式:高中组的机器人熄灭蜡烛后,开始进行搜救。机器人在开始搜救前,将搜救对象撞出或带出搜救区域,搜救模式失败,本轮比赛结束;机器人拾起搜救物后,在行走过程中,搜救物掉落,搜救模式失败,本轮比赛结束;机器人走出搜救对象所在房间,但未能携带搜救对象或超过规定搜救时间,搜救模式失败,本轮比赛结束。
搜救模式成功后,搜救系数是0.6。
(4)回家模式:对于高中组要求完成灭火和搜救任务后,才能回“家”,即:回到代表起始位置的区域内。在回家路上不能进到任何房间里,进入房间的判断标准是机器人全部越过白线进入房间。回家途中进入房间的机器人判定为回家失败。
机器人的任何一部分进入代表起始的位置内,并停止运动,就认为机器人完成回家模式。如果机器人进入起始位置而未停止动作,不能算完成回家模式。
如果机器人没有回到起始的位置内或回家时间超过4分钟,该机器人就不能被视作完成了回家模式。
回家模式的得分系数是0.8。
如有不便,请留言提出
3.房间系数
为了使竞赛更具真实性及鼓励创造更聪明的机器人,增加竞赛过程的不确定性,减少运气成分的影响,引入了房间系数。
每一轮竞赛中,机器人找到蜡烛前搜索的房间越多,房间系数值越小,得分越少。
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(1)搜索1个房间,房间系数为1.00
(2)搜索2个房间,房间系数为0.75
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(3)搜索3个房间,房间系数为0.50
(4)搜索4个房间,房间系数为0.30
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机器人按什么顺序搜索房间不作要求。计算房间系数的前提是机器人在完成灭火任务前搜索了几个房间。没有完成灭火任务不计算房间系数。
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机器人一部分越过门框白线进入房间内就视作机器人搜索了该房间。重复搜索同一个房间,房间系数不被重复计算。
4.实际时间
实际时间为比赛结束裁判员停表时间。
实际时间包括灭火时间、搜救时间(高中组)和回家时间(初中、高中组)的总和。
如果上述任务都已经完成,但机器人尺寸还未恢复到规定的尺寸(
如果没有完成灭火任务,按照3分钟记录成绩;如果没有完成搜救任务,按照3分钟记录成绩;如果没有完成回家任务,按照4分钟记录成绩。
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搜救时间定义为:从蜡烛火苗被熄灭开始计时,到机器人完全离开搜救对象所在房间为止。以机器人在地面的垂直投影完全越过房间的白线作为判定机器人离开房间的标准。
回家时间(初中组)定义为:从蜡烛火苗被熄灭开始计时,到机器人回到代表家的白色区域中,并处于静止状态为止。
回家时间(高中组)定义为:从机器人离开搜救对象所在房间开始计时,到机器人回到代表家的白色区域中,并处于静止状态为止。
5.可靠性
如有不便,请留言提出
灭火机器人的可靠性是指三次指定任务都成功。三次指定任务都成功的可靠性系数为0.9,其他情况为1.0。
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六、附则(见附件四)
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附:机器人灭火竞赛场地平面示意图(单位:cm)
图中红色为火焰,蓝色为家具,黄色为搜救对象所在位置。抽中房间后蜡烛、家具和搜救对象位置如图中所示。小学组和初中组的场地没有搜救标识。每个房间都将保留标识火源的白线。
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附件二
机器人足球竞赛规则
该规则同时适用2对2和1对1对抗赛,不同之处有注明。小学组为1对1比赛,初中组和高中组为2对2比赛。
一、竞赛场地及设备标准
1.场地(内侧):长
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2.墙壁:场地边界有墙壁(包括球门区)。墙壁高为
3.球门:球门位于场地底线的中间,宽
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4.基板:球门内为灰色(75%的黑加25%白),球场铺有一张灰度由浅至深的黑白图纸,基板尽量保持平整和水平。
5.球门区:从球门线两端向中场延伸
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6.点球位:两个半场内距球门线中点垂直距离
7.开球点:球场中央点。
8.坠球点:经过点球位,与中场线平行,形成2条线;再将球场纵向4等份,形成3条线。这样,包括中场线在内的6条线所形成的9个交点即为坠球点(在竞赛场地中坠球点没有明显标志)。
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9.照明:为室内照明灯光。
10.机器人:机器人体积(包括静止和比赛状态),其正常置放的垂直投影面积必须是在直径
机器人(形成三面包围球体的)踢球装置的控球深度最大为
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11.足球:直径
二、名词定义解释
1.出界球:足球(越过墙壁)被机器人踢出球场外。
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2.进球:足球的中心(即球的1/2以上)越过球门线且非出界球,即为进球。
3.死球:足球被机器人和墙夹在中间无法移动、或被多个机器人包围卡住不动超过10秒钟时,则为死球,中场开球。
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4.比赛中断:比赛过程中,在20秒内没有任何机器人触到球,而且看上去没有机器人将会触到球,为比赛中断。
5.坠球:当发生比赛中断时所采用的继续开始比赛的方式。
6.任意球:发生犯规判罚、出界球、点球未中时所采用的继续开始比赛的方式。
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7.持球:机器人在带球运动时球不产生着地转动,则为持球。
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三、竞赛规则
1.赛前准备
各参赛队应根据竞赛时间安排,提前半小时进入竞赛区域,做赛前检查及准备调试。竞赛开始前,每个机器人需要接受裁判员的检查,以确证它们符合上述规范。检查时,机器人大小以其最突出部位为准,即最长点为计算点。不符合规则的机器人将被取消参赛资格。
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为了验证机器人的搭建和编程是否参赛选手自己制作完成,在竞赛后将要求参赛选手陈述其机器人的设计方案和编程思路。
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不允
2.机器人
机器人装饰物不能对竞赛有任何影响。机器人装置不能“占据”足球,从而影响球的运动。守门机器人在外观上必须与其他上场机器人有所区别。禁止使用无线或红外线装置等进行遥控,禁止参赛选手在墙上、地上或其他位置放置“灯塔”或反射物等来帮助机器人导航。每次比赛半场的开始、每次暂停后应由裁判指示参赛者来激活机器人。
如有不便,请留言提出
每队可带4个机器人。2个机器人上场比赛,另外2个机器人作为替补。
3.猜边
参赛双方用投币方式选定开球或场地。选定后,参赛双方有3分钟的准备时间。
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4.开球
开球时,所有的机器人都必须位于自己的半场,且必须处于静止状态。由裁判将球放置在开球点,所有不开球的机器人必须离球大于
某方进球后,应由对方以同样方式,重新开球继续比赛。
下半场,参赛双方互换场地及开球权。
5.竞赛计时
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常规赛:分上下两个半场,各5分钟,中场休息时间3分钟。比赛开始前,每队有3分钟的准备调试时间。比赛时钟将持续计时(两个5分钟半场),不会停止(“被破坏机器人”除外)。计时器由裁判来控制。由于坠球、替补、处理伤员、罚点球、延误时间及其他原因损失的时间在比赛中进行相应的补时。
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加时赛:双方在10分钟比赛中打成平局,且比赛需有胜负时,进行加时赛。加时赛分上下两个半场,各2分钟,中间不休息。加时赛中每个参赛队只有一个机器人上场,守门机器人不参与比赛。比赛规则同上(包括猜边、开球等)。加时赛采取突然死亡法,即一方进球后比赛结束。初赛(循环赛、小组赛)阶段没有加时赛。
对于小学组,比赛已经是1对1,所以加时赛与普通比赛相同。
胜负判定:对于加时赛仍然平局的比赛,按照复赛阶段各队的净胜球数进行评判;如果各队的净胜球相同,按照各队在复赛阶段的进球数进行评判;如果仍然相同,按照整个比赛过程中净胜球的数进行评判;如果还相同,按照整个比赛过程中的进球数进行评判。
6.犯规点球
指常规或加时赛中,机器人严重犯规被判罚的点球。罚点球时,双方队伍各派出一个机器人做为罚球机器人和守门机器人,其他机器人均应在另外半场。小学组比赛罚点球时,罚球机器人将直接面对空门。
对方守门机器人在球被踢出前,必须站在球门线前的中间点。由裁判将球放置在点球位,罚球方将机器人放置在距足球
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如果踢出的球直接或触及守门机器人而进入球门,或主罚机器人将球带入球门,只要没有犯规现象发生,均应判为进球。
如果守门机器人在球被踢出前发生移动,且足球未进,则判守门机器人违例,重新罚点球。
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罚点球时,防守机器人被挤入球门内,球被双方机器人卡死,作死球处理。
如果点球未中或罚点球失败(如:罚球机器人在点球过程中转身、后退、犯规等),换由对方在原点球位开任意球。
7.防守违例
防守方的两个机器人不能同时并排在己方球门线前(主动)停留超过5秒钟;防守方任一机器人身体的任何部分均不能(主动)越过己方球门线进入球门里面超过5秒钟。
8.坠球
如有不便,请留言提出
由裁判员将足球放在距原在位置最近的坠球点上,双方机器人可摆放在距足球
9.任意球
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获得任意球的一方可以在球附近(2
由裁判员将足球放在发生犯规的地方,如果犯规地点距墙壁小于
防守违例、出界球、点球未中时,判对方在最近的坠球点罚任意球。
裁判鸣哨后,继续开始比赛。开任意球的机器人触球后,其他机器人方可触球。
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10.参赛队员
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比赛过程中,未经裁判允许,参赛选手不能进入竞赛场地。在比赛中由参赛选手负责开动、放置、移开机器人,任务完成后应立即退出竞赛场地。
11.球的运动
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比赛机器人不能“占据”球、不能“持球”,即:机器人不能通过堵死球的移动方向来完全控制球。例如:将球固定在机器人身上,或使用机器人身体将球包围,阻止其它机器人触球。任何时候球都必须是可见的着地运动,它不能被压在机器人底下;不允许使用包围夹子或圆圈,其它机器人必须能触到球。裁判员一旦发现“持球”或“占据”球,将立即取消参赛队的比赛资格。
比赛期间允许机器人将球踢起,但踢起的高度不能威胁到观众、裁判或队员的安全。
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12.越位
比赛没有越位规则。
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13.计时暂停
比赛中没有计时暂停。
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14.换机器人
在比赛进行过程中,未经裁判员许可,禁止更换机器人。如果需要更换或调整机器人,只能在进球、死球或比赛中断时,向裁判员提出申请,经裁判员同意后,方可替换机器人。替换机器人遵守先下后上的原则。在每场比赛中,每队最多有3次更换机器人的机会。在比赛中,更新或重载机器人中的程序,都属于换员。
15.修复机器人
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因犯规所造成机器人严重受伤不能正常比赛时,须将受伤机器人移至场外修理,并在1分钟内恢复比赛。
16.机器人临时下场
非犯规情况下,机器人出现运行中止、部件受损或脱落,并影响比赛正常进行时,经裁判允许,参赛队员可拿出机器人,在现场修复,并在最少半分钟后,经裁判允许由参赛队员将修复的机器人放回原在位置。机器人临时下场次数不限,此间,比赛正常进行。
17.换球
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在比赛进行中,未经裁判员许可,不得更换比赛用球。如果比赛中,足球发生不亮或破裂等情况时,应立即中断比赛,将新换的足球放在比赛中断时原球所在地最近的坠球点恢复比赛。
18.红黄牌制度
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比赛过程中,机器人累计技术犯规满三次将被出示一张黄牌,两张黄牌累计一张红牌。红黄牌不带入下一轮比赛。
在比赛中,如有参赛队员不服从裁

