11-11/ 2022

机器人搬运(小学组)

210

1. 项目概要 

  以党史故事土地革命战争篇进行学习中国共产党从南昌起义到井冈山 会师期间艰苦奋斗的历程,进行一场 “红心向党”的主题活动,回顾党的 伟大历程和辉煌成就。

  本届RIC创新 挑战赛的主题为 “红心向党”。在比赛中,各赛队选手 要在规定的时间内用自行设计的机器人来完成体验革命辉煌、清除障碍、 开辟革命根据地、召开八七会议、创建人民军队等任务。

2. 比赛说明 

  本次比赛主要由2台机器人组成赛队,由2名队员分别程序自动控制机器人, 合作完成任务。

  比赛目标是通过如下方式获得高分:通过程序控制机器人在尽可能短的时间 内完成基本任务和备选任务(召开八七会议、创建人民军队、应急救援、开辟革 命根据地、井冈山会师)等。

 

  图 1 RIC创新挑战赛 “红心向党”赛的起始布局

3. 比赛场地 

  比赛场地由拼接式赛台、地图(布基)和任务模型组成。图 2 是比赛场地的示意图

  图 2  比赛场地示意图

3-1. 拼接式赛台(如条件有限也可选择简装版)

  赛台是用可拼装的塑料部件拼接而成的。这些部件有边长 150mm 的方 形小底板、边长300mm 的方形大底板、150mm ×70mm ×50mm 的挡板及外边 长 75mm 的转角等四种,如图 3 所示。

  图 3  可拼装的塑料部件


  

  图 4  2400mm ×1500mm拼接式赛台实例

3-2. 地图

  彩色喷绘的地图铺设在赛台的底板上。地图上有两个启动区(南昌起义/ 秋收起义),不规则地分布着有白色引导线的主干道和几个功能区。图 2中的 地图为比赛用地图:

3-2-1.  昌起义。南昌起义是一个边长为 300mm 的红色正方形区域。它是  一台机器人的启动区,并放置了一个南昌起义的武装力量。比赛开始后该机器  人由此处出发前往任务区域。机器人必须按引导线到达它的终点——秋收起义。

3-2-2.  收起义。秋收起义是一个边长为 300mm 的红色区域。它是另一台机 器人的启动区, 并放置了一个秋收起义的武装力量。比赛开始后该机器人由 此处出发前往任务区域。机器人必须按引导线到达它的终点——南昌起义。

3-2-3.  干道。主干道是 200mm~300mm 宽黑色带状“道路”,道路中央印有 20mm~ 30mm宽的白色引导线。部分引导线是断续的。

3-2-4.  冈山会师。主干道交汇的区域,放置井冈山会师模型。它是接收 机器人携带的的武装力量的地方。

3-3. 赛场环境

3-3-1.  赛现场提供当地市电标准接口。如果参赛队需要任何电压或者频率 的转换器,请自行准备。距离参赛队最近的电源接口可能与参赛队的指定调 试桌有一定距离,请自备足够长的电源延长线,同时在现场使用延长线时请 注意固定和安全。

3-3-2.  赛现场为日常照明。大赛组委会不保证现场光照绝对不变。现场可 能有随时间而变的阳光,可能会有照相机或摄像机的闪光灯、补光灯或其它 赛事未知光线的影响。

3-3-3.  地图铺在赛台底板上,组委会尽力保证场地的平整度,但不排除场 地有褶皱或不大于 5mm 的高差。赛台放在地面,也有可能架高。

4. 机器人 

4-1. 队仅限2台机器人。每支参赛队只允许2台机器人,参加RIC创新挑战赛,虽然赛队在比赛期间可以修改机器人,但每支队只能有2台,且2台机器 人只能由一支赛队使用。

4-2. 器人在启动区内的最大尺寸为 300mm 长、300mm 宽、350mm 高。离 开启动区后, 机器人可以自由伸展,尺寸不限。

4-3. 台机器人只允许使用 1 个控制器,电机数量不得超过4个,光电不允 许超过6个,禁止使用光电(灰度)卡、指南针等,集成类传感器。

4-4. 当电机用于驱动轮时,只允许单个电机独立驱动单个着地的轮子。

4-5. 机器人必须使用塑料积木件搭建,不得使用螺丝、螺钉、铆钉、胶水、胶带、橡皮筋、等辅助连接材料。可部分使用 3D 打印件,数量不超过 2 件。

包容每个 3D 打印件的正方体的体积不得超过 64cm3。

4-6. 每台机器人必须自备独立电源,不得连接外部电源,自备电源电压不超过 9V。

4-7. 汉市机器人运动会-机器人搬运(RIC创新挑战赛)准入器材参考全国 青少年机器人竞赛准入企业的器材。

5. 比赛 

5-1.  机器人的任务

  两台机器人在预编程序的控制下要从启动区出发,完成一系列任务, 最后到达终点,结束比赛。按照任务完成的情况获得分数。

  比赛中机器人的任务包括必须完成的 “基本任务” 、可以选择完成的 “备选任务”两类。

  小学生组比赛中机器人选择完成的 “备选任务”为3个,具体3个 “备选任 ”现场抽签决定;中学生组比赛中机器人选择完成的 “备选任务”为4个,具 4个 “备选任务”现场抽签决定。

  任务涉及的模型沿主干道放置或放置在围栏上。放置任务模型的具体位置 固定。比赛中实际使用的任务模型在结构、颜色上可能与本规则上的图形稍有 不同,参赛队应具备适应能力。

5-1-1. 基本任务

5-1-1-1. 出发

5-1-1-1-1.    参赛队的两台机器人可以按自己的意愿分别放在作为启动区的南昌起义和秋收起义。

5-1-1-1-2.    比赛开始后,两台机器人离开各自的启动区。

5-1-1-1-3.    机器人在地面的正投影完全在启动区外即表示完成了出发任务,每台 记 10 分。

5-1-1-1-4.    每场比赛中,每台机器人只有一次出发任务。

5-1-1-1-5.    每台机器人启动前垂直投影不能超过各自启动区的边线。

5-2.  体验革命辉煌

5-2-1.    图 2 中,沿着主干道有 10 条与主干道正交的标记线。在标记线

  旁分别以 “A、B、C、 … …J”等英文字母顺序标注。

5-2-2.    两台机器人出发后沿主干道相向而行。从南昌起义出发的机器人 依次经过 A 至 J的标记线;从秋收起义出发的机器人依次经过J A 的标记线。

5-2-3.    机器人的地面的正投影覆盖了某条标记线即表示成功体验了一个 路段的自动驾驶,记 10 分。全部成功体验,可获得 100 分。

5-2-4.    本任务只能完成一次。

5-3.  组件劲旅

5-3-1.  每台机器人从自己的启动区出发时携带一个汇集了红心向党的武  装力量。机器人在沿主干道行进过程中把武装力量放入井冈山会师模型中。

5-3-2.  武装力量模型与井冈山会师模型边框顶面及模型外的地面没有接  触,如图5 所示, 即表示完成了共享数据任务,每个储存器模型记 40 分。

5-3-3.  武装力量模型的得分状态保持至比赛结束。


 

  图 5  组件劲旅任务

5-4.  抵达终点

5-4-1.    机器人根据各传感器的输出、按照程序在没有任何人直接触摸或 干扰的情况下,安全行驶至自己的目的地。

5-4-2.    机器人从自己的启动区出发后,在不脱离主干道的情况下(完成 任务时可短暂脱离),完全进入终点区。进入终点区的机器人在地面的正 投影完全在终点区内即完成了抵达终点任务,完成任务的每台机器人记 40 分。

5-4-3.    每台机器人只能完成一次抵达终点任务。

5-4-4.    机器人抵达各自终点时,垂直投影50%以上在终点区域内即可得 分,否则该项不得分。

5-5.  备选任务

  备选任务的模型安排在主干道或围栏。机器人需要按照要求完成任务 或绕过任务模型,获得相应得分。两台机器人可以自行分配各自完成的备 选任务。

5-6.  清除路障

5-6-1.    主干道路面如有障碍物,机器人应将障碍清除,方法不限。

5-6-2.    路障有三种类型,如图 6 所示。

5-6-3.    如果某个障碍物在地面的正投影完全脱离主干道的引导线,该路

  障被成功清除, 记 40 分。

 

  图 6 清除主干道上的障碍物

5-7.  应急救援

5-7-1.    一个伤员模型放在主干道某个路段上,附近有一个医院模型。

5-7-2.    机器人需要将该伤员运送至医院。只要伤员模型在地面的正投影  与医院区域有部分接触,如图 7所示,就完成了应急救援任务,记 50 分。


 

  图 7 救援任务使用的模型及完成状态

5-8.  创建人民军队

5-8-1.    人民军队模型固定在赛台的围栏上。向上拨动模型上的杠杆可使 “人民军队”落下, 如图 8 所示。

5-8-2.    机器人要将杠杆拨起,使 “人民军队”落下与模型的底板接触, 就完成了建设人民军队任务,记 50 分。

  

  图 8 创建人民军队使用的模型及完成状态

5-9.  召开八七会议

5-9-1.    八七会议模型固定在在赛台的围栏上。八七会议初始状态是倾倒 的,如图9 所示。

5-9-2.    机器人需要向上掀起八七会议横幅,使八七会议横幅呈竖直状态 直至比赛结束,就是完成了召开八七会议任务,记 50 分。


  

  9  召开八七会议任务使用的模型及完成状态

5-10.  开辟革命根据地

5-10-1.    革命根据地模型固定在赛台的围栏上。军队模型浮置在革命根据 地一端,开辟了一段革命根据地,在革命根据地前方还有三段距离。

5-10-2.    机器人要推动军队,使军队在不脱离革命根据地的情况下向前滑 动经过第一、第二段革命根据地,到达第三段革命根据地并保持到比赛结 束,完成了开辟革命根据地任务,每成功移动一段记 20 分。

5-10-3.    军队到达每一段革命根据地的标准是军队后端与该段革命根据地 接触,如图 10 所示。

 

  图 10 开辟革命根据地使用的模型及完成状态

5-11.  赛制

5-11-1. 参赛队按小学生组和中学生组,分组别进行比赛。

5-11-2. 比赛不分初赛与复赛。组委会保证同一组别的不同参赛队有相同的上

  场机会,根据竞赛时间安排一般不少于两轮,至少一轮。

5-11-3. 单轮比赛时间为 180 秒。选手将搭建编程好的机器人在准备区候 场,按确定的参赛队编号轮流上场比赛。

5-12. 参赛队

5-12-1. 每支参赛队应由 2 名学生和 1 名教练员组成。

5-12-2. 参赛队员应以积极的心态面对和自主地处理在比赛中遇到的所有问题,自尊、自重,友善地对待裁判员和所有为比赛付出辛劳的人,努力把自 己培养成为有健全人格和健康心理的人。

5-13. 比赛流程

5-13-1. 搭建机器人与编程

5-13-1-1. 搭建机器人与编程只能在准备区进行。

5-13-1-2.  参赛队的学生队员经检录后方能进入准备区。裁判员对参赛队携带的 器材进行检查, 除控制器和电机可维持出厂时的状态外,其它所有零件不得 以焊接、铆接、粘接等方式组成部件。队员不得携带 U 盘、光盘、无线路由 器、手机、相机等存储和通信器材。所有参赛学生在准备区就座后,小学生 组、中学生组裁判员抽签确定所要完成的备选任务。

5-13-1-3.  参赛队员根据机器人要完成的任务搭建机器人、编制程序。参赛队员 在准备区不得上网和下载任何程序,不得使用相机等设备拍摄比赛场地,不 得以任何方式与教练员或家长联系。

5-13-1-4.  参赛队员在准备区可以搭建机器人、调试和编制程序。比赛开始前, 各参赛队把机器人排列在准备区的指定位置,封场,上场前不得修改程序和 硬件设备。

5-13-1-5.  参赛队在每轮比赛结束后,允许在准备区简单地维修机器人和修改控 制程序,但不能打乱下一轮出场次序。

5-13-1-6.  机器人一旦启动,就只能受自带的控制器中的程序控制。队员不得 接触机器人,重试的情况除外。

5-13-2. 赛前准备

5-13-2-1.  准备上场时,队员领取自己的机器人,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。

5-13-2-2.  上场的 2 名队员,在裁判的允许下,将自己的两台机器人放入各自 的启动区。机器人的任何部分及其在地面的投影不能超出待命区。

5-13-2-3.  参赛队员应抓紧时间(不超过 1 分钟)做好启动前的准备工作,准 备期间不得启动机器人,不能修改程序和硬件设备。完成准备工作后,队员 应向裁判员示意。

5-14. 开始比赛

5-14-1.  裁判员确认参赛队已准备好后,将发出 “5,4,3,2,1,开始”的 倒计时启动口令。随着倒计时的开始,队员可以用一只手慢慢靠近机器人, 听到 “开始”命令的第一个字,队员可以触碰一个按钮或给传感器一个信号 去启动机器人。

5-14-2. 在 “开始”命令前启动机器人将被视为 “误启动”并受到警告或处罚。

5-14-3.  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。

5-14-4.  机器人应按主干道的白色引导线行进,为完成任务需要可以短暂脱 离引导线或主干道,执行完任务后要回到原来的主干道继续前进。

5-15. 重试

5-15-1.  在 180 秒的比赛时间内,参赛队有 2 次重试的机会。

5-15-2.  需要重试选手应先向裁判申请,裁判许可后,方可将接触要重试的 机器人并把它搬回它的启动区。

5-15-3.  比赛计时不因重试而停止。

5-15-4.  选择重试后, 已获得的所有得分清零。

5-15-5.  参赛队员应将场地内的模型恢复初始状态,并向裁判示意。 ⑹ 选手可以调整机器人结构件,但不得重新下载程序。

5-15-6.  完成必要的操作后,在裁判的允许下,参赛队员重新启动自己的机 器人。

5-16. 结束比赛

5-16-1. 5-16-1. 当180 秒倒计时到 0,或参赛队员向裁判示意要结束比赛,或参赛队 的两台机器人均已到达各自的终点, 裁判以哨声结束比赛并停止计时、记录 剩余时间。

5-16-2. 5-16-2. 如果两台机器人到达终点有先后之分,以最后一台机器人到达终点 为准结束比赛。

5-17. 计分

5-17-1. 5-17-1.每场比赛结束后要计算参赛队的得分。单场比赛的得分为基本任务分、备 选任务分、剩余时间分之和。二种任务分的记分标准见 5.1 节,剩余时间分为该 场比赛结束时剩余时间的秒数(完成基本任务才能获得时间分)。

5-17-2. 5-17-2. 比赛全部结束后,以两轮得分之和作为参赛队的总得分。

5-17-3. 5-17-3. 小学生组现场抽签的 “备选任务”为3个,中学生组现场抽签的 “备 选任务”为4个,如果比赛完成的备选任务与抽签的 “备选任务”不相符, 则每个完成不相符的备选任务不仅不得分而且还要倒扣20分。

5-18. 参赛队排名

  某一组别的全部比赛结束后,按参赛队的总分进行排名。如果出现局部持平, 按以下顺序破平:

5-18-1.  单轮成绩高者在先;

5-18-2.  两轮剩余时间分之和高者在先。

5-18-3.  机器人重量小的队在先,或由裁判确定。

6. 犯规和取消比赛资格

6-1. 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。

6-2. 1次误启动将受到裁判员的警告,机器人回到待命区再次启动,计时 重新开始。第2次误启动将被取消比赛资格。

6-3. 为了策略的需要而分离部件是犯规行为,视情节严重的程度可能会被 取消比赛资格。

6-4. 机器人以高速冲撞任务模型导致损坏将受到裁判员的警告,第2次损 坏任务模型将被取消比赛资格。

6-5. 机器人完全脱离主干道的引导线运动,为技术性犯规,应强制性重试, 机器人完成任务是除外。

6-6. 比赛中,参赛队员有意接触比赛场上的物品或机器人,将被取消比赛资 格。偶然的接触可以不当作犯规,除非这种接触直接影响到比赛的最终得分。

6-7. 不听从裁判员的指示将被取消比赛资格。

6-8. 参赛队员在未经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。

7. 其它

7-1. 本规则是实施裁判工作的依据。在比赛中,裁判长有最终裁定权,他的裁 决是最终裁决。处理争议时不会复查重放的比赛录像。组委会不接受教练员或 家长的投诉。

7-2. 比赛期间,凡是规则中没有说明的事项由裁判委员会决定和解释。竞赛  组委会委托裁判委员会对此规则进行解释与修改。在大多数参赛队伍同意的前  提下,针对特殊情况(例如一些无法预料的问题和/或机器人的性能问题等), 规则可作特殊修改。




  附录:模型搭建及尺寸

7-2-1.  组建劲旅


  



7-2-2.  清除路障


 

7-2-3.  应急救援










  伤员


7-2-4.  创建人民军队

 

7-2-5.  召开八七会议


7-2-6.  开辟革命根据地