2017年第十七届中国青少年机器人竞赛FLL机器人工程挑战赛主题与规则
第十七届中国青少年机器人竞赛暨全国中小学电脑制作活动
第十七届中国青少年机器人竞赛暨全国中小学电脑制作活动(江苏赛区)规则补充说明(2017年4月13日)根据中国青少年机器人竞赛官网()关于WER工程创新赛、FLL机器人挑战赛、机器人综合技能竞赛最新的规则答疑,本省规则根据实际情况做以下补充说明,省赛现场将会以该补充说明为参照依据执行。
WER工程创新赛规则补充说明4.1穿越时空二层机器需要在完成穿越任务后才可以开始二层的任务,一层机器人与二层机器人只有在完成穿越时空任务后才可以同时开始完成任务,两台机器人在比赛过程中,不可以由参赛队员手动在两个基地内出发完成任务。
4.3采煤和4.4运煤任务4.3和4.4的满分是115分。
任务4.3.3与4.4.3两个任务只能得到其中一个任务的分,也就是两个任务可以二选一,也可以同时完成,但是这两个任务不管选择哪种完成方式,最终最高得分为30分。
4.5开采铁矿与4.7冶炼金属可以不进行4.5.2中的任务,直接完成4.7.2,记60分,也可以先完成4.5.2(40分),再完成4.7.2(20分)。
4.6开采铜矿4.6.2机器人将模型上的钢珠向南推落,将围栏的矿山门打开至过黑线位置(看最终状态),得40分。
4.8改进蒸汽机改进蒸汽机的任务模型图按规则中图84.12资源再利用在资源再利用任务中,将仓库中3个可利用资源(立方体)带回基地后,不可以自由将三个立方体拼接在一起。
FLL机器人挑战赛规则补充说明(1)运送鲨鱼鲨鱼必须放在水族箱内,即鲨鱼必须直接并且只与水族箱内的软橡胶部件接触。
(2) 交换动物1、交换任务的场地物品东西方向在红线之间,南北方向取决于赛台边框厚度。
两张赛台紧贴放置在一起后,令该场地道具居中放置。
2、交换动物时,转盘必须完整旋转180度才算作完成任务。
(3) 仿生1、黑色的三角支架算不算“墙”的一部分。
2、如果壁虎挂在机器人上,同时机器人挂在仿生墙上,最终只有机器人挂在墙上的32分,而壁虎的分数是没有的。
fll工程挑战赛方案
fll工程挑战赛方案一、赛题分析FLL(FIRST® LEGO® League)工程挑战赛是一个面向9-16岁青少年的机器人比赛,旨在鼓励青少年探索科学、技术、工程和数学(STEM)领域,培养他们的创新思维和解决问题的能力。
本次比赛的主题是“城市调查”,参赛队伍需要设计和构建一个能够解决城市问题的机器人,并提出相关的解决方案。
在这个赛题下,我们首先要对城市问题进行深入的调研和分析,找到一个真实存在的问题,并且提出一个切实可行的解决方案。
此外,我们还需要学习和运用机器人编程、机械设计等相关知识,确保我们的机器人能够完成比赛任务。
在解决问题的同时,我们也要注重团队协作和沟通能力的培养,以及创新思维和自我表达能力的提高。
二、任务分解1. 城市问题调研在城市问题调研阶段,我们需要选择一个真实存在的问题,并对其进行深入的调查和分析。
我们可以选择城市交通、环境污染、废弃资源利用等方面的问题,通过调研和实地考察,找到一个合适的课题。
2. 解决方案设计在解决方案设计阶段,我们需要团队成员共同讨论,提出创新的解决方案。
并且要考虑到机器人设计和编程的可行性,确保我们的解决方案能够通过机器人来实现。
3. 机器人设计和编程在机器人设计和编程阶段,我们需要学习相关的机械设计和编程知识,确保我们的机器人能够完成比赛任务。
在机械设计方面,我们需要设计出一个稳定、灵活的机器人,以便能够完成各项任务。
在编程方面,我们需要掌握LEGO® MINDSTORMS® Education EV3等相关软件的使用,编写机器人的控制程序。
4. 比赛准备在比赛准备阶段,我们需要对机器人进行反复的测试,以确保其可以正常工作。
此外,我们还需要准备相关的宣传资料和展示材料,以便向评委展示我们的解决方案和机器人设计。
5. 团队协作与沟通在整个过程中,团队成员需要相互协作,分工合作,共同解决问题。
同时,我们还要培养团队成员之间的沟通能力,确保信息的畅通,确保团队目标的顺利实现。
FLL机器人工程挑战比赛规则
FLL机器人工程挑战比赛规则主题:无限关爱——〝海洋奥德赛〞第一章FLL课题研究指南项目研究是FLL机器人世锦赛中最能表达队伍的团队合作能力的部分,它比得不是参赛队伍的技术水平,要紧比得参赛队伍的知识水平,以及对海洋的关怀程度。
本章要紧介绍了课题研究的内容,以及如何去获得课题研究的资源。
第一节课题研究介绍海洋关于地球的健康以及生存在那个星球上的生物来说差不多上至关重要的,尽管目前只有1%的海洋被开发了,但是我们对太空的探究却要远多于海洋。
海洋为人类提供了丰富的资源和活动,例如我们吃的鱼,从海底开采的石油,从海藻中提取的做冰激凌的原料,等等。
海洋为航运业提供了宽敞的高速航道,以及为潜水等水下活动提供了一个宽敞的场所。
海洋推动了那个星球上大多数的生态活动,例如水的循环,二氧化碳的循环。
具有生命力的海洋能够吸取二氧化碳同时向大气中排放氧气,从而坚持着地球上植物与动物的多样性——至今我们关于如何介入那个重要的资源了解的依旧专门少。
一、课题研究概述选择一种你所进行的海洋活动或者使用的海洋资源,研究它对海洋的健康,海洋生物多样性,以及生产力产生的阻碍。
了解专家们或者其他团队在这一领域里从事的情况,找出一个他们正面临的挑战。
设计一个创新的解决方案来关心他们改进正在进行的活动或者对资源的使用,同时为了现在和今后的人们,要尽可能少对海洋产生负面的阻碍。
最后,与他人分享你们的研究成果上述的3个部分在在第六届中国青青年机器人竞赛期间评委会将对你的研究成果进行评估。
请查阅你的FLL教练手册和课题研究文件,望你了解更多的细节。
二、课题研究指导方针1、选择一种你所进行的海洋活动或者使用的海洋资源,研究它对海洋的健康,海洋生物多样性,以及生产力产生的阻碍。
1)确定关于这种海洋活动或者资源中的挑战,机会,或者新的方法;2)确定专家们在那个领域是如何工作的,联系他们或者阅读他们工作的资料,研究成果;提示:♦哪些科学领域与你选择的课题有关?♦哪些挑战,机会或者新的方法是专家们正在研究的,什么缘故他们要研究?♦他们的工作是如何对现在以及今后的人们产生关心的。
17届FLL 机器人工程挑战赛技术问辩要求
第十七届中国青少年机器人竞赛
FLL机器人工程挑战赛技术问辩要求
FLL工程挑战赛对每支参赛队按机器人挑战赛、课题研究答辩、技术问辩、团队合作四部分进行评价。
比赛总冠军将是总分最高的队伍。
技术问辩能够让裁判知道机器人的设计、编程是否主要由学生完成,同时可以更好地鼓励学生掌握更多的机器人设计、编程技术。
1 陈述时间(包括准备时间)不超过5分钟。
2 准备如下物品:
⑴与机器人挑战赛有关的技术资料,包括光盘一张、书面资料若干。
光盘中的资料应包括机器人结构图片和程序以及与完成任务有关的视频;书面资料应该具体说明机器人的结构和程序,以及完成任务的方法、策略、心得体会。
⑵携带参加FLL挑战赛的机器人及计算机到问辩现场,接受评委现场提问,回答和说明程序并进行现场演示。
3 评委将从以下4个方面对参赛队进行评价,详见评分标准:
⑴机器人的创新性;
⑵机器人结构设计;
⑶机器人编程;
⑷队员解决问题的方法和策略;。
FLL机器人工程挑战赛
FLL工程挑战赛FLL工程挑战赛文档1、简介1.1 背景概述1.2 目标和目的1.3 挑战题目和描述2、比赛规则2.1 参赛资格和要求2.2 团队组建和指导2.3 安全规定2.4 竞赛时间和地点2.5 评分标准3、设计3.1 设计目标和约束3.2 结构和功能3.3 传感器的选择与应用3.4 电子元件和控制系统3.5 机械设计和制造4、编程4.1 编程语言选择4.2 编程环境搭建4.3 程序结构和流程控制4.4 传感器数据处理和控制算法4.5 故障排除和调试5、挑战任务分析5.1 挑战任务概述5.2 任务规则解读5.3 任务执行策略和路径规划6、战略和策略6.1 比赛策略规划6.2 团队协作与沟通6.3 时间和资源管理7、实施和测试7.1 原型构建和测试7.2 程序功能和性能测试 7.3 性能调优7.4 场地布局与模拟测试8、比赛前准备8.1 赛前准备工作8.2 确定策略和计划8.3 比赛材料和装备准备8.4 团队心态和士气管理9、比赛过程记录9.1 比赛前准备和布置 9.2 比赛表现记录9.3 任务完成情况记录9.4 改进和调整策略10、结果与总结10.1 成果评估10.2 比赛结果统计10.3 总结与反思10.4 改进措施和建议附件:1、设计图纸2、控制程序代码3、比赛场地布局图法律名词及注释:- 版权:原创作品的独占权利,禁止他人复制、传播和利用。
- 专利:对一个新的发明或技术解决方案的独占权利。
- 商标:用于表示商品和服务来源的标识。
第十七届中国青少年机器人竞赛综合技能规则
第十七届中国青少年机器人竞赛机器人综合技能比赛主题与规则1 机器人综合技能比赛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。
2 比赛主题本届机器人综合技能比赛的主题为“全民健身 ”。
2008年北京奥运会中国竞技体育取得了辉煌的成绩,在“后奥运时代”,群众体育必将得到越来越高的重视。
为了满足广大人民群众日益增长的强身健体需求,经国务院批准,从2009年起,每年8月8日为“全民健身日”,将健康向上的大众体育精神传达给公众,推广健康生活的理念。
设立全民健身日(Fitness Day),是促进全民健身运动开展的需要,是进一步发挥体育的综合功能和社会效应,丰富社会体育文化生活,促进人的全面发展的需要,是促进中国从体育大国向体育强国目标迈进的需要,也是对北京奥运会的最好纪念。
第十三届全运会将在2017年9月举办,这又将推动中国体育运动的更一步发展。
本届比赛就是用机器人模拟全民健康运动,进一步弘扬奥运精神。
3 比赛场地与环境3.1 场地图1是比赛场地的示意图,待命区的位置只是示意。
图1 比赛场地示意图3.2 赛场规格与要求3.2.1 机器人比赛场地的内部尺寸为长3000mm、宽2000mm。
用厚15~20mm、长500mm、宽500mm的木工板制成的拼装块拼接而成。
场地四周装有白色木质围栏,栏高150mm,厚15~20mm。
场地四周的16块拼装块是固定的,中央淡蓝色的8、9、10、11、14、15、16、17号拼装块可换。
第4节中所述的机器人要完成的任务一般分布在场地周围的16块固定拼装块上,为提高参赛队应变能力,正式比赛的场地会进行100%-200%的等比例放大,场地道具尺寸不变,参赛队制作机器人时要充分考虑这个因素。
FLL机器人工程挑战赛“太空之旅”辅导交流和规则解读
变。
组合任务在整体上是一种限定方法的任务。
如果构成组合任务的某个子任务本身是限定方法的任务,该子任务就必须采
用规定的方法完成。
已进入组合任务的所有任务不得在完成组合任务以外的过程中完成。如果违
反本规定,不但得分无效,而且不得再执行组合任务,或已执行的组合任务视 为未完成。
组合任务是比赛中必须执行的任务,且未进入组合任务不得与组合任务中的
一、全国青少年机器人竞赛
二、辅导学生比赛要点事项
三、“太空之旅”任务解读 四、“太空之旅”课题研究要求 五、技术问辩要求 六、团队合作要求
2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年
新疆 内蒙 北京 中山 贵州 重庆
1、官方权威机器人赛事
国家政策支持,组织历史久远,场地规模大。 由权威单位共同举办。 赛制规则也公平、公正、公开。
3、主动轮
4、从动轮 从动轮要能提供较好的转向性能,通常从动轮不装轮胎皮以减小摩擦阻力。 从动轮如果是用单一的万向轮,则车体的拐弯角度准确度较难控制,用两个 轮子做从动轮可以较好的达到要求。 也有用摩擦纽扣来替代从动轮。 5、机械臂的马达 最简单的一种方案就是安装在主机的两边,当然也可以安装在中间,有装在 主机的下面,也有装在主机的上面。 6、传感器的安装 陀螺仪传感器、颜色传感器、超声波传感器,根据前期场地分析,初步设计 其安装位置。
相关模型:取样器、风化岩芯、3D打印机、2×4积木块
机器人要获取一个风化岩芯模型并将它放到3D打印机中,使2×4积木块弹出。 弹出的2×4积木块还可以在其它任务中得分。
如果比赛结束时,2×4积木块被弹出且完全在东北部行星区内,记22分。
如果比赛结束时,2×4积木块被弹出但不完全在东北部行星区内,记18分。
第十七届中国青少年机器人竞赛暨全国中小学电脑制作活动(江苏赛区)-WER能力挑战赛规则
第十七届中国青少年机器人竞赛暨全国中小学电脑制作活动(江苏赛区)能力风暴WER 能力挑战赛——“工业时代”竞赛规则一、主题简介十八世纪六十年代初,人类进入了科技发展史上极其重要的一个时期:第一次工业革命。
蒸汽机的出现让机器开始取代人力,应运而生的大型工厂取代个体手工作坊。
生产力的急剧增长,刺激了对运输的需求,出现了运河、硬质路面,甚至铁路;煤炭代替木炭使炼铁的成本降低,而钢铁产量的增长又让大型钢铁结构建筑成为可能。
在WER 能力挑战赛中,参赛队设计的机器人将化身为那个时代的矿工、建筑师、工人,开矿、修路、运输、冶炼、建房,甚至帮助瓦特改进蒸汽机,使人类进入工业时代!二、比赛场地与环境2.1场地图1场地比赛场地分上下两层,(如图1所示),支架为金属材质(截面2cm×2cm),两层之间通过斜坡相连,斜坡与一层场地夹角为30度(±1度),二层场地护栏为木板(高度10cm,厚度1-2cm)。
一层:240*210cm一层“基地”二层:204*116cm 斜坡:42*140cm 二层“基地”在一层场地、二层场地、斜坡上各铺有场地膜。
场地上共有2个基地,一层基地大小为30*30cm(长*宽);二层基地位于斜坡顶端黑色横线以上及二层场地西北角,大小为64*40cm(长*宽)。
比赛过程中,机器人可以选择从任一基地离开或返回。
2.2赛场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,光照条件有变化等等。
参赛队在设计机器人时应考虑各种应对措施。
三、任务及得分比赛任务分预设任务和附加任务。
预设任务的内容在本规则中公布,但其模型位置、方向是可以变化的,在赛前准备时公布。
附加任务只在赛前准备时公布,参赛队员应据此现场设计机器人结构及程序。
以下描述的预设任务只是对生活中的某些情景的模拟,切勿将它们与真实生活相比。
小学/初中组:同时采用高、低难度得分;高中组:仅采用高难度得分。
FLL机器人工程挑战赛“太空之旅”辅导交流和规则解读
偏向同一块场地,两队均记22分。
如果只有本队的太阳能电池板偏向对方 场地,本队记18分
比赛结束时,如果两队的两个太阳能板偏向同一块场地, 两队均记22分。 如果只有本队的太阳能电池板偏向对方场地,本队记18分
参赛队的机器人不能以任何方式干扰对方的机器人、场地或策略。如参赛队的机器
人的非法意外动作使对方试图完成的任务失败,仍然要给对方记分。
一、全国青少年机器人竞赛
二、辅导学生比赛要点事项
三、“太空之旅”任务解读 四、“太空之旅”课题研究要求 五、技术问辩要求 六、团队合作要求
2014年 2015年 2016年 2017年 2018年 2019年
新疆 内蒙 北京 中山 贵州 重庆
1、官方权威机器人赛事
国家政策支持,组织历史久远,场地规模大。 由权威单位共同举办。 赛制规则也公平、公正、公开。
完成任务不必按照某种特定的顺序,可以反复尝试完成某个任务,
但场上物体不会按照参赛队员的要求归位。完成组合任务的机会只有
一次。
完成组合任务前,参赛队必须预先告知裁判员。没有告知造成的误
判结果由参赛队自己承担。
参赛队进入赛场后,由抽签确定的数名队员代表将抽签确定组合任
务的几项子任务。对组合任务有特殊的记分方法。
3、证书含金量高
官方权威赛事颁发的证书含金量
大,对升学也有所帮助,符合各
中学特长生要求以及高校自主招 生要求。
如果做出国留学计划,参加这样 的机器人竞赛的经历对孩子的成
长帮助很大,意义也不一般。
1、竞赛项目规则的研究分析、计划的制定
2、参赛学生的选拔
3、培训计划的操作实施 4、做好赛后总结和反思
第十七届中国青少年机器人竞赛VEX机器人工程挑战赛主题与规则
第十七届中国青少年机器人竞赛VEX机器人工程挑战赛主题与规则1 VEX机器人工程挑战赛简介VEX机器人工程挑战赛是一项引进的青少年国际机器人比赛项目。
其活动对象为中小学生,要求参加比赛的代表队自行设计、制作机器人并进行编程。
参赛的机器人既能自动程序控制,又能通过遥控器控制,并可以在特定的竞赛场地上,按照规则的要求进行比赛活动。
在中国青少年机器人竞赛中设置VEX机器人工程挑战赛的目的是激发我国青少年对机器人技术的兴趣,为国际VEX机器人工程挑战赛选拔参赛队。
2 竞赛主题本届VEX挑战赛的主题为“星光璀璨”。
“星光璀璨”是一个令人兴奋和充满活力的比赛。
每场比赛包含两种不同类型控制方式——手控和自动控制。
比赛的特点是两个参赛组成的联队的机器人从赛场的两边出发进行比赛。
参赛队通过完成各种任务(可以把星体和方块放进得分区,也可以把机器人悬挂到不同的高度)竞争得分。
参加“星光璀璨”比赛,参赛队要开发许多新技能来应对各种面临的挑战和障碍。
有些问题需要个人来解决,还有些问题要通过与队友及指导教师的交流来处理。
参赛队员要一起构建自己的机器人参加多次比赛,与自己的队友、家人和朋友分享取得的成绩。
经过比赛,学生们不仅可以完成自己的比赛机器人,也提升了对科技和利用科技来积极影响周围世界的认识。
此外,他们还可提高素质,如研究、规划、集思广益、合作、团队精神、领导能力等。
在每场比赛中,各由两支参赛队组成的两个联队(红队和蓝队)上场竞技,获取比对方联队更高的得分。
每场比赛的时间是120秒。
3 比赛场地与环境3.1 场地的构成图1是比赛场地的等角投影图。
图2为俯视图。
3600mm×3600mm的比赛场地四周有高约282mm、厚25~35mm的金属围栏。
围栏内的场地表面由发泡塑料块拼接而成,底色为灰色。
有四块600mm×600mm 的方形区域,红色和蓝色各两块,是两个联队的机器人启动区。
红、蓝联队的站位在场地一侧的两角。
第十七届中国青少年机器人竞赛暨全国中小学电脑制作活动(江苏赛区)-创意赛规则
第十七届中国青少年机器人竞赛暨全国中小学电脑制作活动(江苏赛区)-创意赛规则1 关于机器人创意比赛有兴趣的在校中小学生机器人爱好者根据本主题与规则,花费 6 个月左右的时间,在课题导师或教练员的指导下,在学校、家庭、校外机器人工作室或科技实验室,以个人或小组的方式,进行机器人的创意、设计、编程与制作,最后以验证创意的机器人作品参加机器人竞赛组委会举办的机器人创意比赛活动。
机器人创意比赛对于培养学生学习与综合运用机器人技术、电子信息技术、工程 技术,激发创新思维潜能,提高综合设计和制作的能力极为有益。
2 主题本届机器人创意比赛主题定为“我的学习伙伴”,旨在促进青少年了解机器人技 术在帮助人类获取知识方面的作用,并使得同学们在探索机器人知识、技能的过程中 树立终身学习的理念。
2.1 背景和内涵随着科学技术的发展,人类学习方式从远古的“口耳相传”到文字的产生, 出现了狭义的文化学习形态。
造纸术和活字印刷术使这种学习形态得到广泛传播 和加速发展,阅读成为近、现代社会中主导地位的学习方式。
进入 20 世纪 90 年代以来,科技以前所未有的速度迅猛发展。
计算机、多媒体和网络成为工业时 代向信息时代转变的巨大杠杆,以惊人的速度改变着人们的工作、思维、交往和 生活方式,并推动人类学习方式从工业时代迅速跨入信息时代,这是一场更加深 刻也更加急剧的历史变革,人类的智慧将会创造出与信息时代相适应的一套全 新、高效的学习模式,从而大大提高人类个体和整个社会的学习与创新能力。
这 场变革将使学习演变成为每个社会成员生活中最重要的组成部分,每个公民的学 习生活质量成为衡量一个国家或民族现代化水平的一项重要标志。
对教育的“刚 需”促使我们的新伙伴—机器人—开始进入这一领域。
下面的三个机器人可以算成是它们的代表。
图 1机器人教师“萨亚” 图 2福州机器人教师图 1 所示为东京理科大学设计的机器人教师萨亚。
萨亚的脸部皮肤后藏有 18 台 微型电机,可以使面部呈现出高兴、惊讶、厌恶、害怕、悲伤、生气共 6种表情。
FLL机器人挑战赛主题与规则
FLL机器人挑战赛主题与规则1.FLL机器人挑战赛简介FLL机器人挑战赛是一项青少年国际机器人比赛项目,其对象为中小学生。
要求参加比赛的代表队自行设计、制作机器人并进行编程。
参赛的机器人可在特定的竞赛场地上,按照一定的规则进行比赛。
在中国青少年机器人竞赛中设置FLL机器人挑战赛的目的是激发我国青少年对机器人技术的兴趣,为国际FLL机器人挑战赛选拔参赛队。
2.竞赛主题本届FLL挑战赛的主题为“应对气候变暖”。
全球变暖已经成了一个热门话题。
地球越来越热,丝毫没有减缓的趋势。
这种变化是如何发生的,我们人类在这个过程中又扮演了什么角色,这些仍然是一个未解之谜。
人们对地球面临的潜在危机心存忧虑,不断呼吁各国政府和科学团体为解决全球变暖问题提供一些切实有效的新办法。
积极行动起来,采取措施应对全球变暖既是中国青少年的责任,也可以为我们的快乐成长提供一个美好的环境。
3.比赛场地与环境3.1.场地图1是比赛场地的透视图。
图上的红圈标示了机器人要完成的任务。
散落在赛场四周的是比赛中要用到的物品(道具)。
图1 比赛场地透视图3.2.赛台3.2.1.赛台是进行机器人比赛的地方。
图2 赛台尺寸3.2.2.单个赛台的内部尺寸长为1143mm、宽2362mm,四周装有边框,高为100mm,如图2所示。
边框内侧为黑色,所有外侧和内侧边框均采用防火板。
3.2.3.场地底板上铺有亚光场地纸,底色为白色。
场地纸上画有基地、得分区,比赛用的模型则布置在场地纸上。
3.2.4.比赛时两张赛台背靠背放在一起,如图2所示。
两支参赛队各占一张赛台。
参赛队员面向赛台时,赛台左西右东。
3.2.5.场地上物品较多,比赛期间,参赛队和裁判员要共同维护好场地的秩序。
参赛队可以把基地内当前不动或机器人不用的物品放到基地外,只要这个动作不具有任何策略性。
物品也可由赛台旁两名队员之一拿在手里或在盒子里。
不在赛台旁的队员不能拿任何竞赛物品。
如果其它原因而非机器人的正常动作使模型断裂、失效、移动或被激活,如果可能,裁判员应尽快将它恢复。
精选-教育机器人工程挑战赛主题与规则
任务1-数据迁移
机械硬盘
完成标志:机器人需 要转动转柄使数据迁 移到下方的固态硬盘 内 得分:30 分
固态硬盘
数据
数据迁移模型初始状态
数据迁移模型完成状态
任务1-数据迁移
数据
数据迁移模未完成状态
数据迁移模未完成状态
任务2-智能搬运
智能搬运的初始状态为
货物
转柄水平于投影,活动 挡板处于关闭状态,货
赛事简介
教育机器人工程挑战赛是中国青少年机器人竞赛项目之一,要求参赛队根 据竞赛主题与内容自行设计和制作机器人,现场编写机器人运行程序,调试和 操作机器人,在规定场地内完成竞赛任务。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竞赛活动。
在中国青少年机器人竞赛中设置教育机器人工程挑战赛的目的是检验青 少年对机器人技术的理解和掌握程度,通过充满科学性、综合性、创新性、探 索性、趣味性、竞技性、变化性、协同性的竞赛,激发我国青少年对机器人技 术的兴趣与求索,爱科学、爱创新、爱实践、爱交流、爱合作,培养理论联系 实际、动脑动手结合的能力。
未完成状态
任务9—解除限高
解除限高模型的初始 状态为可变位置4 上 方的横梁上,模型中 心位置对齐下方T 字路口巡线中心位置, 限高器处于限制状 .
限制器
横梁
E磁铁
解除限高模型初始状态
任务9—解除限高
完成标志:机器人需 推动限高器使两侧磁 铁全部吸附到横梁上 得分:30分。
解除限高模型完成状态
任务9—解除限高
信息编码完成状态一
信息编码完成状态二
任务4-信息编码
未完成标志:信息 底部没有连接则完 成状态一不得分; 信息编码不完整则 完成状态二不得满 分(按个数得分)
FLL机器人挑战赛主题与规则补充说明
FLL机器人挑战赛主题与规则补充说明任务规则:⑴ 利用回收材料(任务取消)⑵ 利用甲烷机器人要把垃圾填埋区中表示甲烷的圆环,放到卡车发动机舱和/或工厂的电站里,不要求完全和准确地进入。
放进去的每个甲烷模型记 40 分。
⑶ 运输(限定方法)机器人要把分类器模型上的黄色垃圾箱装上卡车,向东运输(即使卡车沿导轨向东运动),然后卸车。
比赛过程中,如果卡车支撑黄色垃圾箱的全部重量,记 50 分;比赛结束时,如果黄色垃圾箱完全在卡车导轨的东边,记 60 分。
⑷ 分类(限定方法)机器人要用分类器处理各种颜色的长条,让它们从分类器的东滑道直接进入绿色垃圾箱,或利用“入职”任务的奖励,用手把长条放进绿色垃圾箱或疏通滑道上的堵塞。
黄色或蓝色长条表示可回收、利用的材料,应尽可能把装有黄色或蓝色长条的绿色垃圾箱放到发运区的转运器上,由另一队接收。
在该队的合作下垃圾箱可能被该队的机器人带回其安全区。
此外,黑色长条是有杂质的材料,现在还无法再利用,应予适当处理。
因此,比赛结束时,场地上可能看到多种情况。
对于装有颜色相配的黄或蓝色长条的绿色垃圾箱来说,如果另一队把它带回了它的安全区,如“利用回收材料”任务所述,你们的每个垃圾箱记60分;如果另一队的垃圾箱完全在你们东边的收运区内,里面的每根长条记7分;如果另一队垃圾箱在你们收运区的转运器上,垃圾箱和长条均不记分;如果你们队的垃圾箱在发运区内,里面的每根长条记6分;如果在转运器上,里面的每根长条记7分。
对于无法回收利用的黑色长条来说,如果它是花箱的一部分且花箱得分(见“再利用”任务),或它们仍在原来的地方,每根长条记8分;如果长条在与之颜色相配的绿色垃圾箱内,或在填埋区垃圾箱内,每根长条记3分;如果长条在别的任何地方,每根长条(包括处罚用的黑色长条)记-8分。
⑸ 入职机器人要把小人模型移动到分类区,表示它入职从事分类工作。
如果比赛结束时至 12 少有一个小人完全在分类区内,记 60 分,加上对用手放宽的奖励:参赛队的技术队员和/或裁判员(如果需要或要求)可以用手疏通西边滑道上的阻塞物,和/或把错分的长条(包括未落入任何垃圾箱的长条)放入正确的垃圾箱。
第十七届中国青少年机器人竞赛
第十七届天津市青少年机器人竞赛机器人创意比赛主题与规则1 关于机器人创意比赛有兴趣的在校中小学生机器人爱好者根据本主题与规则,花费6个月左右的时间,在课题导师或教练员的指导下,在学校、家庭、校外机器人工作室或科技实验室,以个人或小组的方式,进行机器人的创意、设计、编程与制作,最后以验证创意的机器人作品参加天津市青少年机器人竞赛组委会举办的机器人创意比赛活动。
机器人创意比赛对于培养学生学习与综合运用机器人技术、电子信息技术、工程技术,激发创新思维潜能,提高综合设计和制作的能力极为有益。
2 主题本届机器人创意比赛主题定为“我的学习伙伴”,旨在促进青少年了解机器人技术在帮助人类获取知识方面的作用,并使得同学们在探索机器人知识、技能的过程中树立终身学习的理念。
2.1背景和内涵随着科学技术的发展,人类学习方式从远古的“口耳相传”到文字的产生,出现了狭义的文化学习形态。
造纸术和活字印刷术使这种学习形态得到广泛传播和加速发展,阅读成为近、现代社会中主导地位的学习方式。
进入20 世纪90年代以来,科技以前所未有的速度迅猛发展。
计算机、多媒体和网络成为工业时代向信息时代转变的巨大杠杆,以惊人的速度改变着人们的工作、思维、交往和生活方式,并推动人类学习方式从工业时代迅速跨入信息时代,这是一场更加深刻也更加急剧的历史变革,人类的智慧将会创造出与信息时代相适应的一套全新、高效的学习模式,从而大大提高人类个体和整个社会的学习与创新能力。
这场变革将使学习演变成为每个社会成员生活中最重要的组成部分,每个公民的学习生活质量成为衡量一个国家或民族现代化水平的一项重要标志。
对教育的“刚需”促使我们的新伙伴—机器人—开始进入这一领域。
下面的三个机器人可以算成是它们的代表。
1机器人教师图1 机器人教师“萨亚”图2 福州机器人教师图1 所示为东京理科大学设计的机器人教师萨亚。
萨亚的脸部皮肤后藏有18台微型电机,可以使面部呈现出高兴、惊讶、厌恶、害怕、悲伤、生气共6种表情。
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赛台东北靠近北边墙处,一个仿生墙模型用子母扣规定在场地膜上,一个绿色壁 虎模型装在仿生墙的西上角,如图 9 所示。仿生墙模型是一个整体,并非其上的白色部 分才是“墙”。 3.5.5 熊猫园模型
熊猫园模型由相连的两部分组成。图 10 中有小树的部分是用子母扣固定在场地膜 上的;有大树的部分可以绕模型中央的轴转动。比赛开始前,熊猫园是关闭的,如图 10 左所示;完成放归熊猫任务后,熊猫园是开放的,如图 10 右所示。
2 竞赛主题
本届 FLL 挑战赛的主题为“动物之友”。 人们常说动物是人类的朋友,人类应该以保护动物为己任。这句话说得一点也不错。 其实动物和人类都是地球的主人,千百万年来,动物和人类并肩作战,一起为构建一个 美丽而富饶的地球付出自己的努力,共同维护着大自然的生态平衡,有了它们地球才显 得五彩缤纷。 我们需要动物吗?或者,它们需要我们吗?答案:是的!本年度“动物之友”机器 人比赛所展示的只是我们与动物精彩故事的一部分。当你完成任务时,要注意多种创新 和技术使人类能与动物交流学习、友好、帮助、满足日常需求、保护、娱乐和爱……。 你会看到,还有许多有趣的问题要解决! 科学与技术的飞速发展引发了知识与技能的爆发式增长,同时,也造就了很多人类 利用动物资源、促进动物种群壮大的新方法。我们能充分利用科学技术手段使人类与动 物的关系更和谐吗?是的,肯定能! FLL参赛队员,让你们的创新思维沸腾起来为我们的世界更美好贡献聪明才智吧! 在“动物之友”比赛中,想一想在寻求美好生活时人类与动物成为盟友。有时人类帮助 动物,有时动物帮助人类。我们期望与动物的交往更和谐,参赛队将从人类与动物的相 互帮助中掌握更多、更新的知识和技能。在“动物之友”挑战赛中行动起来吧! 参加挑战赛的孩子们要像科学家和工程师那样去思考。在“动物之友”机器人比赛 中,参赛队将用乐高的 MINDSTORM 器材构建和测试一台自主的机器人并编制其程序, 完成一系列象征性任务。他们在课题研究中还要选择和解决现实世界的问题。 我们希望参与“动物之友”挑战赛的孩子们在应对科学与技术的发展中表现得自信 并与众不同。
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比赛开始前,如果参赛队在动物交换台托盘上放的不是驯鹿,而是其它四种动物中 的任何一种,就把驯鹿放到该动物饲养区的矩形标记上。 3.5.10 宠物、蜜蜂、海豹和动物学家
图 15 宠物、蜜蜂、海豹和动物学家
如图 15 所示,宠物和蜜蜂放在蜂箱和斜坡西边的标记上;海豹放在场地东南角的 标记上,它的身上还放着一个相机模型;动物学家放在熊猫园西北角的标记上。这些模 型均不固定在在场地膜上。 3.5.11 粪便模型
3.5.9 五种可供交换的动物
图 13 斜坡
图 14 可供交换的动物
图 14 中,五种可供交换的动物从左至右依次为蛙、大猩猩、火烈鸟、蝙蝠和驯鹿。 它们均不固定在场地膜上。场地上的其它动物模型(如壁虎、蜜蜂、海豹等)不得用于 交换。
一般地,驯鹿是放在动物交换台托盘上的。其它四种动物则按图 1 分别放到各自的 饲养区的矩形标记上。
图 1 比赛场地全景
3.2 赛台 3.2.1 赛台是进行机器人比赛的地方。 3.2.2 单个赛台的内部尺寸长为 1143mm、宽 2362mm,四周装有边墙,厚度为 38mm, 内高为 77mm±13mm,如图 2 所示。边墙内侧为黑色。 3.3.3 赛台底板上铺有亚光场地膜。场地膜上画有基地,比赛用的部分模型则布置在场 地膜上。场地膜(含黑边)的尺寸为 1138mm、宽 2353mm。参赛队在设计机器人时必 须充分考虑到场地膜的误差。 3.2.4 比赛时两张赛台背靠背放在一起,如图 2 所示。两支参赛队各占一张赛台。参赛 队员面向赛台时,赛台左西右东,场地膜上有一个表示方向的标志。为了便于操作,赛 台会架高 500~650mm。参赛队自己练习时可以只用一张赛台,称为“半台”。如果有 的任务模型要跨装在賽台的北边墙上,那么,在练习用的“半台”北边墙外就需要使用 已跟与边墙同尺寸的木条作为另一张賽台的“假边墙”。 3.2.5 场地上物品较多,比赛期间,参赛队和裁判员要共同维护好场上秩序。参赛队可 以把基地内当前不动或机器人不用的物品放到赛台外或由两名队员之一拿在手里或放 在盒子里。如因其它原因而非机器人的动作使模型断裂、失效、移动或被激活,如果可 能,裁判员应尽快将它恢复。
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,场地膜下面有纹路和不平整;场地膜本身有皱褶;尺寸有误差;边 墙上有裂缝;光照条件有变化;等等。参赛队在设计机器人时应考虑各种应对措施。
4 机器人和器材
本节提供设计和构建机器人的原则和使用器材的要求。机器人在比赛中可以完成特 定的任务。参赛前,所有机器人必须通过检查。为了帮助机器人完成任务,参赛队还需 要自己设计一些器械(以前称为策略物品),对这些器械所用器材的要求与机器人相同。 4.1 参赛的机器人只允许使用一个 LEGO NXT 或 RCX 或 EV3 控制器,它们的外形如图
第十七届中国青少年机器人竞赛
FLL 机器人挑战赛主题与规则
1 FLL 机器人挑战赛简介
FLL 机器人挑战赛是一项引进的青少年国际机器人比赛项目。要求参加比赛的代表 队自行设计、制作机器人并进行编程。参赛的机器人可在特定的竞赛场地上,按照一定 的规则进行比赛。在中国青少年机器人竞赛中设置 FLL 机器人挑战赛的目的是激发我国 青少年对机器人技术的兴趣,为国际 FLL 机器人挑战赛选拔参赛队。
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18 所示。脱离机器人的物体不属于机器人的一部分。被机器人携带或与机器人接触的器 械可以当成是机器人的一部分。 4.2 竞赛用到的每种器材必须使用原始出厂状态的 LEGO 元件制作,导线和软管可以剪 成需要的长度。
图 18 允许使用的控制器的外形
4.3 除不允许用发条/回力“马达”外,对非电气 LEGO 元件的数量及来源没有限制。气 动元件是允许的。 4.4 所用的电气元件必须为 LEGO 生产的正规 MINDSTORMS 型元件。参赛报名结束后, 不符合此要求的参赛队会被取消参赛资格。比赛时,凡是组委会不能认定来源的器材, 参赛队应提供采购合同、发票等文件,证明所用的器材来自正规渠道。组委会有权对来 自非正规渠道的器材做出相应的处理。
3 比赛场地与环境
3.1 场地 图 1 是比赛场地。一张印制的场地膜上散布着多种任务模型。有些任务模型是用子
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母扣固定在场地膜上的,在整个比赛期间,机器人不能挪动它们的位置,只能对模型上 的可动部件进行操作;还有些模型是散放在场地膜上的,机器人在完成任务时通常(但 不绝对)是要让它们或带它们回到基地的。
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4.10 在比赛区,不允许使用有遥控功能或与机器人有信息交互的物品。 4.11 只允许在机器人的不外露位置使用辨别身份的标记。 4.12 不允许使用油漆、胶带、粘合剂、润滑剂、扎紧带等。 4.13 除了可按 LEGO 说明书使用 LEGO 的不干胶标签外,其它标签均不可使用。 4.14 注意,在单场比赛中使用多台机器人是违规的,但是,在不同场次的比赛中可使用 不同的机器人。 4.15 如果机器人违反本规则且无法纠正,裁判长可以决定它如何参赛,但此机器人不能 获奖。
图19 允许使用的电机的外形
4.5 参赛队必须使用LEGO MINDSTORMS电机,几种可用的电机外形示于图19。参赛队 最多只能使用4个电机。例如,如果你的机器人上有4个电机,就不能再把其它电机带到 比赛区,即使该电机只是用于配重或装饰或放在场外的盒子里。再如,如果你的机器人 上有3个电机,但是你有多个附属装置要用电机带动,你必须设计一种方法将第4个电机 从一个附属装置取出迅速装到另一装置中。 4.6 对机器人使用的外部传感器数量没有限制。但只能使用接触、光电、颜色、转角、 超声或陀螺/角度传感器。要注意的是,LEGO专卖店销售的或贴有LEGO标志的传感器 不一定是LEGO生产的。允许使用的传感器的外形如图20所示。 4.7 LEGO 导线和转接线可以随意使用。 4.8 在准备区可以有备份/替换的电气元件。 4.9 不允许将计算机带入比赛区。不能在比赛区内给机器人下载程序,可以在准备区中 进行。
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3.3 基地和安全区 场地膜上有一块基地。它是机器人准备、启动和必要时维修的地方。基地是场地膜
西南角一道四分之一圆弧(半径约 565mm)和赛台南、西边墙内沿围成的闭合图形向 上无限延伸所包含的空间,如图 3 所示。基地内还有一道圆弧,是没有意义的。如果场 地膜的尺寸有误差(一般是略小),不能与边墙相配,则优先保证场地膜的南边缘与边 墙贴紧,东西向居中,基地会略有增大。
图 3 基地、运输目标区、饲养区、农场与驯养研究区的范围
3.4 运输目标区、饲养区、农场与驯养研究区 场地上有几个涉及得分的区域:西北角有两个矩形的运输目标区;场地膜上有四个
饲养区,每个饲养区是一个带矩形缺口的圆内的区域,在矩形缺口中放一种动物的模型; 场地东南方还有一块正方形的驯养研究区;如图 3 所示。这些区域的范围指的是划定它 们的黑色线条的最外缘所围成的平面图形。 3.5 任务模型 3.5.1 盲人和导盲犬、警示围栏、障碍
图 6 动物交换台
赛台北边居中,跨在两队赛台北边墙上的一个动物交换台用子母扣固定在红线之 间,如图 6 所示。交换台上放着动物模型。向上拉动交换台下的黄色拉杆,可使交换台 上的托盘水平转动,多次(约 10 次)拉动,可以把托盘上的动物交换到对方场地。
图 7 托盘转动前
图 8 托盘转Biblioteka 对方后托盘的转动并不是无限的。蓝色托盘旁有一根红轴,托盘转动前它是被架起的,
赛台西北部有几个相互关联的模型。警示围栏、盲人和导盲犬是连接在一起的,用 围栏的四个黄色小块下的子母扣固定在场地膜上;盲人的手臂向下;手杖的一端在黑点 上;犬首向下;警示围栏向上;路的两旁有用子母扣固定的六块灰色障碍,其光面朝向 路;如图4所示。
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3.5.2 冰箱和食物
图4 男人和导盲犬、警示围栏、障碍
不会妨碍托盘的转动,如图 7 所示。只要一开始转动,它就落下。托盘转到另一边(即