迷宫机器人竞赛规则

迷宫机器人竞赛规则

一、比赛主题

迷宫机器人竞赛是一种利用嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种智能的小型机器人比赛，它要求机器人在指定的迷宫中自动探索并找出通往终点的路径，赛中机器人需随时掌握自身的位置信息，准确获取墙壁信息并做记录，最终依靠记忆找出最佳路径并以最短的时间走出迷宫，赢得比赛。

二、参赛组别

1.本赛事针对小学组及中学组。

2. 参赛的机器人称为“迷宫机器人”，将迷宫机器人放入迷宫并启动操作的人称为“操作员”。

3. 每支参赛队可以带2台机器人进入比赛现场以备急用，在比赛时只能使用2台机器人中的1台上场用于全部比赛。

4. 每支参赛队伍参赛人数为2名学生。指导教师不得参与现场程序设计、调试。

三、场地尺寸及环境要求

1.迷宫场地由8×8个边长为180mm×180mm的正方形单元格组成（见图1）。

图1：场地分格平面示意图

2. 用于隔开每个单元格的围板称为墙壁，迷宫场地的墙壁高50mm，厚12mm，因此两堵隔墙所构成的通道其实际宽度为168mm（示例场地图见图2）

图2 示例场地图

3.四周的隔墙将整个迷宫封闭，迷宫隔墙的侧面为白色，顶部为红色。迷宫的地面为

木质，使用油漆漆成黑色。迷宫地面上印有墙壁的定位线，作组装场地时定位墙壁的标记，隔墙侧面和顶部的涂料需能反射红外线，地板的涂料需能吸收红外线。

4.迷宫的起始区所在单元格必须有三面隔墙，余下一个出口。例如，若没有隔墙的出口端为“北”向时，那么迷宫的外墙就构成“东”、“南”、“西”方位的隔墙。

5. 符合本规则的迷宫场地设计方案数量众多，但迷宫的单元格数始终是8×8格，四边的围墙不变，变化的是围墙内部的各个墙壁，本次比赛具体使用场地方案（见第九），由组委会赛前公布。

6. 迷宫场地中，将每个正方形单元格的四角每两边相交的位置的点我们定义为“格点”。除了停泊区域中心的格点外，其余每个格点至少要延伸出一面隔墙或与一面隔墙相接触。由格点延伸出去的墙壁的组合方式多种多样，以迷宫左下角的一个格点为例，如下图中黑色部分为格点，示例场地图见下图。

7. 竞赛结束时迷宫机器人的停泊区域，就是设在迷宫中的唯一的一个没有墙壁延伸的格点的四个单元格组成的区域。示例图见图3：

停泊区

图3 示例场地图（右边为底板及隔墙高度）

8.迷宫场地制作的尺寸精度误差在20mm以内。迷宫隔墙（含外墙）与底板的接缝不能大于0.5mm，接合点的坡度变化不超过4°。相交隔墙间的空隙不应大于1mm。实际场地以组委会现场提供为标准。

四、名词解释

赛场：竞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，光照条件有变化等。参赛队在调试机器人时应考虑各种应对措施。

迷宫格定义：将场地平均分成大小相同的16个正方形格子，其中每一个正方形格子称为一个“迷宫格”。如图4：

图4 示例图（1个迷宫格含4个单元格）编程测试：所有参赛队员在比赛区现场编写测试程序并在测试场地运行，测试程序由组委会现场公布任务要求。测试程序编写及测试程序现场运行在30分钟内完成，准备好测试的队员向裁判组申请，经裁判同意后进行测试程序运行。如果前20分钟还未完成测试程序的现场运行，在最后10分钟内必须进行测试程序的现场运行，测试顺序由裁判组指定。只有通过测试的参赛队员才能进入正式比赛。

竞赛安排：正式比赛一共分为两轮，每轮比赛的机器人运行时间不得超过4分钟，运行时间从迷宫机器人放入场地第一次被激活开始计算。

竞赛顺序：参赛队通过抽签确定参加比赛的先后次序。竞赛顺序一旦排好不再改变；所有参赛队必须按照规定的顺序进行比赛；在第一轮比赛全部结束后再开始下一轮的比赛。每轮比赛中迷宫场地图形均保持不变。

五、机器人要求

1.迷宫机器人必须为独立系统，在场地中运行时，须脱离PC机由程序控制其独立运行，不能用遥控及其它的无线方式控制其运行。也不能以可燃物为能源。

2.迷宫机器人的长和宽在150mm×150mm以内。当所有轮子全触地时，迷宫机器人的高度不得超过200mm。

3.比赛时机器人在场地中穿行过程中不能在身后留下任何东西。

4.迷宫机器人不能跳越、攀爬、钻挖和损毁走迷宫场地。

5.机器人编程软件不限，所有程序需完全由参赛队员根据比赛场地现场调试。

6．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。

六、竞赛规则

1.赛前准备

（1）在比赛正式开始前30分钟内，参赛队员在比赛区调试场地及正式比赛场地上进行现场程序设计及调试。在编程调试结束后，进入比赛时间。从这时起，直到两轮比赛结束，参赛队员不可再对迷宫机器人进行修改程序的操作。否则将被取消比赛资格。

（2）迷宫机器人的比赛顺序由编程的先后顺序确定，一经确定两轮比赛不再变化，编程调试的时间为30分钟，为了最大限度的激励编程优秀的选手，竞赛组委会特规定比赛的前五名分别在比赛的最终时间上依次减去2秒、1.5秒、1秒、0.5秒、0.2秒，请各参赛队注意。编程完成之后机器人交给裁判员集中保存并贴好参赛标签，按照编程完成的先后顺序依次进行迷宫机器人比赛。

（3）每轮次比赛中间有10分钟的结构、编程调试时间，其中不包括更换电池、更换主要的动力部件与传感器与主控制器，也就是说在整个比赛期间检录通过的机器人只是在结构零部件上有所加固或变化（在机器人尺寸界定的范围内），程序运行的完整度上允许调整变化，其余的一概不准有所更换，请注意。

（3）迷宫机器人比赛的起始位置由竞赛组委会于赛前公布，全部比赛中保持不变。

（4）参赛选手可以携带比赛用机器人和装有中文版操作系统的电脑进入竞赛场地，对自己的比赛程序进行调试。

（5）所有参赛队的教练员及领队不允许进入比赛区。

2.任务要求

迷宫机器人从场地的起始区出发，将场地内的所有的单元格都行走一遍，最后停在停泊区为完成任务，时间短者为胜。

3.比赛

（1）竞赛使用8×8迷宫场地，终点处于迷宫场地停泊区域中任意位置。

（2）每个参赛队机器人编程调试完成后，每轮比赛在场地上只有4分钟的运行时间。在该时间段内，如果选手自己认为自己的机器人完成任务失败，或者在本次运行任务完成之前需要接触机器人后机器人才能继续运行，选手必须将机器人拿回到起始区重新开始运行。这称为“碰触”迷宫机器人。每轮比赛中，每个参赛队的成员“碰触”迷宫机器人次数不得多于3次，每“碰触”机器人一次，并记成绩增加5秒。在4分钟比赛中，每队“碰触”机次数不得多于3次。“碰触”迷宫机器人后重新从起始区运行，本次运行计时不停止。

（3）迷宫机器人从起始区出发开始直到按任务要求规定到达停泊区（期间可以“碰触”迷宫机器人），完成了比赛任务，则称为一次“成功运行”。迷宫机器人可在规定时间内进行迷宫路径判断、甄选、记忆，并自动调用适宜的程序，实现多次“成功运行”。其中运行最快的一次时间作为比赛成绩。

七、评分标准

1．惩罚时间：选手每“碰触”一次机器人，则在该次完成任务的时间上加5秒。

2. 得分系数：若选手在第一次运行中即完成比赛任务，且该期间参赛队员没有“碰触”迷宫机器人，则得分系数为0.95，否则得分系数为1。也就是说，第一次运行的状况决定本轮比赛计分的得分系数。