2015智能机器人竞赛

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1、12015 年江西省大学生智能机器人大赛竞赛方案（本、专科组） 根据江西省教育厅关于举办 2015 年江西省大学生科技创新与职业技能竞赛的通知（赣教高字201520 号）文件精神，现举办 2015 年江西省大学生智能机器人大赛。为了确保竞赛活动工作顺利开展，特制定本竞赛方案。一、赛项概览1.赛项名称：2015 年江西省大学生智能机器人大赛。2.参赛对象：本科组：全日制在校本科生；专科组：全日制在校专科生或高职高专学生。3.竞赛方式：以团体形式进行竞赛，每个团队由 3 名选手组成；4.竞赛时间：11 月 7 日 5.竞赛地点：新余市仙女湖大道 (江西工程学院科技园)6.竞赛联系人：李冠湛，联系电

2、话：15279000469 7.竞赛联系 QQ 群：309983726二、参赛报名与流程采用网上报名方式，参赛学校通过登录江西省大学生科技竞赛网（）“报名系统” 报名。1.报名时间： 4 月 15 日至 10 月 25 日(报名截止时间 10 月 25 日) 。2.报名注意事项（1）参赛选手和指导老师名单，必须在网上报名时同时填报。个人赛项只能填报一名指导老师，团体赛项最多填报两名指导老师。（2）在各竞赛项目规定的报名截止日期之前，参赛学校可以在报名系统内修改有关信息。（3）各学校用户名已设定,在菜单选取即可,初始密码 123456。如遇技术问题，请咨询：汪老师（手机 13979104431）

3、。（4）请各参赛单位一定要在比赛时核对指导老师及学生姓名，比赛结束后将不再接受更改。2三、竞赛内容与规则一：机器人灭火比赛规则1.竞赛目的制造一个由计算机控制的机器人，它能够在一间平面结构房子模型里运动，在操作规则指导下以最短的时间找到代表火源的一根蜡烛并将它熄灭。它模拟了现实家庭中机器人处理火警的过程。那根蜡烛代表家里燃起的火源，机器人必须找到并熄灭它。比赛的目的是把机器人作为教育工具提高学生对机器人技术和知识的了解。2.场地布局图图(1)如图(1)所示，注明如下：1) 墙的材料是木质的，高度在 33cm；2) 墙壁为白色；3) 场地地面光滑，且用黑色乳胶漆刷成黑色。场地上的任意缝隙都会被刷

4、成黑色。然而场地的缝隙是难免的，但都不会超过 5mm；34) 所有的走廊和门口宽都是 46cm。门口并没有门，而是一个 46cm 的开口，将会有一个白色的 2.5cm 宽的白色带子表示房间入口；5) 比赛场地的地板是黑色的。但是提醒一下有一些机器人可能用泡沫，粉末或者其他的物质来熄灭蜡烛的火焰。所以每一个机器人比赛后应尽可能清洗好场地，但是不能保证地板在整个比赛过程中都保持黑色。6) 机器人将从一个标有“H”的代表起始位置的圆盘开始。真实的代表起始位置的白圆盘是实心的，不标记“H” 。30cm 直径的白色圆圈在 46cm 走廊的中心，位置不固定7) ，可能因为机器人的运动将圆盘移动。比赛场地平

5、面图中在代表起始位置的圆盘后面的墙壁没有缺口；8) 机器人也可以用一些固定装置来校正机器人在圆盘中的位置。机器人必须在圆盘中启动。一旦启动，它可以向任何方向运动；9) 所有的走廊和门口宽都是 46cm。门口并没有门，而是一个 46cm 的开口，将会有一个白色的 2.5cm 宽的白色带子贴在地面上表示房间入口；10) 一些参赛机器人可能会使用泡沫、粉末及其他物质灭火，我们会尽可能保持场地的清洁。4.环境照明参赛者会在比赛的两天里有机会了解任意组别的照明情况并标定自己的机器人。在比赛前一天调试当天设定后，比赛的照明将不会再调整来满足个别竞赛者的要求。5.机器人的运行一旦启动，机器人必须在没有人的干

6、预下自己控制，也就是说是计算机控制，而非人工控制。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。碰到墙壁不会被处罚，但擦着墙壁行走会被处罚。(见#20 处罚条例)。机器人当经过比赛场地时不能留下任何东西在后面，并且它不能在比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故意破坏了比赛场地（包括墙壁） ，机器人将被取消资格，当然这不包括运动中意外的标记或刮擦。机器人在熄灭蜡烛前必须（由裁判判断）已经找到了它，而不是像碰巧喷出CO2 一样熄灭了蜡烛。46.熄灭蜡烛机器人不能运用任何破坏性的或危险的方法来熄灭蜡烛。它可以运用类似水、空气、CO2 等，禁止使用任何危险的或可能破

7、坏比赛场地的方法或物质。可以通过吹气来熄灭蜡烛，这在比赛中是允许的，但由于这在现实生活中不是一个实用的灭火方法，所以，如果参赛者在比赛中不使用吹气的方式灭火，将会有 15%的减分。蜡烛在没有灭之前不能被机器人碰到，包括机器人本身或者它自带的传感器。 （参看20 处罚条例）机器人在试图扑灭火焰前必须到距火焰 30cm 以内。在蜡烛基座下放有一个四分之一的白色圆盘（位置不固定，厚度2mm 左右） ，在比赛前由裁判根据蜡烛位置随机确定放在房间的角落。 （注意：不再是在角落里贴白色的圆弧）7.机器人的尺寸机器人必须能够放置在一个 25cm*25cm*22cm 箱子中。如果机器人带有触角来检测物体或者墙

8、壁，这些触角将被记入机器人的整体尺寸。另外机器人不能被分离成多个部分，且永远不能超出允许的范围。8.机器人的重量和建筑材料对机器人的重量和建筑材料没有限制。9.蜡烛蜡烛火焰的底部将离地面 15cm 到 20cm 高。用的蜡烛在 23CM 粗。蜡烛火焰的确切高度和尺寸是不确定的、变化的，而且由蜡烛条件和周围的环境所决定。要求机器人能发现蜡烛，而不管这时火焰具体是什么尺寸。蜡烛将随机地放在比赛场地的一个房间里。在机器人所经历的 3 次测试中，蜡烛将被等概率的放在 4 个房间的任何一间。但是也可以将蜡烛放在一个房间里两次。如果蜡烛第一次和第二次测试时放在同一房间里，则应确保在第三次及最后一次的测试中

9、蜡烛不放在那个房间里。因此在机器人 3 次测试中，蜡烛至少会在两个房间里或三个房间里。蜡烛不能放在走廊上，但是可以恰好放在一间房子的门口。蜡烛周围的圆圈不会触及到门口的标志线，这就意味着在机器人的前端在进入房间遇到蜡烛前应至少可以移动 33cm。参赛者在蜡烛被使用前不允许测量或者接触蜡烛，违5反规定者将立即被取消参赛队或参赛机器人的资格。蜡烛将被安装在一个漆成黄色的亚光木质基座上。这个基座用来防止蜡烛倾倒。但当机器人撞上时它仍会翻到（那将不是你所希望的-见#20 处罚） 。如果蜡烛放在房间的角落里，基座下会有一个半径 30cm 左右的四分之一的白色圆盘，机器人灭火前必须有部分越过圆盘。注意，圆

10、盘不固定，有可能因为机器人的运动而移动。10.传感器在不违反任何规则和规范的情况下对传感器的型号没有限制。11.电气特性调试区，大赛电源供给为 220VAC,50Hz。如果你的机器人或计算机需要电力，请带好足够长导线的插座及电源转换接口。12.比赛顺序机器人通过编号来确定比赛先后次序。每一个机器人可以按照比赛顺序在比赛场中作一次试运行。13.时间限制为了达到建造能发现并熄灭火源的机器人的比赛目的，在合理的时间内发现火源是非常重要的。机器人找到并熄灭蜡烛的最大时间限制是 3 分钟。在 3分钟之后比赛将被终止。回家模式下机器人回家的最大时间是 2 分钟。如果机器人在测试中进入转圈状态，并且转了 5

11、 个同样的圈，则这轮比赛将被终止。任何时候机器人超过 30 秒没有移动，则比赛将被终止。由于上述原因被终止的机器人，另外两轮的比赛将不会受到影响。14.比赛得分最后得分（FS）最低的机器人将是胜者，最后得分的计算取决于以下阐述的不同因数。评分方法看起来不是很完善，我们尽量使比赛现实、公平。615.运行模式参赛队均可选择以下模式中的一种或者几种：模式系数，实际运行时间（AT） ，罚分（PP） ，以及房间系数，都会用来计算运行分数（OS） ，以此决定机器人的名次。1) 标准模式在这种模式下，没有导线与机器人连接。而判断这种模式的决定因素是机器人是否带有拖线。标准模式得分系数是 1.0（MF=1.0

12、） 。2) 声音启动模式在这种方式下，机器人在检测到接收到 3.04.0KHz 声音信号后自行启动，代替一般的用手工按键的方式启动机器人。参赛者自己携带和使用自己的发生装置，只要该装置的频率在允许的频率范围内。在这种模式下，机器人的分数会减少 5，比赛的得分系数时 0.95（OM=0.95） 。3) 任意启动位置模式模式系数 0.8（OM=0.8） 。裁判会把机器人放在任意位置或方位（包括没有蜡烛的房间） 。机器人可能面向一堵墙或面对一个角落，但是不会被家具堵着。如果机器人被放在一个房间，那么这个房间将不会作为其第一个搜索房间，当机器人离开这个开始房间，下一个房间才被认为是第一个搜索房间。4)

13、 回家模式机器人熄灭蜡烛后回到代表起始位置的圆圈内。这里不要求按原路返回及选择最优路径，主要是回去就行了，但必须回到起始的圆圈内且在回家路上不能进到其他房间里。如果机器人的任何一部分进入代表起始位置的 30cm 白圈内，就认为机器人回到了家中，而不必和刚开始的位置一样。在任意启动模式中，机器人必须回到起始的房间里面。如果机器人进入回家模式且找到并熄灭了蜡烛，但不能回到起始位置的圆圈中，机器人不会丧失资格，不过它就只能算作标准模式，且只能得到不是回家模式下的得分系数。实际时间(AT)分数只包括机器人找到并熄灭蜡烛的时间，不包括机器人回家时间。机器人必须在 2 分钟内完成回家模式，否则回家模式无效

14、。采用这种模式下，比赛分数将会减少20，得分系数是 0.8。 （OM=0.8）5) 灭火器模式由于使用风扇灭火在现实世界中并不实用，因此，如果参赛者不使用吹风灭火的方式将火灭掉，会有 25%的减分，得分系数为 0.75。6) 火焰位置模式裁判会在每次比赛前选择任意位置放置蜡烛，该模式的得分系数为0.75（OM=0.75） 。相对于非火焰位置模式，有以下几点不同：7 蜡烛位置任意； 蜡烛基座下没有白色圆盘，只有蜡烛支架。16.手动启动机器人如果机器人不是用声音启动模式，那么机器人将用手动启动。 外部计算机：如果机器人由电线连接到外部计算机，那只能由计算机键盘上的一个 ENTER 或者 Retur

15、n 键来启动机器人。这将由比赛官员来启动它。需要执行的程序必须事先安装好并在机器人放入赛场前准备好。一旦机器人和蜡烛就位，只能通过按“Enter”或“Return”键来启动计算机，由于任何原因导致机器人不能启动，比赛将终止。 内部计算机：如果机器人采用内部计算机，那么只能由一个键被按下来启动机器人。这个键必须在机器人上、位置清晰且被标以如“START” “RUN”“GO”等字样。 程序下载：任何需要的程序必须在机器人进入赛场前下载到机器人中，在这之后只能通过按“启动键”来启动机器人。任何原因导致机器人不能启动，比赛将终止。17.处罚比赛的目的是尽量真实，接触墙壁或者接触蜡烛是合法的，但在现实中

16、他们并不是好的操作方式。我们将在机器人运行时间（AT）中加入罚分(PP)。不要让这些罚分太影响你，因为这些罚分对于成功完成比赛的机器人来说只是付出了很少的代价。 连续触碰墙壁：机器人每沿墙壁滑动 2cm 加 1 分罚分（1 秒） 。机器人仍然可以通过接触墙壁来调整方向。扑灭蜡烛后返回出发位置过程中接触墙壁不加分。 触碰蜡烛：在蜡烛被扑灭前，机器人用触角或身体的任何部分接触蜡烛或其机座，不论是有意的还是无意的都加 50 分。如果是在灭火过程中（如用湿的海绵来灭火）或者是蜡烛熄灭后碰到蜡烛，将不予以处罚。接触部分指机器人本体部分，不包括机器人用来灭火的水、气体或其他东西。（PP=50）18.房间系数为了使比赛更具真实性同时鼓励创造更聪明的机器人，我们有意增加了比8赛的不确定性。机器人不知道蜡烛到底在四个房间中的哪一个里面！有时有幸蜡烛就在机器人搜索的第一个房间里，有时不幸在机器人搜索的第 4 个房间里。在第 4 个房间发现蜡烛要