开源机器人比赛方案

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1、“开源机器人”比赛方案一、赛事简述Arduino 是目前全球创客界广为人知、应用广泛的一款开源硬件，它具备丰富的共享资 源以及扩展功能。随着开源硬件及相关软硬件技术的不断发展， arduino 的使用难度越来越 低，已完全适用于中小学生。学习 arduino ，对于打开中小学生的创作空间、提升中小学生 创作思路有极大的帮助， 。在目前全国大力倡导创客教育的大背景下，越来越多的中小学生 参与到学习 Arduino 开源硬件的队伍中， 本赛事的主要目的就是进一步推动 arduino 开源机 器人在中小学的普及。二、比赛形式要求参赛队自行携带散装器材于 150 分钟内在现场进行机器人搭建和设计程序以

2、完成 比赛任务。三、竞赛组别小学组、中学组（含初中、高中）四、竞赛报名每支参赛队的参赛人数为 3名学生和 1 名指导教师。各组别每校至多 3 支参赛队。五、竞赛器材说明现场挑战赛的比赛器材必须采用 Arduino 开源器材， 由参赛队自行携带， 不限品牌， 只 要是 arduino 均可参赛，参赛队在训练时可根据实际情况自行选择合适的器材。器材分为控制器、传感器、显示器、结构件、驱动电机与舵机、相关电子件等。对于 器材的规格说明如下：1、控制器数量每台机器人只能使用一个控制器。2、基于 Arduino 控制器的技术要求只允许使用各种形态的 arduino 开发板（控制器） ，能接受官方 ard

3、uino ide 软件对其 成功上传程序的开发板可认定为是 arduino 开发板。3、可能需要使用的传感器和电子件 数码管、按钮、声音传感器、光线传感器、火焰传感器、倾角传感器、震动传感器、轨 迹传感器、避障传感器、超声波传感器、触碰传感器、蜂鸣器、LED灯、风扇、LED模块、数码管模块所有的传感器必须是只有一组或者一个检测不同物理量的传感器单元 （单路输入或者输 出。4、驱动电机和舵机额定电压不超过 9V的电机，额定电压不超过 6V的标准舵机5、电源的规格每台机器人只能使用一组至多 6 节 5 号干电池进行比赛，不允许使用充电锂电池。6、严格禁止使用的模块或设备（集成了 2 个以上的检测不

4、同物理量的传感器单元） 集成循迹卡、电压升压板、复眼模块、舵机 （电机）控制板、编盘马达7、器材可使用可任意拼装的各式结构件，以满足现场任务的需要。六、比赛说明1. 严格按照报名名单签到，领取参赛指引等相关比赛资料；2. 赛场分为创作区和竞技区， 选手在创作区进行任务方案创作， 在竞技区调试和完成任务。3. 选手自带器材、 电插板、 电脑， 选手所带器材要求是散件散装进场，比赛开始后才能开 始进行硬件组装。4. 比赛任务一共有四个， 根据现场裁判说明分清场地所在位置， 分清楚哪个场地是计分场 地，哪个是调试场地。 四个任务分三个三选二的基础任务和一个拓展任务， 前三个任务 为基础任务，选手至多

5、只能选择其中两个基出任务进行完成，而拓展任务为加分任务， 选手可根据自己的能力和现场比赛时间选择是否去完成。调试场地仅供选手调试测试 用。计分场地有裁判在， 可以根据选手要求对选手进行任务计分， 没计分时也可用作调 试设备用。5. 在比赛时间内，选手一共有 6 次计分机会， 这 6 次计分机会选手可以在比赛的任何时 间选择任何一个任务申请计分， 6次机会可以用在不同的任务计分，也可以 6次全部用 于计同一个任务，但每个任务无论计多少次分，只以该任务的最高分作为该任务得分， 但需要注意， 选手至多只能选择两个基础任务计分， 如果选手选择了三个基础任务计分， 统计时只统计其中得分较低的两项任务分进

6、行相加。选手的任务得分 =基础任务分 +拓展任务分 ，其中基础任务分由选手选择的两个基础任 务分相加而得。得分越高成绩排名越前。四个任务中任务一、二、三为主要任务，任务四为拓展任务， 拓展任务分值较低。选手根据现场情况自主选择决定6 次计分机会用在哪几个任务上。多个选手要求计分时在现场按要求排队。6. 要求选手自己记住使用了多少次记分名额，因为不同的任务在不同的裁判处计分，比赛过程中裁判无从判断选手是否记分次数超过 6 次，如果在统计总成绩时发现有超出 6 次记分的情况，将扣除掉其中多余的较好的任务成绩，并且总成绩再扣20 分。选手一定要自己记住记了多少次分以免超出被扣分。7. 选手所采用机器

7、人设备必须是Ardu ino开源机器人，判定标准以是否能实现使用官方arduino ide软件向主控器下载程序为标准，对于裁判有质疑的设备，选手要能够用自 己所带电脑上安装的 ardui no ide 软件向裁判演示证明。8. 同一个机器人装置身上不允许出现两个或以上的控制器，所使用的传感器不允许出现多个传感同类感应头或者集成了mcu的集成式传感。9. 所有的比赛任务均不可以使用任何具有人为遥控能力的装置或设备，一旦使用判定为该任务项目失败，计 0分。10. 比赛中涉及到走轨迹路线的，如果机器人的垂直投影离开轨迹线则判定为机器人脱轨11. 机器人大小在完成任务的任何时间内垂直投影不能超过25c

8、m*25cm,超过则不允许计分。12. 比赛过程中一旦被举报并被发现查实参赛队使用其它参赛队机器人参赛的，两队均总分计0分，并呈报裁判组，对参赛队所在学校总成绩以一定的扣分，两个参赛队来自同一学校的一样处理。13. 比赛时裁判有权在比赛现场依据现场情况更改赛制细。七、具体任务说明：任务一：急速行军场地图：场地总大小2米*1米，机器人从起点区出发，出发前不能超过起点区的绿线， 完成任务需要当裁判说完“ 1,2,3开始“后选手方可启动机器人，要求机器人沿轨 迹以任意方式行动，期间机器人的垂直投影不能离开轨迹线，终点的黑色横线为终 点线，黑色横线到后面的黑灰马赛克区均为停止区，机器人在抵达终点线后要

9、求停 止在终点区，裁判以机器在人垂直投影抵达终点线停止计时，并纪录机器人3秒内是否在终点区内停止，机器人停止后其垂直投影的任何部位处于终点区范围内均视作停止成功。机器人任务完成时间超过20秒的视作任务失败。计时过程中选手触碰机器人视作任务失败，裁判计时完成后选手方可触碰机器人。机器人脱轨视作任 务失败。分值计算：分数=原始分-计时分+增项分任务原始分100分；计时分=实际计时时长的5倍，计时单位为秒，精确到小数点后一位。如果小车成功停止到终点区，增项分加20分。任务失败则分数计 0分; 任务二：翻山越岭 场地图：场地上面平铺了如图所示的过道，其中黄色区和绿色区会铺设颗粒状和条状物体模拟沙漠和草

10、地，两边的区域为起点和终点，沙地一侧为起点区，草地一侧为终 点区，开始和结束的位置有起点线和终点线，完成任务需要当裁判说完“1,2,3开始“后选手方可启动机器人，机器人能自动通过通道，时间越短分值越高，允许轻 微触碰通道墙壁，但如果出现力度过大对场地形成破坏时裁判可终止其完成任务判 定任务失败。计时开始前机器人摆放不得越过起点线，开始计时后以机器人垂直投 影完全越过终点线作为计时结束点。机器人任务完成时间超过20秒的判定为任务失败。计时过程中选手触碰机器人视作任务失败，裁判计时完成后选手方可触碰机 器人。分值计算：分数=原始分-计时分任务原始分100分；计时分=实际计时时长的5倍，计时单位为秒

11、，精确到小数点后一位。任务失败则分数计 0分；任务三：火线狙击在2米乘以1米的桌面上布置了靶机和发射装置。 选手在发射装置两侧布置自己的 装置，装置形态不限，准备好后示意裁判，当裁判按动红色按钮后任务开始，靶机会在 任务开始后随机抬起 5次，在抬起的时间内选手布置的装置需触发发射装置进行射击， 有效击落靶子得分， 允许连续射击，未击落的靶子它会在停留几秒钟后自动落下。在靶子落下后不得射击，否则扣分。靶机和射击装置均被固定并瞄准好，选手仅需要在射击装置两边位置安装好自己的机器人装置，实现对靶子的侦测和对射击装置的触发即可， 机器人装置不能超过装置线出现在射击装置的前方，只能在两边，否则判定任务失

12、败。靶子抬起后的大小和高度都是统一固定的。射击装置会提供三根线给选手连接以实现触发发射。其中红色线是 VCC 5V进电线，黑色线是 GND地线，白色线是数字口信号线， 选手可以用普通的杜邦线连接它们，通过给以白色数字线输出高低电压来实现发射的启 动和停止，给高电压信号即发射，给低电压信号即停。任务完成过程中不能撞击枪体， 否则视作任务失败。射击装置的左边安装了一个触碰装置，当用手触碰该装置时枪会射击，该装置仅用于调试时测试射击是否正常，选手可以稍作测试但不能持续重复去玩。分值计算：分数=击落分*20-减项分击落分由靶机自动记录。减项分为当出现靶子落下状态，出现发射的情况，扣一次20分直到靶子抬

13、起，如果抬起并落下后又出现这种情况则再扣20分，依此累计总扣分，总扣分达100分或总分为负分时任务失败计 0分，不计负分。有其它任务失败情况分数也计0分；任务四：后勤补给（拓展任务）场地图：在图中间三个小圈内会有一个黄色乒乓球，具体位置由比赛开始时抽签决定，抽签后位置即确定不再改动，机器人从左下解绿色框内出发，把小球放置到图中黄色即完成任务，黄色区大小为 15cm*15cm,会有24cm高的围栏。机器人可以走任何路线，最终 以乒乓球是否在黄色区作为任务是否完成的判定标准。任务完成时间不能超过30秒，否则终止任务计0分。允许触碰或移动黄色区上的围栏边框。乒乓球垂直投影和黄色区有重叠均视作放置成功。分值计算：完成任务计10分。未完成计0分。