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第二屆中國(guó)人工智能創(chuàng)新大賽(青少年組)——“嫦娥奔月”競(jìng)賽規(guī)則

1賽事簡(jiǎn)介

人類探索月球的步伐從沒(méi)有停止2020年11月24日04時(shí)30分,嫦娥五號(hào)搭載長(zhǎng)征五號(hào)遙五運(yùn)載火箭在海南文昌發(fā)射中心發(fā)射升空,這是我國(guó)探月工程的第六次任務(wù),也是中國(guó)航天最復(fù)雜、難度最大的任務(wù)之一,近年來(lái)中國(guó)宇宙航空技術(shù)的突飛猛進(jìn)也為相關(guān)科學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)了全新的發(fā)展機(jī)遇。

本次比賽以“嫦娥奔月”為主題,參賽隊(duì)員制作機(jī)器人,編寫(xiě)程序,使自己的機(jī)器人能夠自主完成各項(xiàng)競(jìng)賽任務(wù)。

2比賽場(chǎng)地與環(huán)境

2.1比賽場(chǎng)地


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場(chǎng)地地膜尺寸為200*200cm,材質(zhì)為PU布或噴繪布。黑色引導(dǎo)線寬度為2cm-3cm,黑色引導(dǎo)線末端標(biāo)有任務(wù)模型擺放的位置(模型區(qū)),位置用細(xì)線標(biāo)出。但任務(wù)模型位置不是絕對(duì)的,模型位置、方向是可以變化的。場(chǎng)地有一個(gè)尺寸為30*30cm主基地和一個(gè)25*25cm的月球基地,機(jī)器人可以多次自主往返基地。

2.2賽場(chǎng)環(huán)境

機(jī)器人比賽場(chǎng)地環(huán)境為冷光源、低照度、無(wú)磁場(chǎng)干擾。但由于一般賽場(chǎng)環(huán)境的不確定因素較多,例如,場(chǎng)地表面可能有紋路和不平整,光照條件有變化等等。參賽隊(duì)在設(shè)計(jì)機(jī)器人時(shí)應(yīng)考慮各種應(yīng)對(duì)措施。

3參賽機(jī)器人

本節(jié)提供設(shè)計(jì)和構(gòu)建機(jī)器人的原則和要求。參賽前,所有機(jī)器人必須通過(guò)檢查。為保證比賽的公平,裁判會(huì)在比賽期間隨機(jī)檢查機(jī)器人。對(duì)不符合要求的機(jī)器人,需要按照本規(guī)則要求修改,如果機(jī)器人仍然不符合要求,將被取消參賽資格。

3.1 尺寸:每次出發(fā)前,機(jī)器人尺寸不得大于30*30*30cm(長(zhǎng)*寬*高);離開(kāi)基地后,機(jī)器人的機(jī)構(gòu)可以自行伸展。從月球基地出發(fā)時(shí),機(jī)器人驅(qū)動(dòng)輪和從動(dòng)輪必須在基地內(nèi),尺寸符合上述上述要求即可。

3.2控制器:?jiǎn)屋啽荣愔校辉试S更換控制器。每臺(tái)機(jī)器人只允許使用一個(gè)控制器。

3.3執(zhí)行器:每臺(tái)機(jī)器人只允許使用共計(jì)不超過(guò)4個(gè)電機(jī)(不允許使用數(shù)字舵機(jī))。

3.4傳感器:每臺(tái)機(jī)器人允許使用的傳感器種類和數(shù)量不限。

3.5結(jié)構(gòu):機(jī)器人必須使用塑料材質(zhì)的拼插式結(jié)構(gòu),不得使用扎帶、螺釘、鉚釘、膠水、膠帶等輔助連接材料。

3.6電源:每臺(tái)機(jī)器人必須自帶獨(dú)立電池,不得連接外部電源,電池電壓不得高于9V,不得使用升壓、降壓、穩(wěn)壓等電路。

4參賽隊(duì)伍要求

4.1.1比賽分為小學(xué)組、初中組、高中組三個(gè)組別,每支參賽隊(duì)由2-3名學(xué)生和1名教練員組成。學(xué)生必須是2021年6月前在校的學(xué)生。

4.1.2參賽隊(duì)員應(yīng)以積極的心態(tài)面對(duì)和自主、妥善地處理在比賽中遇到的各種問(wèn)題;自尊、自重、自律、自強(qiáng);友善地對(duì)待隊(duì)友與對(duì)手;尊重志愿者、裁判員。

5任務(wù)及得分

本規(guī)則中根據(jù)難度等級(jí)高低共給出6個(gè)預(yù)設(shè)任務(wù)。

預(yù)設(shè)任務(wù)的內(nèi)容在本規(guī)則中公布,其中3.1月球升旗(位置二)、3.5繞月飛行(位置八)兩個(gè)任務(wù)模型固定位置,3.1月球升旗(位置二)方向可變,如演示視頻;另外4個(gè)任務(wù)模型位置、方向是可以變化的,在賽前準(zhǔn)備時(shí)公布,參賽隊(duì)員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)機(jī)器人結(jié)構(gòu)及程序。

以下描述的預(yù)設(shè)任務(wù)只是對(duì)生活中的某些情景的模擬,切勿將它們與真實(shí)生活相比。

5.1月球升旗

5.1.1 壓桿和小旗水平放置,小學(xué)組初始位置如圖2-1所示,中學(xué)組初始位置如圖2-2所示。

5.1.2機(jī)器人通過(guò)按壓黑色壓桿,使得小旗升起到豎直位置,如圖2-3所示。小旗升起得80分。

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5.2發(fā)射衛(wèi)星

5.2.1衛(wèi)星放置在發(fā)射臺(tái)之上,初始位置如圖3-1所示。

5.2.2小學(xué)組:機(jī)器人通過(guò)操縱轉(zhuǎn)柄使衛(wèi)星吸附固定在停止位置并保持到比賽結(jié)束,可得40分,將發(fā)射臺(tái)還原到水平位置,可得20分;中學(xué)組通過(guò)操縱轉(zhuǎn)柄使衛(wèi)星吸附固定在停止位置并保持到比賽結(jié)束,并且要將發(fā)射臺(tái)還原到水平位置,可得60分,衛(wèi)星沒(méi)有吸附上或者發(fā)射臺(tái)沒(méi)有被還原至水平位置,均不得分。

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5.3火箭裝載

5.3.1飛船位于裝載托臂中心位置,如圖4-1所示

5.3.2 機(jī)器人必須通過(guò)按壓手柄將飛船壓起,使壓桿底部磁鐵與底板上的磁鐵完全吸附,如圖4-2所示,得50分。

5.3.3 機(jī)器人將飛船吸附于運(yùn)載火箭上,比賽結(jié)束前不能掉落,如圖4-3所示,得30分。掉落則不得分。

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5.4展開(kāi)能源板

5.4.1 場(chǎng)地上展開(kāi)能源板模型初始位置如圖5-1所示。

5.4.2機(jī)器人通過(guò)拉動(dòng)拉桿使能源板完全展開(kāi),小學(xué)組完全展開(kāi)一側(cè)得30分,如圖5-2所示,雙側(cè)均完全展開(kāi)得60分,如圖5-3所示,未完全展開(kāi)不得分。中學(xué)組雙側(cè)均完全展開(kāi)得60分,展開(kāi)一側(cè)或雙側(cè)未展開(kāi)均不得分。

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圖5-1展開(kāi)能源板初始狀態(tài)圖

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5.5繞月飛行

5.5.1 場(chǎng)地上放置垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)繞月飛行模型,初始狀態(tài)如圖6-1所示。

5.5.2 機(jī)器人通過(guò)推動(dòng)旋轉(zhuǎn)桿,小學(xué)組使旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)角度不少于180度,如圖6-2所示,中學(xué)組必須使旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)角度不少于270度,如圖6-3所示,完成得60分。

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5.6打開(kāi)接收器

5.6.1 場(chǎng)地上放置接收器模型,初始狀態(tài)如圖7-1所示。

5.6.2 機(jī)器人轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)柄,使天線展開(kāi)到豎直位置,如圖7-2所示,完成得40分。沒(méi)有完全展開(kāi)到豎直方向不得分。



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5.7任務(wù)模型的位置

5.7.1在上述任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中,有些任務(wù)模型的位置是固定的,但方向可以變化;有些任務(wù)模型的位置、方向是可以變化的。任務(wù)模型的位置、方向均在賽前公布,一經(jīng)公布,不再變化。

5.7.2月球升旗的位置只能放置于可變位置二上,方向是可變的;繞月飛行的位置只能放置于可變位置八,方向是固定的。發(fā)射衛(wèi)星、裝載火箭,展開(kāi)能源板、打開(kāi)接收器的位置可能固定在可變位置一、可變位置三、可變位置四、可變位置五、可變位置六、可變位置七、可變位置九、可變位置十上,方向是固定的。

6比賽

6.2賽制

6.2.1中國(guó)人工智能創(chuàng)新大賽按小學(xué)、初中、高中各組別分別進(jìn)行。

6.2.2 比賽共進(jìn)行2輪,不分初賽、復(fù)賽。每場(chǎng)比賽時(shí)間為180秒。每場(chǎng)均予記分。

6.2.3所有場(chǎng)次的比賽結(jié)束以后,以每支參賽隊(duì)各場(chǎng)得分之和作為該隊(duì)的總成績(jī),最后按總成績(jī)對(duì)參賽隊(duì)進(jìn)行排名。

6.2.4競(jìng)賽組委會(huì)有權(quán)利也有可能根據(jù)參賽報(bào)名和場(chǎng)館的實(shí)際情況變更賽制。

6.3比賽過(guò)程

6.3.1搭建機(jī)器人與編程

6.3.1.1搭建機(jī)器人與編程、測(cè)試程序都在參賽區(qū)進(jìn)行。

6.3.1.2參賽隊(duì)的學(xué)生隊(duì)員經(jīng)檢錄后方能進(jìn)入調(diào)試區(qū)。裁判員有權(quán)對(duì)參賽隊(duì)攜帶的器材進(jìn)行檢查,所用器材必須符合組委會(huì)相關(guān)規(guī)定與要求。參賽隊(duì)員可以攜帶已搭建的機(jī)器人進(jìn)入調(diào)試區(qū)。隊(duì)員不得攜帶組委會(huì)明令禁止使用的通信器材進(jìn)場(chǎng)。所有參賽學(xué)生在調(diào)試區(qū)就座后,裁判員把附加任務(wù)得分說(shuō)明及任務(wù)位置告知各參賽隊(duì)。

6.3.1.3參賽隊(duì)?wèi)?yīng)自帶便攜式計(jì)算機(jī)、維修工具、替換器件、備用品等。參賽選手在調(diào)試區(qū)不得上網(wǎng)和下載任何程序,不得使用照相機(jī)等設(shè)備拍攝比賽場(chǎng)地,不得以任何方式與教練員或家長(zhǎng)聯(lián)系。

6.3.1.4賽前有2小時(shí)的準(zhǔn)備時(shí)間,參賽隊(duì)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境修改機(jī)器人的結(jié)構(gòu)和編寫(xiě)程序。

6.3.1.5賽場(chǎng)采用日常照明,參賽隊(duì)員可以標(biāo)定傳感器,但是大賽組委會(huì)不保證現(xiàn)場(chǎng)光照絕對(duì)不變。隨著比賽的進(jìn)行,現(xiàn)場(chǎng)的照明情況可能發(fā)生變化,對(duì)這些變化和未知光線的實(shí)際影響,參賽隊(duì)員應(yīng)自行適應(yīng)或克服。

6.3.1.6進(jìn)入賽場(chǎng)后,參賽隊(duì)員必須有秩序、有條理地調(diào)試機(jī)器人及準(zhǔn)備,不得通過(guò)任何方式接受教練的指導(dǎo)。不遵守秩序的參賽隊(duì)可能受到警告或被取消參賽資格。準(zhǔn)備時(shí)間結(jié)束前,各參賽隊(duì)?wèi)?yīng)把機(jī)器人排列在調(diào)試區(qū)的指定位置,然后封場(chǎng)。

6.3.2賽前準(zhǔn)備

6.3.2.1準(zhǔn)備上場(chǎng)時(shí),隊(duì)員領(lǐng)取自己的機(jī)器人,在裁判員帶領(lǐng)下進(jìn)入比賽區(qū)。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)未到場(chǎng)的參賽隊(duì)將被視為棄權(quán)。

6.3.2.2上場(chǎng)的參賽學(xué)生隊(duì)員,站立在基地附近。

6.3.2.3參賽隊(duì)員將自己的機(jī)器人放入基地。機(jī)器人的任何部分及其在地面的正向投影不能超出基地范圍。

6.3.2.4到場(chǎng)的參賽隊(duì)員應(yīng)抓緊時(shí)間(不超過(guò)2分鐘)做好機(jī)器人啟動(dòng)前的準(zhǔn)備工作。完成準(zhǔn)備工作后,隊(duì)員應(yīng)向裁判員示意。

6.3.3啟動(dòng)

6.3.3.1裁判員確認(rèn)參賽隊(duì)已準(zhǔn)備好以后,將發(fā)出“3、2、1,開(kāi)始”的倒計(jì)時(shí)啟動(dòng)口令。口令結(jié)束時(shí),參賽隊(duì)員可按動(dòng)按鈕啟動(dòng)機(jī)器人。

6.3.3.2在裁判員發(fā)出“開(kāi)始”命令前啟動(dòng)機(jī)器人將被視為“誤啟動(dòng)”并受到警告或處罰(計(jì)一次重啟)。

6.3.3.3機(jī)器人一旦啟動(dòng),就只能受機(jī)器人自帶的程序控制。隊(duì)員一般不得接觸機(jī)器人(重啟的情況除外)。

6.3.3.4啟動(dòng)后的機(jī)器人不得故意分離出部件或把機(jī)械零件掉在場(chǎng)上。偶然脫落的機(jī)器人零部件,由裁判員隨時(shí)清出場(chǎng)地。為了競(jìng)爭(zhēng)得利而分離部件屬于犯規(guī)行為,機(jī)器人利用分離部件得分無(wú)效。分離部件是指在某一時(shí)刻機(jī)器人自帶的零部件與機(jī)器人主體不再保持任何連接關(guān)系。

6.3.3.5啟動(dòng)后的機(jī)器人如因速度過(guò)快或程序錯(cuò)誤將所攜帶的物品拋出場(chǎng)地,該物品不得再回到場(chǎng)上。

6.3.4重啟

6.3.4.1機(jī)器人在運(yùn)行中如果出現(xiàn)故障或未完成某項(xiàng)任務(wù),參賽隊(duì)員可以用手將機(jī)器人拿回對(duì)應(yīng)基地重啟,重啟前機(jī)器人已完成的任務(wù)得分有效,但機(jī)器人當(dāng)時(shí)攜帶的得分模型失效并由裁判代為保管至本輪比賽結(jié)束;在這個(gè)過(guò)程中計(jì)時(shí)不會(huì)暫停。

6.3.4.2機(jī)器人自主運(yùn)行獎(jiǎng)勵(lì):在整個(gè)比賽過(guò)程中, 0次重啟,獎(jiǎng)勵(lì)40分;1次重啟,獎(jiǎng)勵(lì)30分;2次重啟,獎(jiǎng)勵(lì)20分;3次重啟,獎(jiǎng)勵(lì)10分;4次及以上重啟,不予獎(jiǎng)勵(lì)。

6.3.4.3每場(chǎng)比賽機(jī)器人的重啟次數(shù)不限,但加分依照5.3.4.2執(zhí)行。

6.3.4.4重啟期間計(jì)時(shí)不停止,也不重新開(kāi)始計(jì)時(shí)。

6.3.5機(jī)器人自主返回基地

6.3.5.1機(jī)器人首次必須先從主基地出發(fā),不可先從月球基地出發(fā)。機(jī)器人在到達(dá)過(guò)月球基地之后,可以自主選擇從主基地或月球基地出發(fā)。在完成任務(wù)期間可以多次自主往返主基地和月球基地,不是重啟。

6.3.5.2機(jī)器人自主返回基地的標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)器人的垂直投影部分在基地范圍內(nèi),參賽隊(duì)員可以接觸已經(jīng)返回基地的機(jī)器人。

6.3.5.3 

6.3.5.4機(jī)器人自主返回基地后,參賽隊(duì)員可以對(duì)機(jī)器人的結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改或維修。

6.3.6比賽結(jié)束

6.3.6.1每場(chǎng)比賽的時(shí)間為180秒。

6.3.6.2參賽隊(duì)在完成一些任務(wù)后,如不準(zhǔn)備繼續(xù)比賽或完成所有任務(wù)后,應(yīng)向裁判員示意,裁判員據(jù)此停止計(jì)時(shí),作為單輪用時(shí)予以記錄,結(jié)束比賽;否則,等待裁判員的終場(chǎng)哨音。

6.3.6.3裁判員吹響終場(chǎng)哨音后,參賽隊(duì)員應(yīng)立即關(guān)斷機(jī)器人的電源,不得再與場(chǎng)上的機(jī)器人或任何物品接觸。

6.3.6.4裁判員填寫(xiě)記分表并告知參賽隊(duì)員得分情況。

6.3.6.5參賽隊(duì)員將場(chǎng)地恢復(fù)到啟動(dòng)前狀態(tài),并立即將自己的機(jī)器人搬回調(diào)試區(qū)。

7記分

7.1每場(chǎng)比賽結(jié)束后,按完成任務(wù)的情況計(jì)算得分。完成任務(wù)的記分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)第3節(jié)。

7.2完成任務(wù)的次序不影響單項(xiàng)任務(wù)的得分。

7.3有些任務(wù)需要將模型帶回基地才算得分,其必須同時(shí)滿足:①機(jī)器人自主返回基地的標(biāo)準(zhǔn);②機(jī)器人的投影與該模型的投影部分或完全重合,或機(jī)器人與該模型接觸。

8犯規(guī)和取消比賽資格

8.1未準(zhǔn)時(shí)到場(chǎng)的參賽隊(duì),每遲到1分鐘則判罰該隊(duì)10分。如果超過(guò)2分鐘后仍未到場(chǎng),該隊(duì)將被取消比賽資格。

8.2第1次誤啟動(dòng)將受到裁判員的警告,機(jī)器人回到待命區(qū)再次啟動(dòng),計(jì)時(shí)重新開(kāi)始。第2次誤啟動(dòng)將被取消比賽資格。

8.3為了競(jìng)爭(zhēng)得利而分離部件是犯規(guī)行為,視情節(jié)嚴(yán)重程度可能會(huì)被取消比賽資格。

8.4如果由參賽隊(duì)員或機(jī)器人造成比賽模型損壞,不管有意還是無(wú)意,將警告一次。該場(chǎng)該任務(wù)不得分,即使該任務(wù)已完成。

8.5比賽中,參賽隊(duì)員不得接觸基地外的比賽模型;不得接觸基地外的機(jī)器人;否則將按“重啟”處理。

8.6不聽(tīng)從裁判員的指示將被取消比賽資格。

8.7參賽隊(duì)員在未經(jīng)裁判長(zhǎng)允許的情況下私自與教練員或家長(zhǎng)聯(lián)系,將被取消比賽資格。

9成績(jī)排名

參賽隊(duì)的最終得分為總輪次場(chǎng)地任務(wù)競(jìng)賽得分總和,每個(gè)組按總成績(jī)排名,最終得分高的排名靠前。如果出現(xiàn)局部并列的排名,按如下順序決定先后:

(1)所有場(chǎng)次用時(shí)總和少的排名在前;

(2)重啟次數(shù)少的排名在前;

(3)所有場(chǎng)次中完成單項(xiàng)任務(wù)(得分為滿分)總數(shù)多的排名在前;

(4)機(jī)器人重量輕的排名在前,或由裁判確定。

大賽組委會(huì)擁有對(duì)本規(guī)則的解釋權(quán),比賽期間凡是規(guī)則中沒(méi)有說(shuō)明的事項(xiàng)均由組委會(huì)決定。


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責(zé)任編輯:趙立國(guó)