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网络机器人野外生存
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网络机器人野外生存

一、竞赛目标

基于虚拟的野外生存网络环境,参赛选手通过编程来智能操控机器人完成各种生存挑战,考核选手对编程语言理论知识的掌握与应用能力,既培训选手对机器人知识的学习兴趣,又促进了其对野外生存技巧的了解,以及在复杂环境下快速的判断能力、理性的冒险精神。

二、参赛范围

(一)参赛组别:小学组,初中组,高中组(含中职)。

(二)参赛人数:限1人独立参赛。

(三)指导教师:限1人(可空缺)。

三、竞赛流程

(一)参赛报名:选手须通过NOC网站(www.noc.net.cn)竞赛平台在线报名,报名截止时间为2014510日。

(二)网络初赛:

1.竞赛环境:NOC网站“IRobotQ 3D机器人在线仿真竞赛平台”。

2.竞赛时间:2014年4月15日~515

3竞赛任务:“网络机器人野外生存”第三季。

4.竞赛说明:

组别

任务限时

竞赛时长

竞赛次数

小学组

300

120分钟/

3

初中组

280

120分钟/

3

高中组

280

120分钟/

3

5.依据网络初赛各组别成绩排名,按40%比例产生网络复赛入围选手。

(三)网络复赛:

1.竞赛环境:NOC网站“IRobotQ 3D机器人在线仿真竞赛平台”。

2.竞赛时间:2014520日~530日。

3竞赛任务:“网络机器人野外生存”第三季。

4.竞赛说明:

组别

任务限时

竞赛时长

竞赛次数

小学组

280

110分钟/

2

初中组

260

110分钟/

2

高中组

260

110分钟/

2

5.依据网络复赛各组别成绩排名,按全国组委会规定名额产生现场决赛入围选手。

(四)现场决赛:

1.局域网赛:

1)竞赛环境:IRobotQ 3D机器人在线仿真平台。

2)竞赛任务:“网络机器人野外生存”第三季。

3)竞赛说明:

组别

任务限时

竞赛时长

竞赛次数

小学组

260

100分钟/

1

初中组

240

100分钟/

1

高中组

240

100分钟/

1

4参赛选手该阶段得分占其决赛成绩的60%。

2.主题创作:

(1)             竞赛目的:

参赛选手通过现场创意并搭建一个机器人,使其像管家一样对家居生活进行全方面的照顾,比如清理垃圾、整理房间、修理电器、照顾老人和小孩等,并能自主完成其他各种家务活动,促进学生们对未来家居及家庭服务机器人的认知。

(2)             场地及模型:

①场地以比赛现场为准,可能在规则的基本框架下有细微的差别,但在整个比赛过程中将保持相对稳定,示意图如下:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

②场地器材中包含一些零散件,它们可以搭建成任务模型,需要组装好后放在场地内标记好的位置上,任务模型的简介见下表:

盘子

宠物饼干:比赛时裁判发放

圆形道路

树叶

垃圾堆

围栏

落地灯

落地灯按下状态

窗户:底部固定在底楼地板指定位置,是双扇窗,用一定大的力量可以将其推开。上图左侧是关闭状态的,右图是打开状态的

桌子

毛巾:比赛时裁判发放

家具

(3)             竞赛器材:

①组委会统一提供WER-J机器人套件中的控制器,其它属于WER-J套件内的任何结构、传感器、电机等零件须由参赛选手自行携带。

②选手携带的零件均需检查且合格后封存,竞赛开始之前由裁判将封存的零件发放到选手手中。

选手未经许可不得使用自己携带的道具物品。

④场地内有些任务模型的规格是在比赛开始时才确定的,但在同一轮比赛中会保持一致。

⑤“树叶”模型可能在圆形道路上的任何位置,赛前公布且比赛过程中不会改变位置。

(4)             竞赛任务:

①任务确定:各组别比赛前,由裁判长在任务编号范围内随机抽取一个任务,并需完成规定任务。各组别竞赛任务要求如下:

 

组别

任务编号范围

规定任务

抽取数量

小学组

1号,2号,3

8

1

初中组

3号,4号,5

8

1

高中组

5号,6号,7

8

1

    ②任务解析:

任务编号

任务名称

任务说明

完成标志

1

照顾宠物

机器人要将4个“宠物饼干模型”从基地带出并放到“犬舍”区“盘子”中。必须使用裁判发放的“宠物饼干”完成该任务。

机器人每将一个“宠物饼干”模型放到“犬舍”区“盘子”中得30分,共4个。成功将2个“宠物饼干”模型放到“犬舍”区“盘子”中表示完成该任务。

2

检查围栏

机器人需移动到“围栏”前十字路口处。发出声音后,闪三次灯表示检查过“围栏”。

灯亮灭时间不得小于0.5秒。

3

清扫庭院

机器人要将圆形道路上6个“树叶”模型清扫到“垃圾堆”处。

“树叶”与“垃圾堆”以外地面无接触。每个“树叶”得30分,共6个。

成功将3个“树叶”模型清扫到“垃圾堆”处表示完成该任务。

4

布置家具

将“家具”从第一根黑线上移过第二根黑线。

“家具”与第二根黑线无接触。

5

开灯

机器人找到“落地灯”并按下其下方开关。

“开关”按入1cm以上。

6

开窗

机器人找到并推开“窗户”。

两扇窗之间的距离超过2cm,且“窗户”没有被撞倒。

7

老人陪护

1条“毛巾”放到“桌子”上。必须使用裁判发放的“毛巾”完成该任务。

“毛巾”需在“桌面”上。

8

自动充电

机器人在完成抽签任务后返回“基地”,并停止。该任务必须最后一个执行,比赛结束,计时停止。

进入“基地”内,并停止。

任务执行:

a.出发:比赛开始时机器人必须在院子里的“基地”内启动(机器人的任何部分投影不得超出基地范围)。

b.比赛机会:限1次机会。

c.比赛顺序:抽签决定。

d.竞赛时长:每个组别30秒时间确认场地、60分钟场地调试、60秒内完成任务。

5)处罚:

①比赛过程中,因参赛机器人本身将已完成任务标志状态破坏,该完成标志被破坏的任务不得分。

②在任务执行过程中,参赛选手未经裁判允许在基地以外的场地内接触机器人,则比赛终止。已完成任务的(不包括因触碰机器人而完成的任务)得分有效,但无时间分。

比赛过程中,机器人离开基地后需沿引导线行驶,如机器人脱离引导线(机器人的所有着地点均在引导线的同一侧),机器人需重新从基地内出发,已完成任务的得分无效。

④比赛过程中,如机器人跑出比赛场地(任意部分接触到场地外的地面),则比赛结束。已完成任务的得分有效,但无时间分。

6)计分标准:

序号

计分类别

计分状态

分值

1

任务分

照顾宠物(每成功将一个“宠物饼干”模型放到“盘子”中)

+30

完成“检查围栏

+50

清扫庭院(每成功清扫一个“树叶”)

+30

完成“布置家具

+60

完成“开灯

+50

完成“开窗

+60

完成“老人陪护

+70

完成“自动充电

+40

2

时间分

实际“完成任务”时长每提前1

+1

3

扣分

机器人破坏场地

-10/

7)参赛选手该阶段得分占其决赛成绩的40%

 

 

四、任务描述

营地

直升机

村庄C

村庄B

起始区

村庄A


在第二季任务结束时,获得了净水器。由于连续的暴雨,野外发生了洪水、泥石流、塌方等自然灾害。机器人需要携带净水器穿越受灾路段安全到达营地,并在到达营地后尽可能运送物资救援受灾的村庄,最后登上直升机离开这里。

如上图所示,机器人出发后经过受灾路段先到达营地,此时可以选择登上直升机完成自救并结束任务,也可以将营地的物资运送到周边的村庄,再登上直升机完成救援后结束任务。

(一)名词解释:

1.竞赛次数:每个比赛阶段中所规定的竞赛机会。

2.竞赛时长:每次竞赛总时间,在竞赛时长内可进行在线浏览竞赛场景、搭建机器人、编写控制程序、进行仿真、调试程序等。

3.提交次数:在每次竞赛中可以提交成绩的次数,各组别均为5次。

4.任务限时:机器人应在此时间内完成任务,在该时间内未走上直升机任务失败。任务失败时也可获得当前的得分。

5.净水器:任务开始时,起始区上方固定位置会掉落一台净水器,需要机器人将其运送到营地。机器人运送净水器到达营地时净水器会自动卸下。

6.营地和仓库:营地是野外探险的基地,灾害发生后,临时搭建了一个救灾物资仓库,救灾物资在仓库内输送。

7.救灾物资:营地仓库内的物资输送器会输送药品、食品、纯净水3种救灾物资,其数量足够多。每个村庄需要每种物资各2件,将物资运送到村庄可获得相应的分数。运送到村庄的每种物资超过2件时,第3件起不得分,也不被扣分。物资被带出仓库,但未运送到村庄的卸货处时,会扣除相应的分数。遗留在仓库内的物资不扣分。

8.物资输送器:物资输送器的高度是固定的,当机器人进入输送器的感应区域并持续1秒时,输送器开始工作,每隔1秒掉落1件物资。3个输送器分别输送药品、食品和纯净水。机器人离开感应区后停止掉落物资。

9.村庄:村庄边的帐篷是物资卸货处,机器人及物资均须有一部分处于帐篷内方为有效运送。

10.直升机:机器人在完成其他任务后,最后登上直升机,任务完成。

(二)变化元素:

每次正式比赛中会存在一些变化的元素,例如:

1.机器人起始位置和朝向可能会发生变化;

2.道路中塌方的位置可能会发生变化;

3.道路上如石头、倒落的树木等物体的大小、位置、朝向可能会发生变化。

五、机器人限制

(一)机器人的直径尺寸在任何情况下不得超过5(即501×1×1安装块)。

(二)机器人的重量不得超过3000

(三)机器人的零件总数不得超过150个。

六、比赛计分

(一)路程得分:

1.机器人出发离开起始区获得20分;

2.通过塌方路段获得20分;

3.通过积水路段获得20分;

4.到达营地获得20分;

5.成功将净水器运送到营地获得50分。

(二)运送救灾物资得分及扣分:

物品

名称

有效运送加分

浪费扣分

药品

30

15

食品

20

10

纯净水

10

5

(三)计分公式:

1.任务成绩 = 路程得分 + 物资得分 + 时间奖励分 - 浪费物资扣分

2. 时间奖励分 = 任务限时 完成任务用时

注:“时间奖励分”在完成任务时可获得。

(四)竞赛成绩:

取规定竞赛次数中最高竞赛得分计为最终成绩。

七、相关说明

(一)每位选手限参加一个赛项,严禁重复、虚假报名,一经发现或举报,将取消比赛资格。

(二)未在竞赛时间内参加比赛视为弃权。

(三)比赛期间,凡是规则中没有说明的事项由裁判组决定。

(四)本规则是实施裁判工作的依据,在竞赛过程中裁判有最终裁定权。

(五)本赛项产生“恩欧希教育信息化发明创新奖”。

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