機器人與技能—藺紹勇.ppt

1、機器人創(chuàng)新設計與技能挑戰(zhàn),機器人創(chuàng)新設計與技能挑戰(zhàn),藺紹勇 2011年12月,藺紹勇，1972年生人，畢業(yè)于黑龍江大學計算機軟件學院，現(xiàn)任黑龍江省機器人學會秘書長（法人代表）計算機高級工程師、全國機器人競賽專家評委、裁判長。 社會兼職： 中國人工智能學會機器人足球工作委員會委員 教育部“中國教育信息化”理事 黑龍江省教育信息化學會副秘書長 黑龍江省第十屆青聯(lián)委員 黑龍江省科協(xié)七大代表 論著成果： 編程技術在機器人中的應用、信息化進程中的教育技術發(fā)展研究、基礎教育教育信息化發(fā)展略談等多篇研究成果獲獎、出版。主持并完成用互聯(lián)網(wǎng)對學生進行預見和創(chuàng)造能力訓練的研究等多項黑龍江省教育科學“十一五”規(guī)劃重

2、大課題。 取得成績： 曾指導學生多人次榮獲國家級競賽一等獎并保送至國家重點大學。,項目分析,現(xiàn)場設計、搭建 現(xiàn)場編程、調試,創(chuàng)新與實踐,器材不限： 可以最大限度發(fā)揮現(xiàn)有機器人優(yōu)勢、避免重復投資 全新項目，避免與傳統(tǒng)強隊同組競爭,競賽主題：全國中小學信息技術 活動,規(guī)則解讀,一、競賽目標 為了激發(fā)青少年的創(chuàng)新意識，鼓勵機器人愛好者在機器人搭建和使用中自主創(chuàng)新，以創(chuàng)新為主題，設計制作各種新穎的機器人，經(jīng)現(xiàn)場編程來完成，從而推動機器人應用的不斷發(fā)展。,二、參賽范圍 （一）參賽組別：小學組、初中組、高中組（含中職）。 （二）參賽人數(shù)：2人。 （三）指導教師：12人（可空缺）。,三、競賽過程 （一）現(xiàn)場

3、機器人創(chuàng)新搭建和編程（含場地測試） 1、參賽隊的學生隊員檢錄后方能進入賽場。裁判員對參賽隊攜帶的器 材進行檢查，所有器材必須是散件，除控制器和電機可維持出廠時的狀態(tài) 外，其它所有零件不得以焊接、鉚接、粘接等方式組成部件。隊員不得攜 帶U盤、光盤、手機、相機等存儲和通信器材。 2、所有參賽學生就座后，裁判長公布具體技能任務并抽簽。 3、參賽選手打開計算機后，根據(jù)所用的器材，自行攜帶安裝相應廠家 的編程軟件。不得上網(wǎng)和下載任何程序，不得使用相機等設備拍攝比賽場地。 4、參賽選手在規(guī)定時間內(nèi)完成機器人搭建、編程調試后，按照抽簽編號 將機器人排列在賽場與之相對應的指定位置。,規(guī)則解讀,（二）搭建機器人

4、創(chuàng)新點與設計思路陳述答辯 1、參賽隊2名隊員按照抽簽順序都參加陳述答辯。 2、陳述答辯后將機器人放回原來的位置。 （三）現(xiàn)場技能挑戰(zhàn) 1、按抽簽順序逐隊進行。 2、參賽隊員在指定位置領取自己的機器人后進入賽場的比賽區(qū)，在1分鐘 內(nèi)未到場的參賽隊或只有1名隊員到場均被視為棄權。 3、隊員將自己的機器人放入出發(fā)區(qū)，機器人的任何部分及其在地面的投影 不能超出出發(fā)區(qū)。 4、不超過1分鐘的啟動前準備工作，完成準備工作后，隊員應向裁判及時 示意。,規(guī)則解讀,5、參賽隊員在裁判給出“開始”啟動命令后，可以觸碰一個按鈕或給傳感器一個 信號去啟動機器人。在“開始”命令前啟動機器人將被視為“誤啟動”并受到警告或

5、處罰。 6、機器人一旦啟動，就只能受自帶的控制器中的程序控制。隊員不得接觸機器 人（重試的情況除外）；啟動后的機器人不得故意分離出部件或把機械零件掉 在場上。偶然脫落的機器人零部件，由裁判隨時清出場地。為了策略的需要而 分離部件是犯規(guī)行為；啟動后的機器人如因速度過快或程序錯誤完全越出場地 邊界，或將所攜帶的物品拋出場地，該機器人和物品不得再回到場上。 7、機器人在運行中如果出現(xiàn)故障，參賽隊員可以向裁判員申請重試。裁判員 同意重試后，場地狀態(tài)保持不變，隊員可將機器人搬回出發(fā)區(qū)，重新啟動； 每輪比賽只能有兩次重試機會，重試期間計時不停止，也不重新開始計時；重 試前機器人所完成的任務有效。,規(guī)則解讀

6、,8、參賽隊在規(guī)定競賽時長內(nèi)完成技能任務后，應向裁判示意，裁判據(jù)此停止 計時，結束比賽；如未在規(guī)定競賽時長內(nèi)完成，裁判給出結束命令后，參賽隊 員除應立即關斷機器人的電源，并不得與場上的機器人或任何物品接觸。 9、裁判記錄場上狀態(tài)，填寫記分表。參賽隊員應確認自己的得分并簽字，并 盡快將自己的機器人搬回指定位置。 10、裁判員或志愿者將場地恢復到啟動前狀態(tài)。 11、技能挑戰(zhàn)為兩輪，參賽隊在第一輪比賽結束后，允許簡單維修機器人和 調整程序，但不能打亂下一輪出場順序。,規(guī)則解讀,四、競賽時長 （一）現(xiàn)場機器人創(chuàng)新搭建、編程（含場地測試）：小學組120分鐘、 初中組110分鐘、高中組100分鐘。 （二）

7、搭建機器人創(chuàng)新點與設計思路陳述答辯：陳述5分鐘、答辯3分鐘。 （三）現(xiàn)場技能挑戰(zhàn)：小學組60秒、初中組70秒、高中組80秒。 五、技能主題 君子好“球”（球技爭霸）。,規(guī)則解讀,足球技能挑戰(zhàn)區(qū) 1000mm 380mm 490mm 拋球線 球架 2 高爾夫球技能挑戰(zhàn)區(qū) 保齡球技能挑戰(zhàn)區(qū) 1000mm 籃球技能挑戰(zhàn)區(qū) 50mm,機器人出發(fā)區(qū),球門線 250mm 500mm 50mm 罰球點,投籃區(qū) 300mm 籃筐,球托 球洞,球道,球瓶區(qū) 500mm,六、場地,（八）機器人比賽場地環(huán)境為冷光源、低照度、無磁場干擾。但由于一般賽場 環(huán)境的不確定因素較多，例如，場地表面可能有紋路和不平整，邊框上有

8、裂縫， 光照條件有變化等等。參賽隊在設計機器人時應考慮各種應對措施。,（一）到（七）略,規(guī)則解讀,七、技能任務 （一）小學組：機器人由出發(fā)區(qū)起動后，在規(guī)定競賽時長內(nèi)連續(xù)完成兩種球技 挑戰(zhàn)（球種和順序由裁判長現(xiàn)場公布）并返回出發(fā)區(qū)。 （二）初中組：機器人由出發(fā)區(qū)起動后，在規(guī)定競賽時長內(nèi)連續(xù)完成三種球技 挑戰(zhàn)（球種和順序由裁判長現(xiàn)場公布）并返回出發(fā)區(qū)。 （三）高中組：機器人由出發(fā)區(qū)起動后，在規(guī)定競賽時長內(nèi)連續(xù)完成全部球技 挑戰(zhàn)（順序由裁判長現(xiàn)場公布）并返回出發(fā)區(qū)。 （四）技能解析：足球為罰點球一次、球由裁判提前放置；籃球為定點投籃一 次、球由選手預裝；高爾夫球為“揮桿”擊球一次、球由裁判提前放置；

9、保齡球 為自主取球并原地“滑步”拋擊球瓶一次、球和球瓶由裁判提前放置。 （五）動作要求：足球為踢、撞（彈）擊；籃球為拋投、彈射；高爾夫球為擊 打；保齡球為拋滑。,規(guī)則解讀,八、機器人 （一）自備機器人散件器材不限，可以是機器人套材，亦可根據(jù)參賽者實際情 況攜帶其它材料，允許混合使用；鼓勵搭建材料的多樣化。 （二）現(xiàn)場機器人搭建前，所有自備散件必須通過裁判檢查。 （三）每支參賽隊只能使用一臺按程序運行的機器人。 （四）出發(fā)區(qū)內(nèi)，機器人外形最大尺寸不得超過長300mm、寬300mm、 高300mm。開始比賽后，機器人可以超出此尺寸限制。 （五）機器人上必須展示參賽隊編號。在不影響正常比賽的基礎上，

10、機器人可 進行個性化的裝飾，以增強其表現(xiàn)力和容易被識別。,規(guī)則解讀,（六）機器人所用的控制器、電機、傳感器及其它結構件數(shù)量不限。但機器人 的控制器、電機、傳感器必須是獨立的模塊。機器人的重量不得超過3kg。 （七）機器人上的所有零部件必須可靠固定，不允許分離或脫落在場地上。 （八）為了安全，機器人所使用的直流電源電壓不得超過12V。 （九）不允許使用有可能損壞競賽場地的危險散件。 （十）機器人限通過“按下按鈕”或“給傳感器信號”的方式進行啟動，成功啟動后 機器人必須自主運行。,規(guī)則解讀,九、評分標準 （一）現(xiàn)場搭建：占選手成績的30%。 1、創(chuàng)意：30分。 2、外觀：20分。 3、制作工藝：3

11、0分。 4、實用價值：20分。 （二）陳述答辯：占選手成績的10%。 （三）技能挑戰(zhàn)：占選手成績的60%。,規(guī)則解讀,1、小學組：在60秒內(nèi)連續(xù)完成兩種球技挑戰(zhàn)并返回出發(fā)區(qū)， 計60分。 2、初中組：在70秒內(nèi)連續(xù)完成兩種球技挑戰(zhàn)并返回出發(fā)區(qū)， 計60分。 3、高中組：在80秒內(nèi)連續(xù)完成兩種球技挑戰(zhàn)并返回出發(fā)區(qū)， 計60分。 4、規(guī)定競賽時長內(nèi)完成技能任務，每提前1秒加1分。,規(guī)則解讀,十、競賽違規(guī) （一）參賽隊每遲到1分鐘判罰10分，如果2分鐘后仍未到場，則取消其比賽資格。 （二）第1次誤啟動將給予警告，第2次誤啟動將取消其比賽資格。 （三）策略分離部件視為違規(guī),情節(jié)嚴重者取消其比賽資格。

12、（四）機器人高速沖撞場地設施并導致?lián)p壞，第1次給予警告，第2次則取消其比賽 資格。 （五）比賽中，參賽隊員有意接觸比賽場上的物品或機器人，將被取消比賽資格。 偶然的接觸可以不當作犯規(guī)，除非這種接觸直接影響到比賽的最終得分。 （六）不聽從裁判的指示將被取消比賽資格。 （七）在賽場內(nèi)使用手機等通信器材，不管什么原因，將立即被取消比賽資格。,規(guī)則解讀,十一、相關說明 （一）嚴禁重復、虛假報名，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，立即取消比賽資格。 （二）未在競賽時間內(nèi)參加比賽視為棄權。 （三）比賽期間，凡是規(guī)則中沒有說明的事項由裁判組決定。 （四）本規(guī)則是實施裁判工作的依據(jù)，在競賽中裁判有最終裁定權。 （五）本賽項產(chǎn)生“恩歐希教育信息化發(fā)明創(chuàng)新獎”。,規(guī)則解讀,機器人活動四步驟,實施建議,確立素質教育的領先地位，建立更好的學校聲譽。（媒體報道） 獲得更多更好的國內(nèi)國際大獎。 取得更多更好的國家、省、市級教育成果。 競賽輔導中培養(yǎng)學生意志品質 基礎學科知識和競賽的關系,實施建議,成功的意義有兩種： 一是憑借超人的實力完美的表現(xiàn)戰(zhàn)勝對手而獲得成功。這種 方式只適合少數(shù)天才少年。二是克服自身個性及行為缺陷，同 時等待