第十七屆中小學電腦制作活動納英特IER智能挑戰(zhàn)賽——九宮建設(shè)競賽規(guī)則

1、附件7納英特IER智能挑戰(zhàn)賽“九宮建設(shè)”一、任務簡述通過選手現(xiàn)場獨立修改程序、調(diào)試機器人及隊員間的配合，同時使用兩臺機器人在“九宮”場地中通過接力配合完成一系列“建設(shè)”任務。在參與競賽的過程中選手不僅學會了機器人的控制與原理，同時也使機器人成為他們共同成長的伙伴。這既是本屆智能挑戰(zhàn)賽的任務，也是國際教育機器人聯(lián)盟（IER）所倡導的基本理念。二、場地說明2.1場地規(guī)格初級任務區(qū)（綠色區(qū)域）高級任務區(qū)（紅色區(qū)域）中級任務區(qū)（橙色區(qū)域）引導線（由5 RGB全彩燈形成，在實際場地中可能沒有十字引導線）由九塊45*45cm 的單元格拼接而成的“九宮”場地，如下圖所示：綠色區(qū)域為初級任務區(qū)（四處），橙色區(qū)

2、域為中級任務區(qū)（四處），紅色區(qū)域為高級任務區(qū)（一處）。2.2單元格45*45cm方格，內(nèi)有若干個5 RGB全彩燈。所使用的單元格總?cè)蝿粘^9個，現(xiàn)場經(jīng)裁判使用“九宮競賽管理”計算機選擇9個任務拼接而成。2.3起始區(qū)（終點區(qū)） 123456789中間邊長為21cm的正方形起始區(qū)（終點區(qū)）是指單元格中由引導線組成的邊長為21cm的正方形，位于場地任意區(qū)域內(nèi)，比賽現(xiàn)場由裁判確認。起始區(qū)亦為終點區(qū)，如下方左圖所示： 2.4場地編號標準為自動評分的需要，場地安裝時單元格上的箭頭標識朝一個方向，以場地箭頭方向開始，按從左往右，從上往下的順序?qū)卧襁M行編號依次為1-9，如上方右圖所示。編號的順序和機器人完

3、成任務的先后順序無關(guān)。2.5引導線引導線所組成的圖案即機器人尋跡的路線，使用5 RGB全彩燈形成，每相鄰兩個燈間的中心距離小于23mm,采用RGB三種顏色任意組合，選手在現(xiàn)場根據(jù)實際情況對機器人進行調(diào)試，以完成所要求的任務。機器人在執(zhí)行未經(jīng)說明可脫線的任務過程中其垂直投影應始終在引導線上方。引導線兩側(cè)可能有裝飾圖案，但不會影響到機器人識別引導線。2.6環(huán)境條件比賽場地盡可能為冷光源，低照度，低磁場干擾，引導線會根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境調(diào)節(jié)亮度，場地盡可能保持平整。由于單元格拼接時存在誤差，可能會有一定偏差和間隙，參賽選手應考慮比賽現(xiàn)場存在各種實際情況的可能性，具備適應比賽現(xiàn)場的能力。三、機器人與系統(tǒng)環(huán)境3

4、.1機器人尺寸與規(guī)格機器人最大尺寸（靜止狀態(tài)）為21*21cm，即當機器人放入起始區(qū)域時，其邊緣垂直投影不得超出此區(qū)域的范圍；輪式機器人重量1kg（包含電池重量），履帶式機器人重量1.2kg（包含電池重量）。3.2機器人設(shè)計要求3.2.1、為著重考核選手在現(xiàn)有的條件下團隊合作完成任務，而不是比拼器材，比賽采用輪式機器人和履帶式機器人各一臺。輪式機器人：限定使用1個可編程處理器，驅(qū)動電機不超過2個（電壓6V，轉(zhuǎn)速：300轉(zhuǎn)/分鐘）。履帶式機器人：限定使用1個可編程處理器，驅(qū)動電機不超過2個（電壓6V，轉(zhuǎn)速：300轉(zhuǎn)/分鐘），主動輪必須離地。3.2.2、機器人不限傳感器個數(shù)及種類，機器人配置無線藍

5、牙功能，以便與九宮競賽管理計算機進行通訊。3.2.3、根據(jù)機器人電源連接方式不同（串聯(lián)或并聯(lián)），一臺機器人使用的所有電源的總輸出不得超過9V。3.2.4、正式比賽時兩名選手各使用一臺機器人參賽，可相互協(xié)助，但中途不能更換機器人，可允許攜帶備用零部件（非整機）對機器人在不更換機架的前提下進行維護。3.3系統(tǒng)環(huán)境采用九宮競賽管理軟件，用于競賽的自動計時及評分。由系統(tǒng)發(fā)出指令，開始自動計時，機器人到達終點發(fā)出指令則計時結(jié)束。裁判根據(jù)選手完成任務的實際情況，在競賽管理計算機上記錄選手成績，并顯示參賽隊伍最終成績。四、任務模塊4.1任務說明（道具信息詳見4.2-道具說明）任務區(qū)域任務名稱任務說明小學中學

6、開始/結(jié)束起點/終點通過藍牙模塊與競賽管理計算機建立通訊，在接收到競賽管理計算機發(fā)出的開始指令后出發(fā)。成功離開起點區(qū)(機器人的垂直投影完全離開起點區(qū))得20分。成功回到終點區(qū)（機器人的垂直投影完全進入終點區(qū)）并通過標準指令格式發(fā)送結(jié)束命令到競賽管理計算機上，且在機器人屏幕上顯示并保留該字符（便于裁判評分時確認），完成得20分。指令標準格式：開始結(jié)束初級任務基本道路初級任務區(qū)共四個任務區(qū)，初級任務區(qū)類似下方圖形，于比賽現(xiàn)場由裁判使用競賽管理計算機確認生成。引導線為單一某種顏色，具體顏色現(xiàn)場公布。機器人從一個路口進入，沿引導線行走，從另外3個任意路口走出任務模塊。成功走出一個任務區(qū)得20分，同一單

7、元格重復走不加分。中級任務植樹造林任務簡介：將“樹”種植到指定區(qū)域。識別區(qū)：如下圖黃色圓圈所示（紅色或白色，紅色代表“紅杉樹”，白色代表“白楊樹”），小學2處，初中4處，所有識別區(qū)顏色一致。樹：2號道具，放于下圖中間藍點處。種植區(qū)：如下圖綠色方框所示（紅色或白色，紅色代表“紅杉樹”種植區(qū)，白色代表“白楊樹”種植區(qū)），小學2處，初中4處。任務描述：機器人到達“識別區(qū)”，發(fā)送標準指令到競賽管理軟件，判斷“識別區(qū)”顏色，將“樹”種植到與“識別區(qū)”相同顏色的“種植區(qū)”（壓在“種 植區(qū)”任意點上即可），且“樹”在機器人離開任務區(qū)之前直立不倒。指令格式：植樹造林：* （*為“樹”：“紅杉樹”或“白楊樹”）

8、，且機器人LED屏幕上顯示并保留該字符（便于裁判評分時確認）。得分：完成本任務得30分；只指令發(fā)送正確得10分；若指令正確但“樹”倒在“種植區(qū)”，則得20分；否則不得分。大壩維護任務簡介：打撈“大壩”內(nèi)的“淤泥”。淤泥：1號道具，小學1個，初中2個，放于下圖紅點處。大壩：6號道具，放于下圖綠色方框所示區(qū)域。任務描述：將“大壩”內(nèi)的“淤泥”打撈移到“大壩”之外，且不移動“大壩”。得分：完成本任務得30分；移動大壩不得分；初中組每打撈1個得15分。垃圾分類任務簡介：將分類“垃圾”放入相應“垃圾箱”。垃圾：木質(zhì)長方體（藍色或黃色，藍色代表“可回收垃圾”，黃色代表“不可回收垃圾”），小學2個，初中3個

9、，分別放于下圖黃色圓圈所示的藍點或黃點處，比賽現(xiàn)場確定。 垃圾箱：5號道具2個（藍色和黃色，藍色代表“可回收垃圾箱”，黃色代表“不可回收垃圾箱”），放于下圖綠色方框所示的顏色相同區(qū)域。任務描述： 將“垃圾”分類放入相應的“垃圾箱”內(nèi)。得分：完成本任務得30分，小學組放對一個得15分；中學組放對一個得10分；否則不得分。此任務可脫線運行。交通疏導任務簡介：將“道路”上的“障礙物”移開。障礙物：3號道具，小學1-3處，初中1-5處，放于下圖藍點上。道路：如下圖中綠色引導線。任務描述：將“道路”上的“障礙物”移開（不壓線），計算“障礙物”個數(shù)并發(fā)送標準指令到競賽管理軟件。指令格式：障礙物：*個 （*

10、為“障礙物”個數(shù)），且機器人LED屏幕上顯示并保留該字符（便于裁判評分時確認）。得分：完成本任務得30分；若移開所有“障礙物”，但指令發(fā)送錯誤，則得15分；否則不得分。敲響警鐘任務簡介：用“棒槌”敲響“警鐘”。 棒槌：2號道具，放于下圖黃色圓圈所示區(qū)域。警鐘：懸掛于20cm高，放于下圖綠色方框所示區(qū)域。任務描述：用“棒槌”敲擊“警鐘”3次，且“警鐘”不掉落。得分：完成本任務得30分，敲中1次得10分，若“警鐘”掉落則不得分?；馂木仍蝿蘸喗椋簩ⅰ皞麊T”轉(zhuǎn)移出“火源”范圍，且隔離“火源”火源：1號道具，放于下圖黃色圓圈所示區(qū)域。傷員：圓球，放于“火源”上。隔離帶：4號道具，放于下圖綠色方框所示區(qū)

11、域。任務描述：將“傷員”轉(zhuǎn)移出“火源”范圍且火勢不擴散（“火源”壓在任意紅點上即可），并用“隔離帶”罩住“火源”使其隔離。得分：完成本任務得30分；將“傷員”轉(zhuǎn)移出“火源”范圍且火勢不擴散，得10分；否則不得分。智能軌道任務簡介：識別“站點”并沿著“軌道”前進站點：如下圖黃色圓圈所示，顏色為紅色或黃色（紅色為“1號站點”，黃色為“2號站點”）。軌道：如下圖綠色引導線，比賽現(xiàn)場確定。任務描述：機器人發(fā)送標準指令到競賽管理軟件，隨機確認1條綠色“軌道”，機器人識別“站點”顏色，并沿著 “軌道”前進。指令格式：智能軌道：*站點（*為“站點”編號，“1號”或“2號”），且機器人LED屏幕上顯示并保留該

12、字符（便于裁判評分時確認）。得分：完成本任務得30分；“站點”顏色判斷正確，得10分；否則不得分。修繕古城任務簡介：將“磚塊”放到“古城”上。磚塊：木質(zhì)長方體，小學1個，初中2個，平放于下圖黃色圓圈所示區(qū)域。 古城：7號道具，小學1個，初中2個，放于下圖綠色方框所示區(qū)域。 任務描述：將“磚塊”放到“古城”上，且在機器人離開任務區(qū)之前不掉落。得分：完成本任務得30分，小學組若將“磚塊”放到“古城”頂端但掉落，則得15分；中學組完成1個得15分，“磚塊”掉落不得分。挖掘礦石任務簡介：將“礦石”從“礦坑”中挖掘出來。礦石：小型磁鐵，小學1個，初中2個，放于下圖紅點處。礦坑：4號道具，小學1個，初中2

13、個，放于下圖綠色方框所示區(qū)域。 任務描述：將“礦石”從“礦坑”中挖掘出來，且機器人離開任務區(qū)之前不掉落。得分：完成本任務得30分，初中組完成1個得15分。高級任務建材運輸任務簡介：將“建材”從起點區(qū)帶到“安置區(qū)”。建材： 1號道具。安置區(qū)：下圖綠色方框所示區(qū)域。任務描述：1號機器人將“建材”從起點區(qū)帶出，交給2號機器人，2號機器人將其帶到“安置區(qū)”（壓線即可）。得分：完成本任務得50分；2號機器人拿到“建材”，但未正確放置，得20分；1號機器人直接攜帶“建材”放至“安置區(qū)”不得分。物資調(diào)配任務簡介：將“物資”帶到起點區(qū)。物資：1號道具，放于下圖中間紅點處。任務描述：2號機器人將“物資”從“安置

14、區(qū)”帶出，交給1號機器人，1號機器人將“物資”帶到起點區(qū)。得分：完成本任務得50分；2號機器人取得“物資”，得10分；1號機器人拿到傳遞的“物資”但未帶到起點區(qū)，則任務得分30分；否則不得分。4.2道具說明編號說明圖例1一層為2個積木，共2層，總計4個積木。用于“大壩維護”、“火災救援”、“建材運輸”、“物資調(diào)配”任務。2一層為2個積木，共4層，總計8個積木。用于“植樹造林”、“敲響警鐘”任務。3一層為2個積木，共5層，總計10個積木。用于“交通疏導”任務。4邊長為3個積木長度的正方形，共3層，總計30個積木。用于“火災救援”、“挖掘礦石”任務。5長為6個積木、寬為4個積木的長方形，一層為18

15、個，共2層，總計36個積木。用于“垃圾分類”任務。6長為12個積木、寬為4個積木的長方形，一層為30個，共2層，總計60個積木。用于“大壩維護”任務。7長為10個積木、寬為1.5個積木的長方體，一層30個， 2層30個3層6個，總計66個積木。用于“修繕古城”任務。五、競賽流程5.1編程、調(diào)試待參賽選手進入封閉的比賽場地后，由裁判啟動九宮競賽管理軟件設(shè)計任務場地，選手在接下來的2小時內(nèi)現(xiàn)場獨立修改程序、調(diào)試機器人。5.2啟動共有兩個參賽機器人，分別為1號和2號（選手自行定義），采取“接力”的模式進行比賽。1號機器人在“起始區(qū)”內(nèi)待命并與“九宮競賽管理軟件”計算機進行通訊，由計算機發(fā)出開始指令后

16、，計時開始，同時1號機器人自動開始運行。如10秒內(nèi)機器人不運行則改由手工啟動，評分由裁判手工評分，則該輪比賽得分系數(shù)為手工啟動系數(shù)。2號機器人在“接力區(qū)”待命等待接力。5.3接力接力區(qū)：由選手自己選定符合接力任務要求的任一單元格作為接力區(qū)。接力任務：為體現(xiàn)選手團結(jié)合作，1號出發(fā)機器人至少完成3個任務后到達接力區(qū)，否則接力無效，接力任務不得分，并且該輪比賽總分扣除20分。比賽開始時，將2號機器人機身全部置于接力區(qū)內(nèi)；1號機器人機身全部進入接力區(qū)時，2號機器人方可運行，且2號機器人至少完成3個任務。接力任務完成后，允許兩臺機器人同時運行。得分：接力完成得20分。若接力失敗或者無效，可手動運行2號機

17、器人，接力任務不得分。5.4結(jié)束1號機器人抵達終點區(qū)并向九宮競賽管理軟件計算機發(fā)出標準指令格式結(jié)束，則該輪比賽結(jié)束，計時停止。若1號機器人發(fā)送結(jié)束指令，而2號機器人尚未完成任務，則計算已完成的任務總分。比賽過程中，在未說明可以脫線行走的任務區(qū)進行脫線行駛則任務失敗且該機器人比賽提前結(jié)束，之前得分有效，另一臺機器人可繼續(xù)完成任務。在任務執(zhí)行過程中，未經(jīng)裁判允許參賽隊員接觸機器人，則該輪比賽終止，已完成任務的得分有效。5.5處罰機器人或者選手破壞場地，每出現(xiàn)一次扣除10分，且由此完成的任務不得分。故意破壞場地者將取消比賽資格。六、評分標準每組參賽選手有兩輪比賽機會（兩輪比賽場地一致），如果時間允許

18、，可由組委會決定在兩輪比賽間適當增加調(diào)試時間。每場比賽，均按賽場上的實際狀態(tài)記錄成績，由競賽管理計算機統(tǒng)計得分，得分精確到0.1分。每輪最長計時3分鐘，超過3分鐘則任務結(jié)束，之前得分有效。6.1得分得分系數(shù)：使用九宮競賽管理軟件啟動機器人得分系數(shù)為1.2，人工手動啟動機器人得分系數(shù)為1.0。任務得分：各個任務分值之和。 單輪成績= 得分系數(shù)*任務得分?？偟梅譃閮奢喅煽冎汀?.2成績評判總得分高者排名靠前，總得分相同時以最好的單輪成績高者排名靠前，兩者均相同時以最好的單輪成績時間短者排名靠前。七、通用附則（見附件11）附1:成績統(tǒng)計表（小學組）參賽隊： 日期： 年 月 日區(qū)域任務分值實際得分備注開始起點20分初級任務基本道路#1 #2#3 #420分/個，80分中級任務植樹造林10/20/30分大壩維護15/30分垃圾分類30分疏導交通15/30分敲響警鐘10/20/30分火災救援10/30分智能軌道10/30分修繕古城15/30分挖掘礦石30分高級任務建材運輸20/50分物資調(diào)配10/30/50分接力接力20分結(jié)束終點20分犯規(guī)罰分10分/次得分系數(shù)自動手動1.2/1.0比賽時間總分關(guān)于取消比賽資格的記錄：原因：裁 判 員： 記 分 員： 參賽隊員： 參賽隊員： 裁 判 長： 數(shù)據(jù)錄入：