機(jī)器人滅火競(jìng)賽規(guī)則

1、附件1機(jī)器人滅火競(jìng)賽規(guī)則一、任務(wù)機(jī)器人滅火是模模擬現(xiàn)實(shí)家庭庭中機(jī)器人處處理火警的過過程。制作一個(gè)由計(jì)算算機(jī)程序控制制的機(jī)器人，在在一間模擬平平面結(jié)構(gòu)的房房間里運(yùn)動(dòng)，找找到一根代表表房間里火災(zāi)災(zāi)點(diǎn)的正在燃燃燒的蠟燭并并盡快將它撲撲滅。二、標(biāo)準(zhǔn)1.模擬房子平平面結(jié)構(gòu)和特特性機(jī)器人滅火競(jìng)賽賽的場(chǎng)地平面面結(jié)構(gòu)示意圖圖見規(guī)則附附件。示意意圖中的尺寸寸供練習(xí)和實(shí)實(shí)踐時(shí)參考，競(jìng)競(jìng)賽場(chǎng)地的實(shí)實(shí)際尺寸與示示意圖給定尺尺寸基本相同同，但允許有有1cm范圍內(nèi)內(nèi)制作誤差。最最終競(jìng)賽場(chǎng)地地以當(dāng)天現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)提供為準(zhǔn)。模擬房間的墻壁壁高33cmm，材質(zhì)為木木板。墻壁為為白色。競(jìng)賽賽場(chǎng)地地板為為黑色的光滑滑木制表面。地地板允許有

2、接接口，但接合合處平整并為為同樣的黑色色。有一些機(jī)機(jī)器人可能采采用泡沫、粉粉末或者其他他物質(zhì)來撲滅滅蠟燭火焰，所所以當(dāng)每一場(chǎng)場(chǎng)競(jìng)賽后應(yīng)清清理場(chǎng)地。不不保證每一個(gè)個(gè)機(jī)器人在該該次競(jìng)賽過程程中，地板都都能保持完全全黑色。競(jìng)賽場(chǎng)地模擬房房間里的整體體地面是水平平的，沒有斜斜坡和樓梯。場(chǎng)場(chǎng)地平整度要要求：在不連連續(xù)區(qū)域小于于0.3cmm水平誤差。房間所有走廊和和門框的寬度度均不小于446cm。門門框上沒有門門，在門框所所在地面上用用一條2.55cm寬的白白線表示房間間入口和門。機(jī)器人必須從競(jìng)競(jìng)賽場(chǎng)地中代代表起始位置置的白色正方方形中開始啟啟動(dòng)，如示意意圖中標(biāo)有“H”的正方形，代代表起始位置置。實(shí)際競(jìng)賽

3、賽場(chǎng)地并不標(biāo)標(biāo)記“H”。代表起始位置的的白色正方形形為30cmm30cm邊長長，正方形的的對(duì)角線交點(diǎn)點(diǎn)將設(shè)在466cm走廊的的縱向中心線線上。參賽選手可以用用一些裝置來來校正機(jī)器人人在正方形中中的位置。一一旦啟動(dòng)，它它可以在競(jìng)賽賽場(chǎng)地中向所所希望的橫向向或縱向運(yùn)動(dòng)動(dòng)。2.場(chǎng)地照明競(jìng)賽場(chǎng)地周圍的的照明等級(jí)根根據(jù)比賽實(shí)際際場(chǎng)地條件確確定。參賽者在競(jìng)賽前前將有時(shí)間了了解場(chǎng)地及周周圍環(huán)境燈光光等級(jí)。競(jìng)賽賽期間的照明明條件是相對(duì)對(duì)穩(wěn)定不變的的，因此，不不會(huì)為遷就個(gè)個(gè)別競(jìng)賽者的的要求進(jìn)行調(diào)調(diào)整。機(jī)器人人滅火競(jìng)賽具具有一定挑戰(zhàn)戰(zhàn)性的特點(diǎn)之之一就在于機(jī)機(jī)器人應(yīng)能夠夠在一個(gè)含不不確定照明、陰陰影、散光等等實(shí)際情

4、況的的環(huán)境中運(yùn)行行。3.機(jī)器人機(jī)器人的整體外外形尺寸限制制在30cmm30cm30cm之內(nèi)內(nèi)，包括機(jī)器器人的觸角、探探測(cè)物及裝飾飾物。對(duì)機(jī)器人的重量量、制作材料料、產(chǎn)品型號(hào)號(hào)等不作限制制。4.蠟燭蠟燭的火焰代表表房間內(nèi)機(jī)器器人試圖找到到并撲滅的火火源?；鹪吹牡幕鹧嫖恢糜杏行Ц叨龋ㄖ钢富鹧娴撞烤嗑鄨?chǎng)地表面的的距離）在115cm至20cm之間間，火焰本身身高度將控制制在2cm至3cm之間。否否則，將會(huì)調(diào)調(diào)整或更換蠟蠟燭。蠟燭是直徑1-2cm的白白蠟燭。當(dāng)蠟燭的火焰位位置在上述的的有效高度范范圍內(nèi)，機(jī)器器人啟動(dòng)之后后，不管此后后蠟燭火焰具具體高度是多多少，要求機(jī)機(jī)器人能發(fā)現(xiàn)現(xiàn)火焰。蠟燭被安裝在一一個(gè)

5、7cm（長）7cm（寬）3cm（高）的的涂了半光澤澤黃色的木質(zhì)質(zhì)基座上。5.傳感器在沒有與其他規(guī)規(guī)則和規(guī)范有有抵觸的情況況下，對(duì)傳感感器的型號(hào)沒沒有限制。6、電源競(jìng)賽場(chǎng)地提供2220V/50HZ交流流電源。7、家具競(jìng)賽場(chǎng)地內(nèi)有一一件模擬家具具。由抽簽確確定房間號(hào)之之后，這件模模擬家具將擺擺放在該房間間的示意位置置。機(jī)器人可可以接觸模擬擬家具。模擬擬家具是一個(gè)個(gè)不大于122cm直徑的的涂了半光澤澤黃色的圓柱柱，柱高300cm、重大大于3公斤。三、規(guī)則1.機(jī)器人運(yùn)行行機(jī)器人一旦啟動(dòng)動(dòng)必須在沒有有參賽選手的的干預(yù)下自動(dòng)動(dòng)控制，即：機(jī)器人必須須是由計(jì)算機(jī)機(jī)程序控制，而而非人工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)控制。機(jī)器人在運(yùn)行過

6、過程中可以碰碰撞或接觸墻墻壁，但是不不能標(biāo)記和破破壞墻壁。當(dāng)當(dāng)機(jī)器人經(jīng)過過競(jìng)賽場(chǎng)地時(shí)時(shí)不能把任何何東西留在后后面，并且不不能在競(jìng)賽場(chǎng)場(chǎng)地留下任何何可以幫助它它運(yùn)行的標(biāo)記記。如果裁判判認(rèn)為機(jī)器人人編制的程序序是在故意沖沖撞競(jìng)賽場(chǎng)地地（包括墻壁壁和模擬家具具），該機(jī)器器人將被取消消參賽資格或或成績。機(jī)器人搜救：在在高中組比賽賽中，將列入入搜救模式及及回家模式。機(jī)器人滅火后才才能進(jìn)行搜救救。搜救對(duì)象放在火火源房間中。在在房間中靠墻墻壁，有一條條內(nèi)側(cè)直徑為為15cm、半圓形形、寬2.5cm的白線線，搜救對(duì)象象是一個(gè)位于于半圓圓心位位置的白色豎豎立的膠卷盒盒。機(jī)器人在在進(jìn)入白圈后后，必須做出出搜救動(dòng)作，

7、拾拾起膠卷盒（完完全離開地面面）并離開房房間才算作有有效搜救。在在“回家”途中如果搜搜救對(duì)象沒有有被攜帶或中中途丟失，回回家模式失敗敗。 2.熄滅蠟燭機(jī)器人不能運(yùn)用用任何破壞性性的或危險(xiǎn)的的方法來撲滅滅蠟燭。它可可以運(yùn)用水、空空氣、CO2等物物質(zhì),或者使用機(jī)機(jī)械方式，但但是禁止使用用任何危險(xiǎn)的的或可能破壞壞競(jìng)賽場(chǎng)地的的方法或物質(zhì)質(zhì)。比如，不不能通過燃放放爆竹產(chǎn)生沖沖擊來使蠟燭燭熄滅，也不不能通過碰倒倒蠟燭而使蠟蠟燭熄滅。蠟燭在燃燒時(shí)不不允許被撞倒倒。如果機(jī)器器人在進(jìn)行滅滅火動(dòng)作的過過程中碰撞蠟蠟燭，機(jī)器人人運(yùn)行成績?nèi)匀匀挥行?。如如果蠟燭被撞撞倒，按未完完成滅火任務(wù)務(wù)處理。機(jī)器人撲滅蠟燭燭的過程

8、中所所產(chǎn)生的雜物物，例如：水水、發(fā)酵粉、生生奶油等遺留留物，將在該該次競(jìng)賽之后后的間歇時(shí)間間由裁判進(jìn)行行清理。機(jī)器人在開始滅滅火動(dòng)作時(shí)，必必須完全進(jìn)入入蠟燭所在房房間（即：機(jī)機(jī)器人在地面面的垂直投影影全部越過房房間門口地面面的白線，而而不是在線外外或者踩在線線上），并且且機(jī)器人必須須有部分或全全部到達(dá)距離離火焰30ccm的圈以內(nèi)內(nèi)。3.蠟燭位置由抽簽確定房間間號(hào)，蠟燭將將擺放在該房房間的示意位位置。在機(jī)器器人所經(jīng)歷的的三次比賽中中，蠟燭不會(huì)會(huì)放在相同的的房間里。4.傳感器禁止參賽選手在在模擬房間的的墻面或地面面放置任何標(biāo)標(biāo)記、“燈塔”或反射物來來幫助機(jī)器人人導(dǎo)航。競(jìng)賽場(chǎng)地周圍燈燈光可能是具具有

9、紅外線、可可見光和紫外外線的光源，如如果機(jī)器人使使用光傳感器器找蠟燭或探探測(cè)墻壁和模模擬家具，設(shè)設(shè)計(jì)者應(yīng)采取取措施避免這這些光源對(duì)它它的影響。5.安全如果現(xiàn)場(chǎng)裁判認(rèn)認(rèn)為機(jī)器人的的行為對(duì)人員員或設(shè)備有危危險(xiǎn)或可能有有危險(xiǎn)，現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)裁判員可以以隨時(shí)終止競(jìng)競(jìng)賽。參賽機(jī)機(jī)器人不能使使用任何易燃燃易爆物質(zhì)。四、競(jìng)賽1.競(jìng)賽方式（1）在小學(xué)組組競(jìng)賽中，蠟蠟燭將隨機(jī)放放在四個(gè)房間間中，不采用用回家模式。（2）在初中組組競(jìng)賽中，蠟蠟燭將隨機(jī)放放在四個(gè)房間間中，必須采采用回家模式式。（3）在高中組組競(jìng)賽中，蠟燭燭將隨機(jī)放在在四個(gè)房間中中，完成滅火火任務(wù)之后，須須完成搜救模模式和回家模模式。2.競(jìng)賽順序參賽選手和所

10、制制作的機(jī)器人人通過抽簽確確定參加競(jìng)賽賽的先后次序序。競(jìng)賽順序一旦排排好不再改變變。因每輪所所有參賽隊(duì)完完成競(jìng)賽所需需時(shí)間的不確確定，每一輪輪競(jìng)賽開始的的時(shí)間不固定定。所有機(jī)器人必須須按照規(guī)定的的順序進(jìn)行比比賽。在所有有機(jī)器人第一一輪比賽結(jié)束束后再開始下下一輪的比賽賽。在兩輪比賽之間間，參賽選手手可以調(diào)整和和修理機(jī)器人人，但不允許許更換機(jī)器人人。前一個(gè)機(jī)器人比比賽時(shí)，后一一個(gè)參賽選手手應(yīng)做好準(zhǔn)備備工作，等待待裁判員點(diǎn)錄錄。每個(gè)隊(duì)員有2分分鐘時(shí)間進(jìn)入入賽場(chǎng)準(zhǔn)備，準(zhǔn)準(zhǔn)備工作完畢畢后示意裁判判。2分鐘內(nèi)內(nèi)沒有準(zhǔn)備好好的機(jī)器人將將喪失這一輪輪比賽資格并并被記錄為一一次無成績，但但不影響參加加下一場(chǎng)比賽

11、賽。隊(duì)員進(jìn)入比賽場(chǎng)場(chǎng)地，進(jìn)行22分鐘調(diào)試和和適應(yīng)場(chǎng)地后后，由隊(duì)員將將機(jī)器人放置置在起始位置置，并將啟動(dòng)動(dòng)方法告知裁裁判。然后抽抽簽確定任務(wù)務(wù)房間，由裁裁判員啟動(dòng)機(jī)機(jī)器人。三輪輪比賽抽出的的房間不會(huì)相相同。3.時(shí)間限制機(jī)器人需在3分分鐘內(nèi)找到并并熄滅蠟燭。在在3分鐘之后后仍未撲滅蠟蠟燭火焰，裁裁判將終止該該參賽選手及及機(jī)器人的該該輪比賽，滅滅火成績按照照分鐘記錄錄。對(duì)于初中組比賽賽，機(jī)器人回回家模式的最最長時(shí)間是分鐘。熄滅滅蠟燭后開始始計(jì)時(shí)，超過過限定時(shí)間仍仍未完成回家家任務(wù)的機(jī)器器人，裁判將將終止該輪比比賽?；丶視r(shí)時(shí)間按照分分鐘記錄。對(duì)于高中組比賽賽，機(jī)器人要要求依次完成成滅火、搜救救和回家任

12、務(wù)務(wù)。搜救時(shí)間間從熄滅蠟燭燭開始計(jì)時(shí)，直直到機(jī)器人拾拾取了搜救對(duì)對(duì)象，并且離離開蠟燭和搜搜救對(duì)象所在在的房間時(shí)為為止。搜救模模式的最長時(shí)時(shí)間為分鐘鐘。如果機(jī)器器人分鐘內(nèi)內(nèi)沒有完成搜搜救任務(wù)，裁裁判將終止比比賽。搜救成成績按照分分鐘記錄，同同時(shí)按照分分鐘來記錄回回家成績。回家模式從機(jī)器器人離開搜救救對(duì)象所在房房間開始計(jì)時(shí)時(shí)，直到機(jī)器器人回到“家”為止，機(jī)器器人回家模式式的最長時(shí)間間是分鐘，超超過這個(gè)時(shí)間間，裁判將終終止比賽，按按4分鐘記錄錄成績。4.停表僅在兩種情況下下停表：（1）超出相應(yīng)應(yīng)任務(wù)最大時(shí)時(shí)間限度；（2）隊(duì)員請(qǐng)求求停表終止本本輪比賽。5.本輪比賽終終止比賽中由于各種種情況沒有完完成所

13、有規(guī)定定任務(wù)而提前前結(jié)束的比賽賽，稱為比賽賽終止。五、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)1.得分（1）每輪得分分=實(shí)際時(shí)間間啟動(dòng)模式系數(shù)數(shù)房間系數(shù)數(shù)搜救系數(shù)數(shù)（高中組）回家系數(shù)（初中、高中組）。（2）在本次競(jìng)競(jìng)賽中，每個(gè)個(gè)參賽選手有有三輪比賽機(jī)機(jī)會(huì)。最終成成績?nèi)∪蔚玫梅种袃纱魏煤玫牡梅窒嗉蛹雍蟪艘钥煽靠啃韵禂?shù)。最終以得分最低低的機(jī)器人為為勝出，該機(jī)機(jī)器人制作者者為優(yōu)勝者。2.運(yùn)行模式對(duì)于所有機(jī)器人人滅火競(jìng)賽，得得分越低，成成績?cè)胶?。?）標(biāo)準(zhǔn)啟動(dòng)動(dòng)：機(jī)器人靠靠人工按鈕啟啟動(dòng)。標(biāo)準(zhǔn)啟啟動(dòng)模式得分分系數(shù)是1.0。（2）聲音啟動(dòng)動(dòng)：機(jī)器人不不是由人工按按按鈕來啟動(dòng)動(dòng)，而是接收收到聲音信號(hào)號(hào)后啟動(dòng)為聲聲音啟動(dòng)模式式。裁判員通

14、通過聲音信號(hào)號(hào)來啟動(dòng)機(jī)器器人。如該機(jī)器人因檢檢測(cè)到干擾的的噪聲而被錯(cuò)錯(cuò)誤啟動(dòng)，可可重新啟動(dòng)機(jī)機(jī)器人。裁判員發(fā)出一次次聲音信號(hào)后后，機(jī)器人在在5秒鐘之內(nèi)內(nèi)未啟動(dòng)，視視為該輪比賽賽結(jié)束。比賽賽中的發(fā)聲器器由參賽隊(duì)員員自備。聲音啟動(dòng)模式的的得分系數(shù)是是0.9。（3）搜救模式式：高中組的的機(jī)器人熄滅滅蠟燭后，開開始進(jìn)行搜救救。機(jī)器人在在開始搜救前前，將搜救對(duì)對(duì)象撞出或帶帶出搜救區(qū)域域，搜救模式式失敗，本輪輪比賽結(jié)束；機(jī)器人拾起起搜救物后，在在行走過程中中，搜救物掉掉落，搜救模模式失敗，本本輪比賽結(jié)束束；機(jī)器人走走出搜救對(duì)象象所在房間，但但未能攜帶搜搜救對(duì)象或超超過規(guī)定搜救救時(shí)間，搜救救模式失敗，本本輪

15、比賽結(jié)束束。搜救模式成功后后，搜救系數(shù)數(shù)是0.6。（4）回家模式式：對(duì)于高中中組要求完成成滅火和搜救救任務(wù)后，才才能回“家”，即：回到到代表起始位位置的區(qū)域內(nèi)內(nèi)。在回家路路上不能進(jìn)到到任何房間里里，進(jìn)入房間間的判斷標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)是機(jī)器人全全部越過白線線進(jìn)入房間?；鼗丶彝局羞M(jìn)入入房間的機(jī)器器人判定為回回家失敗。機(jī)器人的任何一一部分進(jìn)入代代表起始的位位置內(nèi)，并停止運(yùn)運(yùn)動(dòng)，就認(rèn)為為機(jī)器人完成成回家模式。如如果機(jī)器人進(jìn)進(jìn)入起始位置置而未停止動(dòng)動(dòng)作，不能算算完成回家模模式。如果機(jī)器人沒有有回到起始的的位置內(nèi)或回回家時(shí)間超過過4分鐘，該機(jī)器人就不不能被視作完完成了回家模模式。回家模式的得分分系數(shù)是0.8。3.房間

16、系數(shù)為了使競(jìng)賽更具具真實(shí)性及鼓鼓勵(lì)創(chuàng)造更聰聰明的機(jī)器人人，增加競(jìng)賽賽過程的不確確定性，減少少運(yùn)氣成分的的影響，引入入了房間系數(shù)數(shù)。每一輪競(jìng)賽中，機(jī)機(jī)器人找到蠟蠟燭前搜索的的房間越多，房房間系數(shù)值越越小，得分越越少。（1）搜索1個(gè)個(gè)房間，房間間系數(shù)為1.0（2）搜索2個(gè)個(gè)房間，房間間系數(shù)為0.75（3）搜索3個(gè)個(gè)房間，房間間系數(shù)為0.50（4）搜索4個(gè)個(gè)房間，房間間系數(shù)為0.30機(jī)器人按什么順順序搜索房間間不作要求。計(jì)計(jì)算房間系數(shù)數(shù)的前提是機(jī)機(jī)器人在完成成滅火任務(wù)前前搜索了幾個(gè)個(gè)房間。沒有有完成滅火任任務(wù)不計(jì)算房房間系數(shù)。機(jī)器人一部分越越過門框白線線進(jìn)入房間內(nèi)內(nèi)就視作機(jī)器器人搜索了該該房間。重復(fù)

17、復(fù)搜索同一個(gè)個(gè)房間，房間間系數(shù)不被重重復(fù)計(jì)算。4.實(shí)際時(shí)間實(shí)際時(shí)間為比賽賽結(jié)束裁判員員停表時(shí)間。實(shí)際時(shí)間包括滅滅火時(shí)間、搜搜救時(shí)間（高高中組）和回回家時(shí)間（初初中、高中組組）的總和。如果沒有完成滅滅火任務(wù)，按按照分鐘記記錄成績；如如果沒有完成成搜救任務(wù)，按按照分鐘記記錄成績；如如果沒有完成成回家任務(wù)，按按照分鐘記記錄成績。搜救時(shí)間定義為為：從蠟燭火火苗被熄滅開開始計(jì)時(shí)，到到機(jī)器人完全全離開搜救對(duì)對(duì)象所在房間間為止。以機(jī)機(jī)器人在地面面的垂直投影影完全越過房房間的白線作作為判定機(jī)器器人離開房間間的標(biāo)準(zhǔn)。回家時(shí)間（初中中組）定義為為：從蠟燭火火苗被熄滅開開始計(jì)時(shí)，到到機(jī)器人回到到代表家的白白色區(qū)域中，并并處于靜止?fàn)顮顟B(tài)為止。回家時(shí)間（高中中組）定義為為：從機(jī)器人人離開搜救對(duì)對(duì)象所在房間間開始計(jì)時(shí)，到到機(jī)器人回到到代表家的白白色區(qū)域中，并并處于靜止?fàn)顮顟B(tài)為止。5.可靠性滅火機(jī)器人的可可靠性是指三三次指定任務(wù)務(wù)都成功。三三次指定任務(wù)務(wù)都成功的可可靠性系數(shù)為為0.9，其他他情況為1.0。六、其他1.本規(guī)則的解解釋權(quán)屬于第第八屆北京市市中小學(xué)電腦腦評(píng)選活動(dòng)組