九宫IER智能挑战赛九宫联运竞赛规则.docx
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九宫IER智能挑战赛九宫联运竞赛规则
九宫(IER)智能挑战赛一〃九宫联运"竞赛规则
一、任务简述
参赛选手通过现场搭建、修改调试程序,在两套拼接的
“九宫"场地中使用各自的两台机器人,联合来完成一系列
模拟智能运输能源的任务。
参与竞赛的过程中,选手不仅学
会机器人的搭建方法、调试过程及控制原理,同时也使机器
人成为他们共同成长的伙伴。
这既是本届九宫智能挑战赛的
任务,也是国际教育机器人联盟(IER)倡导的基本理念。
二、场地说明
(一)场地规格
由9块45*45cm的单元格
拼接而成的“九宫"场地,如
图2.1所示,图中不同颜色的
单元格,代表不同的任务区,
具体任务由裁
判现场公布。
图2・1
单元格编
号
7号
5号
1、2、4、8
号
3、6、9号
任务区示
蓝色区域
绿色区域
橙色区域
取
新
型
能
源
初始状态完成状态
任务说明:
打开“拨杆”,转动“手柄”,将3
个“绿色能量块”从“能源架"中取出,机器人
携带能量块离开(垂直投影)此单元格。
计分说明:
此任务计55分。
评分说明:
打开“拨杆”计10分,从“能源
架"中取出“绿色能量块"且离开此单元格,计
15分/个,若掉落则该块能量不计分(离开此单元
格后掉落不影响该任务计分)。
道具位置:
“能源架”位置如下图所示,以红
色引导线为中心线放置,底座与长边红色引导线
齐平,“绿色能量块"出口方向朝蓝点方向。
(“能
源架"需双面胶固定在场地上)。
任务说明:
机器人需识别“能源站"上卡片
的数字,根据“运送规则”将各种能量块运送至
对应的“能源分类库”中,机器人运行后,裁判
随机抽选卡片放入“能源站"且选手不得以任何
方式干预机器人,“能源站”的位置由裁判抽签决
定。
运送规则:
小学组:
识别1个卡片,根据识别结果将第一
次取得的能量块运送至对应的“能源分区”内,
若数字为“1",则运送至“第一能源区",同理,
若数字为“2”或“3"时,分别放置在“第二能
源区''或“第三能源区",后面取得的能量块只需
将同颜色的能量块放入同一个“能源分区"即可。
中学组:
识别2个卡片,根据识别结果按顺序
将第一、二次取得的能量块运送至对应的“能源
分区"内,若数字为“1",则运送至“第一能源
区",同理,若数字为“2”或“3”时,分别放置
在“第二能源区"或“第三能源区",后面取得的
能量块只需将同颜色的能量块放入同一个“能源
分区"即可。
计分说明:
此任务小学组计145分,中学组
计155分。
评分说明:
识别卡片正确(机器人到达对应的能源分区-
垂直投影在能源分区上),计10分/个,“能量块”
在“能源分区”内,15分/个,若掉落,则该块“能
量块”不计分。
道具位置:
“能源站”位置如下图所示,以红
色引导线为中心线放置,底部与场地单元格外侧
齐平,卡片识别方向朝向蓝点;“能源分区''位置
如下图所示,以红色引导线为中心线放置,长边
垂直投影与场地单元格外侧齐平。
(该任务所用道
具均用双面胶固定于场地上)
能源区
能源站
卡片参考
图案
目标物体
数字1数字2数字3
任务过程:
识别“能源站”上卡片中的数字
确定第一次能量块运送的位置一运送能量块至对
应的“能量分区”一运送其他能量块。
取
稀
有
能
源
任务说明:
在场地3、6、9号版拼接处,中
间2个蓝色区域范围设置一个“稀有能源任务",
有2个抢夺区,抢夺区内各放置一座高台,高台
上各放有一枚“稀有能源块”,双方机器人通过夺
取的方式取得“稀有能源块”后,运送能源块至
起始区,A高台(高13.5土0.5cm)是“黄色能源
块",B高台(高10.5±0.5cm)是“紫色能源块”,
2个高台的位置由裁判现场抽取。
计分说明:
此任务计70分,做过(机器人必
须与道具接触)此任务后完成的初级、中级任务
计分无效,但之前计分有效。
评分说明:
双方机器人在做过所有初级、中
级任务后,才能去做此任务,否则该任务计分无
效。
夺取高台上的“能源块”后,需将能源块带
回起始区并放下(能源块在起始区内),运送A高
台上面的能源块可计40分,B高台上面的能源块
可计30分。
争夺状态(双方都在做该任务)导致某个能
源块掉落,双方均不扣分,且未掉落的能源块可
继续争夺。
若未主动先做所有初级、中级任务,就去抢
夺物料(机器人垂直投影进入蓝色区域范围,也
视为提前抢夺)则由裁判罚下此机器人(之前计
分有效)且不再进行此轮比赛,因提前抢夺导致能
源块位置变动或掉落的,可由裁判将能源块归位,
另一方可接着夺区能源块。
道具位置:
“A高台”与“B高台''位置如下
图所示,放置在下图蓝色方框内,高台底边一半
过场地单元格外侧,居中放置;2个“能源块”分
别置于A、B高台之上,居中放置。
(高台道具用
双面胶固定于场地上)
任务过程:
抢夺能源块一带回起始区
初始状态完成状态
线上方式:
任务说明:
在场地3、6、9号版拼接处,中
间2个蓝色区域范围设置一个“稀有能源"任务,
有2个获得区,获得区内各放置一座高台,高台
上各放有一枚“稀有能源块二机器人通过拿取的
方式取得“稀有能源块"后,运送能源块至起始
区,A高台(高13.5±0.5cm)是“黄色能源块”,
B高台(高10.5±0.5cm)是“紫色能源块",2个
高台的位置由裁判现场抽取。
计分说明:
此任务计70分,做过(机器人必
须与道具接触)此任务后完成的初级、中级任务
计分无效,但之前计分有效。
评分说明:
机器人在做过所有初级、中级任
务后,才能去做此任务,否则该任务计分无效。
取得高台上的“能源块''后,需将能源块带回起
始区并放下(能源块在起始区内),运送A高台上
面的能源块可计40分,B高台上面的能源块可计
30分。
若未主动先做所有初级、中级任务,就去拿
取物料(机器人垂直投影进入蓝色区域范围,也
视为提前拿取)则由裁判罚下此机器人(之前计
分有效)且不再进行此轮比赛。
道具位置:
“A高台”与“B高台”位置如下
图所示,放置在下图蓝色方框内,高台底边一半
过场地单元格外侧,居中放置;2个“能源块”分
别置于A、B高台之上,居中放置。
(高台道具用
双面胶固定于场地上)
任务过程:
拿取能源块一带回起始区
初始状态完成状态
(二)竞赛组别
组别
初级任
务
中级任务
高级任务
小学
2个
获取太阳能源、获取
能源运输(识别1
实际比赛时,每轮比赛都有两支参赛队伍同时进行。
比
赛场地由两套“九宫”场地拼接而成,如下图2.2所示,编
为A场地和B场地,A、B场地所设置的任务完全相同,但
在两套场地的拼接处有一个“获取稀有能源”的抢夺任务,
该任务在比赛时由两队完成一定任务后方可执行,两队的机
器人只能彳A场地在
“九宫”场地做任最
;B场地
工
2
1
31
6
1
8
L
4
5
6|9
9
P
7
嘉.1
8
91
1
■
£
1
Z
T
图2-2
根据实际情况确定采用线上或线下方式开展,若采用线
下方式则采取上述A+B两套九宫场地的竞赛方式,若采用线
上方式则采用单套九宫场地的竞赛方式,原“获取稀有能源"
的抢夺任务,由“抢夺"方式,更改为“拿取"方式。
组
再生能源、获取新型
能源
个)、获取稀有能源
中学
组
2个
同上
能源运输(识别2
个)、获取稀有能源
(除5、7号单元格外)初级、中级任务位置采用抽签的
方式决定
(三)任务道具说明(参考,以比赛现场公布为准)
说明
图例
要求
红色能量块
蓝色能量块
绿色能量块
黄色能源块
紫色能源块
•忒
材料:
EVA
红、蓝、绿色能量块尺
寸:
3.8*3.8*3.8cm
黄、紫色能源块尺
寸:
5.0*5.0*5.Ocm
能源库1个
红色能量块
3个
I;111,
¥
■,t~r?
•
红色能量块
材料:
EVA
尺寸:
3.8*3.8*3.8cm
能源库
材料:
ABS
尺寸:
14.0*14.0*14.0±
0.5cm
能源仓1个
蓝色能量块
3个
蓝色能量块
材料:
EVA
尺寸:
3.8*3.8*3.8cm
能源仓
材料:
ABS
尺寸:
17.0*8.0*25.0±
0.5cm
能源架1个
绿色能量块
3
绿色能量块
材料:
EVA
尺寸:
3.8*3.8*3.8cm
能源架
材料:
ABS
尺寸:
22.0*17.0*23.0±
0.5cm
能源站2个
数字卡片
1、2、3各1
张
能源站
材料:
ABS
尺寸:
11.0*5.0*16.0±
0.5cm
数字卡片
尺寸:
9.0*9.0*0.1cm
r—.
Q
能源分区3
个
材料:
ABS
尺寸:
20.0*13.0*3.0cm
k,
黄色能源块
材料:
EVA
尺寸:
5.0*5.0*5.Ocm
A高台
材料:
ABS
尺寸:
5.0*5.0*13.5.0±
0.5cm
紫色能源块
材料:
EVA
尺寸:
5.0*5.0*5.0cm
B高台
材料:
ABS
尺寸:
5.0*5.0*10.0±
0.5cm
五、竞赛流程
(-)搭建、编程、调试
参赛选手经裁判检录合格后,可进入封闭的比赛场地,
由裁判启动《九宫竞赛管理软件V1.0》设计任务场地并公布,
选手在接下来的150分钟内现场独立搭建、修改程序、调试
机器人。
比赛开始时,机器人的初始状态为带电部分分离状态(即
任意两个电气元件不得通过结构件或导线连接),待裁判发出
开始指令后,即可开始进行机器人的组装。
(二)赛制流程
线下方式:
比赛以抽签的方式进行,如有5个队则抽签号为1与2
比一场,2与3比一场,3与4比一场,4与5比一场,5与
1比一场。
线上方式:
裁判按照报名序号,以抽签的方式决定各参赛队的抽签
号,每支队伍按抽签号从小到大顺序的方式比赛。
(三)启动
每队选手自己定义机器人编号如1号、2号并告知裁判,
只能1号机器人在“起始区"内待命并与《九宫竞赛管理软
件V1.0》进行通讯,由《九宫竞赛管理软件V1.0》发出“开
始”指令后,计时开始,同时1号机器人自动开始运行。
若
机器人不运行则改由手动启动,则该轮比赛计分系数为手动
启动系数。
后续机器人在前面机器人离开“起始区''后(机器
人的垂直投影完全离开起始区)可放入场地,手动运行出发。
(四)结束
1.1号机器人抵达起始区,则该轮比赛结束,计时停止,
则计算已完成任务的计分。
2.每轮最长计时6分钟,超过6分钟则本轮任务结束,
之前计分有效。
3.1号机器人选手可按照自己机器人完成状况提前示意
裁判结束比赛,则该轮比赛结束。
4.比赛过程中,未经裁判允许参赛队员接触机器人,则
该机器人比赛提前结束,之前计分有效,其他机器人可继续
完成任务。
(五)合作奖励
两台机器人参赛,且机器人总共完成(任务计分为满分)
4个及以上任务(开始/结束任务不算),总分加40分。
(六)重试
比赛过程中,每台机器人有1次重试的机会,启用重试
之后,该机器人之前计分清零,重试时机器人必须从起始区
出发且采用手动方式启动,期间计时不停止。
采用重试后,
若15秒内不能手动启动,则取消重试,计时停止,计分按
重试前计分计算。
(七)处罚
(1)故意破坏场地或不听从裁判裁决者将取消比赛资
格。
(2)机器人驱动轮越过自己所在“A”或场地,
则由裁判提示选手移开此机器人至场地外且不再进行此轮
比赛。
若采用线上方式,则无该处罚。
六、评分标准
每组参赛选手有两轮比赛机会(若采用线下方式,则两
轮比赛A/B场地都会用到。
若采用线上方式,则两轮比赛都
在同一套九宫竞赛场地上完成),每场比赛,均按赛场上的
实际状态记录成绩,由《九宫竞赛管理软件V1.0》统计计分,
计分四舍五入精确到0.1分。
(一)计分
计分系数:
使用《九宫竞赛管理软件V1.0》启动机器人
计分系数为1.2,人工手动启动机器人计分系数为1.0。
无论
机器人重试与否,计分系数都按第一次启动方式计算。
扣分:
比赛期间应保持相关道具的相对完整。
若损坏道
具或将道具(任意部分垂直投影)移至该任务所在单元格之外,
从该轮任务总分中扣除10分,不同任务累计扣分。
任务总分=各个任务分值之和-扣分。
单轮计分=计分系数x任务总分。
总计分为两轮成绩之和。
(二)成绩评判
总计分高者排名靠前,总计分相同时以结束时间(两轮
累加)短者排名靠前。
(三)其它
比赛期间,凡是规则中没有说明的事项由裁判委员会决
定。
竞赛组委会委托裁判委员会对此规则进行解释与修改,
在竞赛中,裁判有最终裁定权,他们的裁决是最终裁决。
七、成绩统计表
成绩统计表
参赛队
抽签号
区域
任务
分值(分)
第一轮
第二轮
重
试
重
试
起点
开始
20
结束
20
初级任务
基本道路1
20
基本道路2
20
中级任务
获取太阳能
源
10/20/30
获取再生能
源
15/30/45
获取新型能
源
10/25/40/55
高级任务
能源运输
10〜155
获取稀有能
源
30/40/70
合作
合作奖励
40
犯规
罚分
10/次
计分系数
自动/手动
1.2/1.0
关于取消
总分
比赛资格
的记录
比赛时间
参赛队员1
参赛队员2
裁判员
记分员
裁判长
数据录入
(二)单元格
45*45cm单元格,内有若干个RGB全彩灯。
场地由
9个单元格组成,每个单元格都有相应的任务,现场由裁判
使用《九宫竞赛管理软件V1.0》生成相应的任务地图拼接而
成。
(三)场地编号标准
场地单元格上的箭头标识朝一个方向,以场地箭头方向
开始,按从左往右,从上往下的顺序对单元格进行编号依次
为1.9,如图2-3示。
编号顺序和机器人完成任务的先后顺序
无关。
.图2-3
(四)引导线
引导线所组成的图案即机器人寻迹的路线,使用中5
RGB全彩灯形成,采用RGB三种颜色任意组合,选手在现
场根据实际情况对机器人进行调试,以完成所要求的任务。
引导线两侧可能有装饰图案,但不会影响到机器人识别引导
线。
(五)环境条件
比赛场地尽可能为冷光源,低照度,低磁场干扰,场地
尽可能保持平整。
由于单元格拼接时存在误差,可能会有一
定偏差和间隙,参赛选手应考虑比赛现场存在各种实际情况
的可能性,具备适应比赛现场的能力。
三、机器人与系统环境
(一)机器人尺寸与规格
机器人最大尺寸:
静止状态下垂直投影不超过直径为
30CM的圆(起始区)内,机器人重量(含电池)不超过1.3
千克。
(二)机器人(单台)设计要求
1.限定使用1个可编程处理器,驱动电机(减速电机、
舵机)不超过6个(5V电压下,转速不超过100转/分钟)。
2.机器人不限传感器个数及种类,机器人配置无线蓝牙,
以便与《九宫竞赛管理软件V1.0》进行通讯。
3.根据机器人电源连接方式不同(串联或并联),机器人
使用的所有电压不得超过5VO
4.结构:
机器人必须使用塑料的成型件搭建,但可以使
用少量3D打印零件进行补充,每件大小需在5cmX5cmX
5cm内,且需为零件状态(尚未组装),数量不得超过3个。
5.每支参赛队可携带2-3台机器人部件(最多不能超出3
台)用于本届竞赛。
比赛时每支参赛队可搭建2台机器人(最
多不能超出2台),两名选手各使用一台符合规则要求的机
器人参赛,可相互协助。
中途不能更换机器人,允许携带部件
对机器人进行现场维护。
6.在不影响正常竞赛和公平竞争的基础上,各参赛队的
机器人可进行个性化装饰,以增强其表现力和辨识性。
(三)系统环境
采用《九宫竞赛管理软件V1.0》,用于竞赛的自动计时
及评分。
由《九宫竞赛管理软件V1.0》发出开始指令,自动
计时,机器人结束后应发送结束指令。
裁判根据选手完成任
务的实际情况,在《九宫竞赛管理软件V1.0》上或纸质表格
中记录选手成绩,并显示参赛队伍的最终成绩。
四、任务模块
(一)任务说明(道具信息详见4.2道具说明)
务
区
域
务
名
称
任务说明
出发任务
开
始/
结
束
开始任务:
通过机器人蓝牙与《九宫竞赛管
理软件V1.0》建立通讯,在接收到《九宫竞赛管
理软件V1.0》发出的[开始]指令后出发,并成功
离开此单元格(机器人的垂直投影完全离开起始
区)。
结束任务:
通过标准指令格式发送【结束】
命令到《九宫竞赛管理软件V1.0》上且在机器人
屏幕上显示并保留该字符(便于裁判评分时确认),
并成功进入此单元格(机器人与地面接触的部分进
入起始区)。
开始任务:
计20分。
评分说明:
机器人的垂直投影完全离开此单
元格,计20分,否则不计分。
结束任务:
计20分。
评分说明:
机器人屏幕上显示并保留该字符
正确,计10分,机器人与地面接触的部分进入起
始区计10分,否则不计分。
指令标注格式:
[开始]\[结束]
OOOOOOOOOO
oo/
起始区
(单元格中的圆圈部分)
OV。
。
00000000000000000000000
°c°。
:
°。
。
:
。
。
砒。
OOOOO
oooooooocrooooo^oo
任务说明:
基本道路任务为以下参考图形,
由裁判使用《九宫竞赛管理软件V1.0》生成二个
图形(基本道路四边要有出口,且出口两两相通)。
机器人从一个路口进入,沿连续引导线行走,从
另一路口走出且离开此单元格。
其中基本道路的
位置,一个固定为5号单元格,另外一个在1、2、
4、8号单元格中现场由裁判抽取。
计分说明:
成功通过一个基本道路任务计20
分,同一单元格重复通过不加分。
特别说明:
下图为参考图。
取
太
阳
能
源
任务说明:
将3个“红色能量块”从“能源
库"中取出,机器人携带能量块离开(垂直投影)
此单元格。
计分说明:
此任务计30分。
评分说明:
从“能源库"中取出“红色能量
块”且离开此单元格,计10分/个,若掉落则该块
能量不计分(离开此单元格后掉落不影响该任务
计分)。
道具位置:
“能源库''的位置为下图黄色方框,
以引导线(红点)为中心线放置,3个能量块成“品"
字型叠放在“能源库''内,以红色引导线为中心
左右对称分布且分别位于蓝点之上。
能源库及能诙]
任务过程:
将“红色能量块”从“能源库”
中取出。
初始状态完成状态
取
再
生
能
源
任务说明:
摇动“栏杆",将3个“蓝色能量
块"从“能源仓”中取出,机器人携带能量块离
开(垂直投影)此单元格。
计分说明:
此任务计45分。
评分说明:
从“能源仓”中取出“蓝色能量
块”且离开此单元格,计15分/个,若掉落则该块
能量不计分(离开此单元格后掉落不影响该任务
计分)。
道具位置:
“能源仓''位置如下图所示,以红
色引导线为中心线,放置,“能源仓''底座短边与
短红色引导线齐平,“栏杆"与“蓝色能量块出口”
垂直分布且朝向蓝点方向。
(“能源仓”需双面胶
任务过程:
摇动“栏杆”,取出“蓝色能量块二
固定在场地上)。
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