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竞赛规则编写格式
夺垒奇兵工程挑战赛规则
一、竞赛项目描述
世界需要今天的学生成为明天的科学家、工程师和解决问题的领导人。
近年来在化学、医药、材料和物理方面的突破显露出一系列新的挑战和创造了更多机会运用科技来解决问题。
这些问题不是学术性的,解决方案有助于拯救世界,而那些能够解决技术问题的人将会成为拯救世界的人。
这凸显了我们面临的戏剧性挑战:
高中毕业生选修理工专业的不够多。
这并不是技术院校和大学难以容纳新生,而是缺少感兴趣和合资格的申请入学者。
简言之,除非我们今天直接地处理人才短缺问题,否则我们可能无法在下一代人里找到能解决未来问题的人。
谁会来解决下一次世界性的危机呢?
有感于这一问题,许多机构都在筹划新项目以吸引和鼓励青少年学习科学和技术。
很多人认为机器人是一个能吸引和保持今天年轻人注意力的强大平台。
在这个竞争激烈的时代,机器人有浓厚的魅力,它完美地混合了应用物理、数学、计算机编程、数字样机和设计、综合解决问题、团队和思维领导能力。
在学校、志愿组织、公司和政府的努力下,学生对科学、技术、工程和数学(STEM)的潜能会被激发出来,帮助他们发现自己的价值。
VEX机器人竞赛是一项激励全球千万学生追寻STEM教育和终生道路的活动。
VEX机器人设计系统把竞争的灵感提升到新的水平。
它可用来作为课堂机器人教学平台,是为促进机器人学和STEM教育知识的进步而设计的。
VEX给教师和学生提供了一个适于课堂和赛场使用,且能负担得起的、结实耐用的、最新水平的机器人系统。
VEX机器人创新地使用预制和容易组合的金属构件,再加上一个动力强大的和用户可编程的微处理器控制,使你拥有无限的设计可能。
二、竞赛报名
竞赛分为小学组、初中组和高中组,每个参赛队由4名选手和一名教练组成。
三、竞赛场地
四、竞赛器材
(一)原则上只能使用VEX机器人设计系统中选择正式的机器人零件来构建机器人。
(二)非功能性装饰可以使用其他器材。
(三)每个参赛队可以使用2个VEX机器人参加比赛。
五、竞赛
(一)赛制
1、初赛采取循环赛制,红蓝双方各由一个参赛队使用两台机器人参赛;
2、复赛采取联队、淘汰赛制,红蓝双方各由两个参赛队组成,每队使用一台机器人参赛。
(二)比赛
比赛在如图1所示的场地上进行。
两支联队(红队和蓝队)各由两支参赛队组成(初赛为一支队组成),在每场比赛中竞技。
比赛的目标是通过把垒包和金垒放入本队的地面得分处、檐槽和高台以及在比赛结束时把本队的机器人停泊在本队的启动区,获得比对手联队更多的分数。
在自动比赛时段得分最多的联队将获得奖励分。
图1场地的等角投影图
场上的得分物品共有98个垒包和4个金垒。
每台机器人可预装1个垒包。
此外,每支联队有4个垒包供操作手装填。
86个垒包和4个金垒放在场上指定位置。
图2场地的顶视图
图3场地的顶视图
定义:
成人—不符合“学生”定义的人。
联队—预先指定的两支参赛队组成的团队,在一场比赛中协同工作。
启动区—给机器人启动指定的有色(红或蓝)区域。
联队站位—在比赛中,供参赛队员和教练员站立的指定区域。
自动比赛时段—这是一个15秒钟的时段,此时机器人运行只能受传感器的输入和参赛队预先写入机器人控制器的命令的控制。
在这段时间内,不允许任何人对机器人作出控制或相互沟通。
金垒—方形黄色布制5.5吋x5.5吋x0.75吋的得分物体,内装塑料颗粒,每个金垒重约0.5磅。
教练—一名学生或成人,在比赛期间被指定为一个参赛队的指导。
取消比赛资格—对违反规则的参赛队所施加的惩罚。
在资格赛中被取消比赛资格的参赛队,资格分(WP)和排序分(SP)均为零。
在淘汰赛中,某参赛队被取消比赛资格,整个联队就被取消比赛资格,输掉该场比赛。
在总裁判的酌定下,反复犯规和被取消比赛资格的某一参赛队可能被取消整个联赛的比赛资格。
详见第3节。
操作手—在比赛中负责操作和控制机器人的学生队员。
比赛期间,每个参赛队仅允许有2名操作手站在场地上的联队站位。
操作手赛中装填—每支联队的4个垒包和未用于预装的垒包,可在操作手控制时段的任意时刻进行赛中装填。
手动比赛时段—这是一个105秒钟的时段。
在此时段内,操作手控制机器人的运行。
纠缠—如果一台机器人抓住或钩住对方的机器人,就被认为是纠缠了对方的机器人。
场地要素—泡沫塑料场地拼接块、场地围栏、檐槽、高台及所有支撑结构。
地面得分处—四个联队启动区之一。
得分处—包括地面、檐槽和高台得分处。
高台—两个30吋高、三角形托盘状的场地结构,1红1蓝,供参赛队放入得分物品。
比赛—每场比赛包括自动比赛时段和操作手控制时段,总时间是2:
00(120秒)。
停泊—机器人在比赛结束时与本联队的启动区之一接触。
锁定—如果一台机器人阻止对方机器人的运动,而对方机器人与场地表面和其它场地要素接触,就被认为是锁定了对方的机器人。
(锁定不可以超过5秒,否则为犯规,取消比赛资格。
必须退后2
英尺之外,再等5秒后才可以再次锁定。
)
请注意:
锁定的定义并不需要锁定和被锁定的机器人之间的接触。
把对方的机器人困在场地一角也是锁定。
预装—每场比赛开始前,每支参赛队可预装1个垒包装入自己的机器人。
不使用预装就成了操作手装填。
机器人—比赛开始前,参赛队放在场上的已通过检查的任何东西。
垒包—方形绿色布制5.5吋x5.5吋x0.75吋的得分物品,内装塑料颗粒,每个垒包重约0.5磅。
得分—如果满足下列条件之一,在得分处中的得分物品得分:
1.得分物品部分地在檐槽或高台的外边缘垂直于地面无限向上延伸所确定的三维空间内。
a.按此条款得分的物品不得接触与得分处颜色相同的机器人。
b.如果得分物品既满足在高台得分又满足在檐槽中得分的条件,它将只记在高台的得分。
2.得分物品与地面得分处接触且不与别的拼接块(灰色海棉场地垫)接触。
在从场上拿开所有机器人的情况下,按这两种条件得分的物品,必须留在得分位置,即得分物品不
能受机器人的支撑。
得分物品—垒包或金垒。
学生—在任何中小学校注册就读接受教育的人。
围困—如果机器人被对方的机器人限制在场上的狭小区域(约一个泡沫拼接块或更小),没有逃脱的通路,就是受到围困。
檐槽—四个18吋高、三角槽形场地要素,2红2蓝,供参赛队放置得分物品。
比赛规则
记分
与地面得分处相同颜色的联队在该得分处中放1个垒包记1分。
与檐槽颜色相同的联队在该檐槽中放入1个垒包记5分。
与高台颜色相同的联队在该得分处中放入1个垒包记10分。
与地面得分处相同颜色的联队在该得分处中放入1个金垒记6分。
与檐槽颜色相同的联队在该檐槽中放入1个金垒记10分。
与高台颜色相同的联队在该得分处中放入1个金垒记15分。
比赛结束时停泊机器人(回到出发区)最多的联队获得10分,具体的多少分由裁判现场决定。
如果两个联队停泊的机器人数相同,则无奖励分。
自动比赛时段结束时得分最多的联队获得10分奖励。
安全规则
该机器人再次进入场地前将被重新检查。
注:
此规则不惩罚在正常比赛中机械部件无意越出场地的机器人。
一般比赛规则
主裁判将酌定违规机器人
退出比赛。
在淘汰赛中,排序较高的联队有权把它们的机器人最后放到场上。
参赛队一旦把机器人放到场上,位置就不能再调整。
机器人的放置必须迅速。
违反此规则的参赛队将由裁判员随机地重新放置他们的机器人。
任何有意接触会导致被取消比赛资格。
偶然的接触不会受罚,除非这种接触直接影响到比赛的最终得分。
后一种偶然接触将会被取消比赛资格。
教练在比赛的任何时候不得接触其参赛队的遥控器。
对于不影响比赛的违反此规定的小过错会给予警告。
影响比赛的恶劣犯规将导致取消比赛资格。
主裁判可决定取消受到多次警告的参赛队的比赛资格。
当参赛队在取分或消分時是可以从任何得分区域放或取走垒包,但故意将得分物品从得分区域抛出场外的将会被取消比赛资格。
a.得分物品不能返回场上的得分位置。
如果故意分离的部件或机构影响比赛的进行,裁判员将酌定该队取消比赛资格。
多次故意犯规可能导致取消该队的参赛资格。
然而,“夺垒奇兵”是一个交互式的比赛,在正常比赛过程中也会不可避免地发生一些翻转、纠缠和损坏。
如果判定以上行为是故意的或恶劣的,违规的参赛队将被取消该场比赛资格。
多次犯规可能导致该队被取消后续比赛的参赛资格。
“夺垒奇兵”是一场具有进攻性的比赛。
根据
当裁判员不得不对防御性机器人和进攻性机器人之间的相互交手做出裁决时,他就会偏向于进攻性机器人。
所有参赛队要对它们的机器人的动作负责。
这适用于鲁莽操作机器人和可能导致损坏的参赛队,也适用于操作具有小轮底盘和伸长的手臂的机器人到处游荡的参赛队。
参赛队应把他们的机器人设计成不至于稍有接触就倾翻或损坏。
每支参赛队都有机会在VEX机器人竞赛“问题与答复”论坛上要求解释比赛规则。
这里的任何答复将被视为VEX机器人竞赛设计委员会的正式规定,代表了对VEX机器人竞赛规则的正确和正式说明。
如果参赛队员对竞赛工作人员、志愿者或对手不尊重或不文明,他们可能被取消当场或后续场次的比赛资格。
应记住,如何处理不利情形会是各队被评判的依据。
重要的是,在处理日常生活和VEX机器人竞赛中出现的任何困难情况时,我们都会表现出成熟和风度。
特定比赛规则
在每个启动区启动的机器人不能超过1台,见图4和5。
图4合法的启动位置
图5合法的启动位置
得分物品与机器人接触但不与场地要素接触就是合法的预装,见图6和7。
不使用预装就成了操作手装填。
图6合法的预装
图7不合法的预装
一旦锁定方离开被锁定方2英尺(约1个海绵块),锁定或围困就正式结束。
锁定或围困结束后,该参赛队在5秒钟内不得再次锁定或围困同一台机器人。
如果裁判员判定违反此规定,违规的机器人将被判取消该场比赛的资格。
在自动比赛时段,没有对锁定或围困的判罚。
操作手在与机器人接触时,不能有意直接用手或间接通过机器人控制或改变得分物品与整个机器人系统的相对位置。
改变机器人及其上得分物品的朝向但不改变它们的相对位置是允许的。
操作手可以改变机器人与场地的相对位置,但不能用手抬起机器人的手臂,除非是在修理机器人。
在修理活动中改变的机器人的形态必须在机器人离开启动区之前恢复。
此规定的意图是允许参赛队修理不能动的机器人,改变其位置和朝向,并通过传感器或按钮与机器人互动以激发其自主模式。
此规定不允许以人为移动的方法控制其机器人达到得分的目的。
对于不影响比赛的违反此规定的小过错会给予警告。
影响比赛的恶劣犯规将导致取消比赛资格。
此规定的意图是允许参赛队在比赛开始时修理不能动的机器人。
对于不影响比赛的违反此规定的小过错会给予警告。
影响比赛的恶劣犯规将导致取消比赛资格。
注:
在
所定的有效启动位置。
此规定的意图是允许参赛队引入得分物品,但不是给得分物品能量让它到达檐槽或高台的得分位置。
对于不影响比赛的违反此规定的小过错会给予警告。
影响比赛的恶劣犯规将导致取
消比赛资格。
在手动比赛时段的任意时刻,操作手可以装填联队站位处的得分物品。
违反此规定将导致取消比赛资格。
违反此规定将导致取消比赛资格。
第3节联赛
概述
VEX机器人挑战赛将以联赛的方式进行。
联赛包括初赛和复赛(淘汰赛)。
初赛后,参赛队将按成绩排序。
排在前面的参赛队将参加淘汰赛,决出联赛的冠军。
联赛定义
联队队长—在为淘汰赛的联队选配中代表参赛队的一名学生。
联队选配—为淘汰赛选择固定的联队伙伴的过程。
取消比赛资格—对违反规则的参赛队的一种处罚。
在初赛中被取消比赛资格的参赛队的资格分(WP)和排序分(SP)均为0分。
在淘汰赛中,一支参赛队被取消比赛资格,整个联队就被取消比赛资格,它们就输掉了比赛。
淘汰赛—确定冠军联队的一种比赛。
一场比赛中,每支联队有两支参赛队上场。
一共要进行三场比赛,首先赢得两场比赛的联队晋级下一轮。
初赛—用来确定联队选配排序的一种比赛。
参赛联队获得资格分(WP)和排序分(SP)。
排序分(SP)—参赛队排序的第二根据。
排序分是初赛中失利队伍的得分。
资格分(WP)—参赛队排序的第一根据。
初赛中的获胜队得2分,平局各得1分。
初赛
时间安排
比赛日当天会下发初赛时间表。
各参赛队在初赛中有相同的记分场次。
排序
每场比赛结束后,给予参赛队资格分(WP):
o资格赛的获胜队得2分;
o资格赛的失利队得0分;
o资格赛以平局结束时,两支参赛队各得1分;
o如果某支参赛队被取消比赛资格,其资格分(WP)为0。
各参赛队在每场资格赛中还将获得排序分(SP)。
o为每场比赛指定的排序分(SP)为失利队的得分;
o平局时,两支队得到相同的排序分(SP)(等于平局得分);
o如果某支参赛队被取消比赛资格,其排序分(SP)为0;
o如果参赛队被取消比赛资格,获胜队将以它们自己的得分作为它们在该场比赛的排序分(SP)。
在一场初赛中,如果某队队员在比赛开始时没有出现在站位区,该队就未参赛,资格分(WP)和排序分(SP)均为0,未参赛与取消比赛资格是一样的。
淘汰赛
联队要经过两轮选配,由8名联队队长组织各由3支参赛队组成的8支淘汰赛联队。
这8支联队将决出联赛冠军。
如果某一支参赛队在淘汰赛中被取消资格,整个联队就被取消资格,输掉该场比赛。
联队选配
每支参赛队选一名学生作为参赛队的代表。
o这些学生代表将在指定的时间到达赛场代表他们的参赛队参加联队选配。
在联队选配中将形成8支联队。
按照资格赛后的排序,请排序最高且尚未进入一支联队的参赛队代表向前走一步,由他作为联队队长邀请另一支有效的参赛队参加他的联队。
如果某一支参赛队尚未加入一支联队或者尚未谢绝某一联队的邀请,该参赛队就是有效的参赛队。
o如果此参赛队接受了邀请,它就进入该联队。
o如果此参赛队谢绝了邀请,它就不能被邀请进入另一支联队,但是,如果有机会,它仍然可以选择自己的联队伙伴。
o如果一参赛队谢绝了邀请,发出邀请的联队队长要继续发出下一个邀请。
这个过程将继续下去,直到8名联队队长各选定了一个联队伙伴。
每个联队队长采用同样的方法进行第二轮选择。
参赛队将像第一轮那样按次序选择。
在第八支联队进行了第二轮选择后,剩余的参赛队不能进入淘汰赛。
对阵图
淘汰赛将按下图所示的梯形对阵图进行。
淘汰赛记分
在淘汰赛中,参赛队无需获得获胜分WP,只有胜、败或平局。
对阵图中每个方括号表示的比赛将按
如下方式确定晋级的联队:
先胜两场比赛的联队晋级。
平局的比赛要重赛,直到一支联队先胜两场并晋级。
联赛规则
他们的裁定是最终裁定。
a.裁判不观看任何回放的录像。
b.关于裁判员的任何问题必须有一名学生队员在两场资格赛期间或宣布某一场淘汰赛得分后提出。
标志是可以互换的,但在一场比赛中不能换给别人。
没有参加上一场淘汰赛的参赛队将毫无例外地参加下一场比赛。
在第三场和任何后续的比赛场次,三支参赛队中的任意两支可以上场。
每场淘汰前,联队队长必须告诉裁判员在该场比赛中哪两支参赛队上场。
比赛必须按时间表进行。
a.如果一台机器人不能到场,至少要有一名参赛队员到达比赛现场。
场地高度:
很多联赛中,比赛场地就放在地面。
有些联赛组织者把比赛场地抬高到36吋。
出于安全的考虑,不管场地抬高了多少,不允许参赛队员在比赛中站在任何种类的物体上。
第4节机器人
概述
本节提供设计和构建机器人的原则和要求。
参加VEX机器人竞赛的机器人是由注册的VEX参赛队设计和构建的遥控和/或自动小车,它们在“夺垒奇兵”比赛中可以完成特定的任务。
参赛前,所有机器人必须通过检查。
请参照附录D“机器人检查指南”及“检查表”。
机器人规则
对于机器人的设计和构建,有一些具体的规则和限制。
在设计机器人前,请确保你对这些机器人规则很熟悉。
参赛队可以在大赛期间修改机器人。
VEX机器人设计系统可以作为移动式机器人的设计平台。
为了参赛,VEX机器人具有如下子系统:
子系统1:
移动式机器人底盘,包括轮子、履带、腿或其它可使机器人在平坦的比赛场地表面运动的机构。
子系统2:
电源和控制系统,包括一个VEX电池,一个VEX控制器和使移动式机器人底盘运动的电机。
子系统3:
操作比赛物品和越过场上障碍的附加的机构(和相应的电机)。
給出上述定义后,参加VEX机器人赛事(含技能挑战赛)的最小的机器人必须有上面的1和2组成。
这种检查会确保机器人满足所有机器人规则和规定。
最初的检查会在参赛队注册/练习时进行。
a.如果对机器人做了重大改动,必须对它重新检查才能参赛。
b.所有机器人的配置在赛前都要经过检查。
c.参赛队可能在竞赛现场面临竞赛工作人员的随机抽查。
拒绝随机抽查将导致取消比赛资格。
d.裁判或检查人员可以判定某台机器人违反规则。
在这种情况下,违规的参赛队将被取消比赛资格,在此机器人通过重新检查前,不能进入比赛场地。
关于检查的更多信息,请参见附录D“机器人检查指南”。
a.可能损坏赛场设施的;
b.可能损坏其它参赛机器人的;
c.可能造成不必要纠缠的。
a.检查时,将以下述两种方法之一测量机器人。
i.把机器人放进内部尺寸符合上述尺寸限制的“尺寸箱”内。
机器人要能装入箱子,不与箱壁或箱顶接触,才能通过检查。
ii.用VEX机器人竞赛测量工具检查机器人。
机器人放在底板上,滑板在底板上方滑过时,机器人与滑板不接触。
b.比赛开始后,机器人可以伸展超出启动尺寸。
c.任何用于维持启动尺寸的约束(如,拉扣、橡胶带,等等),在比赛中都必须一直附着在机器人上。
a.检查时,如果对某个零件是否正式的VEX产品有疑问,会要求参赛队向检查人员提供证明零件来源的文件,如发票、零件编号或其它印刷的文件。
b.只允许使用为构建机器人而专门设计的VEX机器人零件。
超范围使用其它零件是违反规定的(即,请勿试图在参加VEX机器人比赛的机器人上使用VEX饰品、竞赛支持、包装或其它非机器人产品)。
c.VEXpro生产线的产品不能用于构建机器人。
但是如果这类产品中的某些也被列入VEXEDR产品,那么它们是合法的。
d.VEX机器人设计系统中的某些正式的机器人零件已停产,但用于竞赛仍然是合法的。
然而,参赛队必须注意
a.只用来作为VEX光学传感器的滤色片或色标的材料;
b.与正规VEX零件相同的零件;(此规定的目的是允许使用除颜色外其它都相同的产品,注意,这些零件是否与正规VEX零件相同,由检查人员来确定)
c.6-32、8-32、M3或M4螺钉,长度不超过2"吋,以及与这些螺钉相配的商用螺母。
d.参赛队可以使用非功能性装饰,前提是这些装饰不显著影响机器人的性能和比赛的结果。
装饰必须符合竞赛精神。
检查人员会最终认定装饰是不是“非功能性的”。
i.零件的阳极氧化和刷漆会被认为是合法的非功能性装饰。
ii.任何贴花装饰必须背靠具有相同功能的合法器材。
例如,如果机器人有一个防止垒包从机器人上掉下来的特别大的贴花它就要背靠能防止垒包掉落的VEX器材。
iii.如果使用VEX喇叭(零件号#276-1504),所选用的声音必须是高雅的,不能使人分心。
检查人员和主裁判将决定声音是否合适。
e.各种非气溶脂,可适度地用于不与场地围栏、泡沫塑料场地表面、比赛用物品或其它机器人接触的表面和位置。
f.12吋×24吋、0.0625吋厚的单块板材上切割的不脱粒塑料(例如,聚碳脂,Garolite)
i.塑料可切割、钻孔或弯曲,但不能化学处理、熔化或浇铸。
参赛队在弯曲聚碳脂板时可适当加热。
g.为了下列目的,可使用少量胶带。
i.两条PWM电缆接头处的密封。
ii.给导线和电机加标记。
iii.防止气动接头螺纹处的泄漏,可用特氟龙带。
iv.把VEXnet密钥固定在Cortex微控制器上。
h.固定电缆接头可使用热粘接剂。
j.安装VEXnet密钥时,可使用一条USB延长线。
密钥必须以
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