第二十一届江苏省青少年机器人竞赛机器人创新挑战赛项目规则-智慧工厂.docx

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1、第二十一届江苏省青少年机器人竞赛机器人创新挑战赛项目规则-智慧工厂（小学组、初中组、高中组）1比赛主题本届机器人创新挑战赛的主题选定为“智慧工厂”。旨在促进青少年从日常生活走进生产生活实际， 了解和学习工厂生产、管理等环节，综合运用机器人技术、电子信息技术、人工智能技术、机械工程技术 等，构建高效节能、绿色环保、环境舒适的人性化工厂。从而培养青少年的创新意识，激发潜能，提高综 合设计和制作能力。比赛中，各参赛队在规定的时间内设计和组装机器人，完成定点巡逻、分拣流水线、产品精准配送等 任务。2比赛场地比赛场地由拼接式赛台、地图和任务模型组成，场地图形有3种，图1是比赛场地的例图，实际比赛用 场地

2、通过赛前抽签确定。图1比赛场地2.1 拼接式赛台2.1.1 赛台由可拼装的塑料部件拼接而成的，部件包含边长150mm的方形小底板、边长30Omm的方形 大底板、150mm70mm50mm的挡板及外边长75mm的转角四种规格，如图2所示。图2可拼装的塑料部件2.2.2为提高参赛选手的应变能力，正式比赛用场地的尺寸可能会调整。调整范围：赛台外边长240Omm3000mm、宽150Omm2100mm,以赛前公布的尺寸为准。图3是240OmmXl50Omm拼接赛台的实例。图3拼接式赛台2.2地图彩色喷绘的地图铺设在赛台的底板上。地图上有两个启动区（加工区及回收区），不规则分布着有白 色引导线的主干道和

3、几个功能区，图1中的地图仅为示例，比赛用的地图在赛前公布。2.2.1 加工区是一个边长为25Omm的绿色正方形区域。它是1号机器人的起点，同时又是2号机器人 的终点。2.2.2 回收区是一个边长为25Omm的红色正方形区域。它是2号机器人的起点，同时又是1号机器人 的终点。2.2.3 主干道是加工区与回收区之间20Omm300mm宽的黑色网状“道路”，道路中央印有20mm 30mm宽的白色引导线，部分引导线不连续。150l 50mm 底板2.2.4 分拣中心位于场地中心，放置有分拣流水线模型。它是机器人获取物料的地方。2. 3赛场环境2.1.1 比赛现场提供当地市电标准接口。如果参赛队需要任何

4、电压或者频率的转换器，请自行准备。距离参赛队最近的电源接口可能与参赛队的指定调试桌有一定距离，请自备足够长的电源延长线，同时在 现场使用延长线时请注意固定和安全。2.1.2 比赛现场为日常照明。大赛主办方不保证现场光照绝对不变。现场可能有阳光、照相机或摄像 机的闪光灯、补光灯或其它光线的影响。2.1.3 地图铺在赛台底板上，主办方尽可能提供平整的场地，不排除场地有褶皱或不大于5mm的高 差。赛台可放置在地面，也可能架高。3机器人3.1 每支参赛队必须设计、组装2台机器人。3.2 机器人在启动区内的最大尺寸为20Omm长、20Omm宽、250mm高。离开启动区后，机器人可以自 由伸展，尺寸不限。

5、3.3 每台机器人只允许使用1个控制器，电机端口不得超过4个，输入输出端口不得超过8个，主控器 内置可触控彩色液晶显示模块,液晶显示屏尺寸不小于2.4英寸。3.4 单个电机只允许驱动单个着地的轮子。3.5 机器人只允许使用的单个的传感器，不得使用一体集成类的传感器，例如循迹卡等，单个传感器种 类、数量、安装位置不限。3.6 机器人必须使用基于IOmm为安装单位的塑料积木件搭建，不得使用螺丝、螺钉、钾钉、胶水、胶 带、橡皮筋、等辅助连接材料。3D打印部件不得超过2个，单个3D打印件尺寸长宽高不得超过 50mm*30mm*20mm。37每台机器人必须自备独立电源，不得连接外部电源，自备电源电压不超

6、过9V。为规范设备器材，本次比赛所使用的机器人控制器，例图示如下。电机、传感、结构件等其余设备型号 不限。控制器例图4比赛4.1 机器人的任务4.1.1 两台机器人分别从各自的起点出发，完成一系列任务，最后到达各自的终点，结束比赛。如：1号 机器人的起点为“加工区”，终点为“回收区”。按照任务完成的情况获得分数。4.1.2 任务包含必须完成的“基本任务”、可以选择完成的“备选任务”二类。4.1.3 任务模型沿主干道周围放置。分拣流水线任务模型固定放置于分拣中心，其余“备选任务”模型的 位置在参赛队检录后，比赛现场抽签确定。模型位置确定后，比赛全程不再改变。比赛实际使用的任务模型 的结构、颜色可

7、能与本规则所示的略有不同，参赛队应具备适应能力。4.1.4 2基本任务4.2.1 出发4.2.1.1 参赛队的两台机器人可自行选择起点位置，1号机器人的起点为“加工区”，2号机器人的起点 为“回收区”。4.2.1.2 比赛开始后，两台机器人离开各自的启动区。（其中一个启动区会装有智能刷卡门禁装置，赛前 抽签决定门禁摆放位置，门禁系统在启动区里，门栏在启动区边缘）。4.2.1.3 机器人在地面的正投影完全脱离启动区，即表示完成了出发任务。完成出发任务的每台机器人 记10分，完成刷卡开门任务的计50分，本任务满分70分。（比赛前，装有门禁系统启动区的机器人需自 带门禁卡刷卡开门，门禁读卡装置在下图

8、黑色区域）门禁系统打开状态4.2.1.4 每轮比赛，每台机器人只有一次出发任务。4.2.2 定点巡逻4.2.2.1 图1中，主干道上有10条与引导线相交的标记线。在标记线旁分别以“A、B、C、J”英文字母标注。4.2.2.2 每条标记线与引导线的交点上均放置一个巡逻标志物。机器人需要将该标志物推离主干道，该 标志物的地面正投影与主干道不接触即表示成功巡逻了一个路段，记4分。成功巡逻全部路段，计40分。4.2.23 至少有一处距离巡逻标志物前或后IOCm的地方，粘贴有长度为150mm,高度5IOmm的障碍 条，机器人需要跨越该隙碍，位置比赛现场抽签决定。4.2.24 4每轮比赛，本任务只能完成一

9、次。定点巡逻标志物在主干道上的初始、未完成及完成状态4.2.3返回4.2.3.1 机器人根据各传感器的输出、按照程序在没有任何人工干预的情况下，自动安全行驶至相应的 终点区域。4.2.3.2 两台机器人各自从对应的起点出发，全程不脱离主干道（完成任务时可短暂脱离），最终机器 人的地面正投影完全进入各自终点区停止，即完成返回任务。1号机器人的终点为“回收区”，2号机器 人的终点为“加工区”。4.2.33完成返回任务的每台机器人记10分，本任务满分20分。4.23.4每轮比赛，每台机器人只能完成一次返回任务。4. 3备选任务备选任务模型放置在主干道或围栏上。机器人需要按照要求完成任务或绕过任务模型

10、，获得相应得分。 备选任务及模型的位置将通过现场抽签决定（方法见附录2）。两台机器人可自行分配备选任务。4.1.1 开启太阳能4.1.1.1 信号基站主要由转柄、叶片、基准线组成，转柄初始呈水平状态。4.1.1.2 机器人逆时针转动转柄，使太阳能叶片展开。4.3.1.3叶片低于黑色轴基准线（两叶片夹角大于180 ）,表示任务完成，记20分。开启太阳能模型的初始状态及完成状态4.1.2 翻转机械手4.1.2.1 机械手主要由杠杆、手爪组成，初始状态手爪向上张开。43.2.2机器人拨动杠杆，使手爪翻转方向。4.3.23手爪保持向下即完成任务，记20分。机械手模型的初始状态及任务完成状态4.3.3分

11、拣流水线4.3.3.1分拣流水线主要由转柄、传送带、两个物料和两个物料收集组成，转柄初始呈水平状态。1.1.1 传送带两端分别放置有绿色正常物料和红色残次物料，其下分别有一个物料收集筐。分别逆时 针或顺时针转动转柄可使正常物料或残次物料掉落。4.33.3 机器人需转动手柄，使传送带上的物料移动至收集筐内。分拣流水线模型的初始状态及完成状态4.33.4 绿色正常物料与红色残次物料分别落入不同的收集筐内，每个记20分。4.33.5 料分类运输4.33.5.1 成分拣流水线任务后，需要将分类后的物料运送至指定车间内。43.4.2机器人需分别拖动物料收集筐，绿色正常物料送至加工区，红色残次物料送至回收

12、区。434.3收集筐的垂直投影部分或全部进入加工区/回收区，每个收集筐记20分。若收集筐内有物料，且 该物料与所进入区域相吻合，每个物料加记30分。绿色正常物料运输的未完成状态及完成状态4.3.5废弃物回收4.3.5.1废弃物回收模型主要由拉杆、翻板、废弃物及回收筐组成，初始状态中废弃物位于翻板顶端。43.5.2机器人拉动拉杆，使翻板向上掀起，废弃物顺着翻板落入回收筐内。4.353废弃物的垂直投影不超出回收筐的垂直投影，完成废弃物回收任务，记20分。废弃物回收模型的初始状态及完成状态4.3.6产品精准投送4.3.6.1 产品精准投递模型主要由转柄、指针、识别框、二维码图片及数字块组成，初始状态

13、中转柄呈 水平状态，且指针指向空的数字块。1.1.1.1 码图片放置于道具模型的正前方，二维码图片有三种，分别为1、2、3三个数字，比赛开 始后由裁判随机选择一个二维码图片，并以遮挡方式放置在识别框内。4.3.6.3 机器人先顺时针转动转柄打开识别框，再识别框内显示二维码图片，然后继续转动转柄，使指 针指向与二维码图片信息相同的数字块，指针指向正确的数字块，记40分。4.3.6.4 如识别二维码数字为3时，机器人转动模型手柄使指针指向“3”即任务成功。图10产品精准投送模型的初始状态及完成状态4.4赛制4.4.1 参赛队按小学、初中、高中三个组别进行比赛。4.4.2 比赛不分初赛与复赛。主办方

14、保证同一组别的所有参赛队有相同的上场机会。4.4.3 比赛共2轮，单轮比赛时间为180秒，按抽签顺序参赛队轮流上场比赛。4. 5参赛队4.1.1 每支参赛队由2名参赛选手和12名指导老师组成。注：参赛选手和指导老师定义详见总则。4.1.2 参赛队员应以积极向上的心态参加比赛，比赛过程中要充分体现当代学生的礼仪和魅力。友善对 待他人，尊重裁判值裁。冷静、理性地处理比赛中遇到的各种问题，努力让自己成为一个有健全人格和健康 心理的人。4.6比赛流程4.6.1 机器人的搭建与编程4.6.1.1 机器人编程只能在准备区进行。4.6.1.2 参赛队员经检录后方可进入准备区。裁判员对参赛队携带的机器人进行检

15、查，所有器材必须是 散件，除控制器和电机可维持出厂时的状态外，其它所有零件不得以焊接、钾接、粘接等方式组成部件。3D 打印部件不得超过2个，单个3d打印件尺寸长宽高不得超过50mm*30mm*20mm0不得携带U盘、光盘、 无线路由器、手机、相机等存储和通信器材。参赛队员在准备区就座后，裁判员按比赛进程抽签确定备选任 务和模型位置。4.6.1.3 赛队根据机器人要完成的任务编制程序。比赛全程，不得上网和网上下载任何程序，不得使 用相机等设备拍摄比赛场地，不得以任何方式与指导老师或家长私自联系。4.6.1.4 参赛队有2小时用来对机器人进行搭建、编程和调试。结束后，各参赛队按照裁判员要求将机 器人排列在准备区的指定位置，进行封存。封存期间不得修改程序和硬件设备。4.6.1.5 每支参赛队在第一轮比赛结束后，允许调整机器人和修改程序，但不得打乱第二轮出场次序。4.6.2 赛前准备4. 6. 2.1准备上场时，参赛队员取回本队的机器人，在引导员引导下进入比赛区。在规定时间内未能上 场的参赛队，视为弃权。5. 6.2.2上场的2名队员，得到裁判的允许后，将两台机器人放入各自的启动区。机器人的任何部分 及其在地面的投影不能