机器人方案设计大赛策划_机器人设计大赛策划书
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第六届机器人方案设计大赛
策划书
机电工程学院团委学生会宣传部
2011.10.19
机电工程学院团委学生会
兰州交通大学第六届机器人方案设计大赛
机器人学的进步和应用是21世纪自动控制最有说服力的成就，是当代最高意义的自动化。机器人技术综合了多学科的发展成果，代表了高技术的发展前沿，它在人类生活领域的不断扩大正引起国际上重新认识机器人技术的作用和影响。为了展现我校科技创新水平，提高我校学生科技创新能力，为全校同学提供一个参与科技活动、进行科技创新的平台，为此我校将举办第六届机器人方案设计大赛。
一、大赛主题
机器人名：ＤＩＹ机器人
比赛口号：让思维沸腾起来，让智慧行动起来
二、组织机构
主办单位：兰州交通大学团委学生会
承办单位：机电工程学院团委学生会宣传部
协办单位：机电工程学院团委学生会科技创新部
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三、大赛规则
方案一：越障攀爬
a比赛场地
比赛场地所占区域是一个长６００２ｍｍ，宽３０００ｍｍ的矩形区域，由１区、２区、３区构成；三个区域相同之处：各区均由三个沙区和３级台阶构成（台阶制作材料不同），沙质相同，台阶倾角相同：第一级台阶７５°、第二级台阶９０°、第三级台阶１２０°，台阶高度，长度等；不同之处：１区台阶是木质、２区台阶是大理石质、３区台阶玻璃质。场地最高高度达４５００ｍｍ。其它标注见图１，图２。
b比赛任务
参赛队伍所设计的机器人需要走过３个区域，行进方向如图１、２、３所示。比赛开始前，由工作人员将机器人置于１区沙区前；比赛开始后，机器人需言沿既定路线行进
抵达终点１后由工作人员取下，置于２区沙区前，依此类推，抵达终点３即比赛结束。
c比赛要求
①机器人规格：机器人长宽高不可超过６００ｍｍ，违规扣分（见评分标准）；
②行进路线：机器人必须按举办方所制既定路线行进（如不可从场地侧面攀爬，等），违者取消参赛资格。
③时间限制：机器人必须在１５分钟内完成比赛，超时扣分（见评分标准）
d评分标准
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①比赛总分１００分；１区满分２０分；２区满分３０分；３区满分５０分。根据机器人在３个区域的表现分别给分；最后得分＝∑（１区、２区、３区）。
②参赛机器人未从既定路线行进，取消比赛资格和成绩；不符合机器人规格的，每超１００ｍｍ，扣１０分；未在规定时间完成比赛任务的，每超１分钟扣２分。
③评分将以机器人的外观、性能、完成任务的时间、设计的创新性和实用性等方面给分。
方案二：机器人灭火
a、比赛场地
１场地
机器人灭火比赛的场地平面结构参考图见附件三，最终比赛场地以当天现场提供为准。模拟房间ABC的墙壁1500mm，长宽都为3000mm高，材质为木板,墙壁为白色。比赛场地的地板为黑色的光滑木制表面。地板可以有接口，但接合处平整并是同样的黑色。场地的平整度要求，只要是机器人可以处理的3mm不连续区域就可以。比赛场地模拟房间里整体地面是水平的，没有斜坡和楼梯。
房子中，所有的走廊和门口宽都不小于800mm。门口并没有门，在地面上用一条25mm宽的白线表示房间入口。
比赛场地的地板是黑色的。有一些机器人可能用泡沫、粉末或者其它的物质来扑灭蜡烛火焰，所以当每一个机器人比赛后应清洗场地。但不能保证每一个机器人在该次比赛过程中，地板都保持黑色。
机器人将从参考图中一个标有“H”的圆圈开始，代表起始位置。实际比赛场地中代表起始位置的白圈是实心的，并不标记“H”。
代表起始的位置为450mm直径的白色圆圈，圆心将设在1000mm走廊的纵向中心线上，第-3-页，共19页
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即：圆圈外径和墙壁之间将有 275mm的距离，圆圈圆心距离两边墙壁500mm。
比赛场地参考图中在代表起始位置的圆圈左侧的墙壁没有标注缺口。比赛场地这一部分墙壁可以移开，让参赛者比较方便地设置机器人。机器人也可以用一些装置来校正机器人在圆圈中的位置。机器人必须在白色圆圈中启动。一旦启动，它可以在比赛场地中向所希望的横向或纵向运动。2 照明设备
比赛场地周围的照明等级在比赛时才能确定。参赛者在比赛的当天有时间了解周围的灯光等级及标定机器人。3 机器人
机器人的整体外形尺寸限制在500mm × 500mm ×500mm之内，包括机器人的触角、探测物及装饰物。
对机器人的重量、制作材料、产品型号等不作限制。4 蜡烛
蜡烛的火焰代表房间内机器人试图找到并扑灭的火源。火焰位置的有效高度（指火焰底部距场地表面的距离）在350mm至400mm之间，否则将会调整或更换蜡烛。
蜡烛是直径20mm的白蜡烛。火焰可以从一边看见并不会被蜡烛未融化的部分所遮挡。
当蜡烛的火焰位置在上述的有效高度范围内，要求机器人能发现蜡烛，而不管这时蜡烛焰火具体高度是多少。
被安装在一个70mm × 70mm × 70mm的涂了半光泽黄色的木质基座上。5 电源
比赛场地提供AC/220V/50HZ电源。如果参赛队员的机器人或计算机需要使用交流电源，请自备足够长的导线和电源插座。参赛队员可以使用带电池的智能机器人，不用交流电。
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机电工程学院团委学生会阻碍物（正方体）
比赛场地的每个模拟房间里有一阻碍物。这件阻碍物随意地放在房间里。机器人可以接触阻碍物，但是不能推开阻碍物。模拟阻碍物是一个1000mm ×500mm ×1000mm正方体。
阻碍物也许会挡住机器人看蜡烛的视线或者机器人要绕过阻碍物才能看到达蜡烛，主要是为了增加比赛的趣味性、真实感和挑战性。机器人由于模拟阻碍物可能会挡住它的视线，也许要从不同角度来查看房间，机器人要找到蜡烛，并能够确定接近蜡烛。
b、比赛任务
制作一个由计算机程序控制的机器人，在一间模拟平面结构房间的比赛场地里运动，找到一根燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭。
机器人扑灭蜡烛后，还应将扑灭的蜡烛从底座上取下来，并运出房间。
它模拟了现实家庭中机器人处理火警的过程。那根蜡烛代表房间里燃起的火灾，机器人必须尽快找到并扑灭火源。
c、比赛路线
1.机器人运行
机器人首先由起始点（门口）出发，经过走道，进入房间。
机器人判断出所进入的房间里是否有蜡烛（蜡烛随即放在ABC三房间里），若没有蜡烛，机器人必须退出房间，并进入其他房间，直到进入有蜡烛的房间为止。进入有蜡烛的房间后，机器人必须将蜡烛扑灭，并将扑灭的蜡烛运出房间。2．蜡烛位置
在第一次比赛时,由主裁判随机确定蜡烛的摆放在哪个房间。蜡烛将被放在比赛场地 的任意一个房间里，蜡烛与该角落的两个护墙面的相交线平行（蜡烛垂直放在场地中），水平距离为150mm。在距蜡烛位置水平距离450mm处有一条25mm宽的白色弧线(以白
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色的外边缘为准)，弧线以内和护墙之间放置蜡烛的区域为灭火区域。机器人在扑灭火焰 之前必须有一部分进入灭火区域（垂直地面看去机器人必须压住白线一部分）。机器人的 前端在进入房间碰到蜡烛前应至少可以移动330mm。3．蜡烛摆放方法
采用随机的方式确定蜡烛摆放在哪个房间，并摆放在阻碍物(长方体)的后方，距阻碍物50mm，距左右墙150mm,距前面墙面100mm。4．扑灭蜡烛火焰
机器人不能运用任何破坏性的或危险的方法来扑灭蜡烛火焰。它可以运用类似水、空气、CO2、Halon等,或者使用机械方式，但是禁止使用任何危险或可能破坏比赛场地的方法或物质。比如，不能通过燃放爆竹产生冲击来使蜡烛熄灭，也不能通过碰倒蜡烛而使蜡烛熄灭。
可以通过吹气来熄灭蜡烛，尽管这在现实生活中不一定是适合的灭火方法，但在机器人灭火竞赛中是允许的。
蜡烛在燃烧状态时不允许被撞倒。如果机器人在灭火过程中碰撞蜡烛，机器人的运行仍然有效。如果蜡烛被撞倒，按未完成灭火任务处理。
机器人在扑灭蜡烛前必须已经主动寻找到了蜡烛火焰，而不是碰巧喷出CO2熄灭了蜡烛火焰。
机器人扑灭蜡烛的过程中所产生的杂物，例如：水、发酵粉、生奶油等遗留物，将在比赛间歇需清理干净。
机器人在试图扑灭火焰前必须到达距离火焰300mm以内。
5.将蜡烛运出房间
机器人扑灭蜡烛后，应从底座上取下蜡烛，并将蜡烛运出房间，期间不允许机器人将蜡烛掉下去。
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6时间限制
机器人找到并熄灭蜡烛的最长时间限制为300秒。在300秒之后仍未扑灭蜡烛火焰，该参赛队员及机器人的该次比赛将被终止。
机器人取下蜡烛并将蜡烛运出房间的最长时间限制为240秒。在240秒之后仍未将蜡烛运出房间，该参赛队员及机器人的该次比赛将被终止。
d、比赛成绩
1．基本得分：
（1）机器人在进入灭火区域后发现火源（而不是碰巧经过灭火区域）得50分。（2）机器人在灭火区域内做出灭火动作得20分。
（3）机器人在完成前两项动作基础上，将火扑灭（而不能是碰倒蜡烛或碰巧喷出灭火物质使之熄灭）得30分。
（4）机器人将扑灭的蜡烛从底座取下来得30分。
（5）机器人将蜡烛运出房间得50分。2．加分：
以180秒时间为基准，每提前1秒钟完成任务加0.2分。3．扣分：
（1）以180秒时间为基准，每超时1秒钟扣0.2分，直到300秒比赛结束。（2）比赛过程中，机器人每碰撞墙壁一次扣1分,碰撞碰蜡台扣5分。
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（3）比赛过程中，机器人每将蜡烛掉一次扣2分，碰撞阻碍物扣1分。4．其它
（1）机器人在执行任务过程中撞倒蜡烛或比赛被终止，则按300秒未完成任务计分，最低分为0分。
（2)本项比赛的最低得分为0分。
具体事宜
1、参赛队员
（1）我校在籍本科生、研究生均可参加。
（2）参赛者可以个人名义参赛，也可组队参赛，每队不超过3人（比赛允许学生跨学科、跨学院组队）。
（3）每队限报作品一项。
2、注意事项
（1）在比赛过程中，参赛人员及观众都不能接触任何机器人。（2）在比赛过程中，每个参赛队都有一次2分钟的暂停时间。（3）暂停期间选手只能对机器人进行维修而不能对其改动。
（4）机器人可以在比赛过程中先对任何一个目标进行操作。必须将目标物放在自己的相应回收点，否则减1分。
（5）比赛时长15分钟（包括暂停时间在内）。
3、机器人
（1）参赛机器人可为手动机器人。
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（2）机器人必须通过电缆连接的遥控器或红外、可见光、声波遥控器操作，不允许使用射频。
（3）通过电缆操作时电缆在机器人上的连接点至少应高出地面600mm，以保证操作顺利进行。（4）每台机器人必须一次操作启动。
（5）比赛开始后，所有机器人的启动必须在20秒内完成，机器人启动后，负责启动的队员必须立即退出场地，站在比赛区域外。
（6）在规定时间内没有启动的机器人视为放弃比赛。（7）机器人一旦启动，参赛人员不能接触机器人。
（8）比赛期间各参赛队伍应为自己的机器人准备适当的能源。
（9）每队上场的机器人（包括其能源、机器人自重和其他部件）的总重量不得超过50kg。
4、取消比赛资格
参赛队的下列行为会被认定违规，该队将会被取消比赛资格。（1）企图损坏比赛场地、设备或对方机器人。（2）作出任何有悖公平竞争精神的行为和动作。（3）恶意抄袭他人作品，违反比赛诚信原则。
5、其他
（1）对于本规则没有规定的行为，裁判有权作出裁决。在有争议的情况下，裁判的裁决是最终裁决。
（2）只允许自制的机器人参赛。
比赛只要求对机器人做出概念设计，不要求做出实物。参赛作品以设计方案为主，可用其他手段（如：多媒体演示、实物模型等）帮助说明设计思路及其可行性。也可设想任何有创意的作品参赛，参赛作品无过高要求，评奖以创意、机构、形象、趣味性为评判标准。
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四、报名
1、报名地点
（1）将自己及队员的姓名、学号、学院、班级、电话以电子邮件的方式发送至邮箱：229657405@qq.com
（2）直接到机电工程学院团委办公室报名。
参赛队员在报名时将参赛作品均以03版的word文档、PowerPoint文档两种电子稿形式另带word打印文档一份，上交联系人或机电工程学院团委办公室。
报名地址：机电工程学院团委办公室（兰州交通大学行政楼17楼1701号房间）联系人：曹东晖１８９０９４８９３４０
李全义１８９１９９０３７２７
陈伊琳１８９１９９０８６４７
2、报名时间
a．2011年10月27日——2011年11月8日，将作品以word文档、PowerPoint文档两种电子稿形式上交机电学院团委办公室。并另交word打印文档一份。b．报名与作品方案提交同时进行。c．11月8号——11月9日整理作品。d．方案一旦提交不得改动。
五、比赛时间及地点
1、比赛时间: 2011年11月10日
2、比赛地点: 兰州交通大学
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六、赛程安排
前期：
1．在校内组织宣传（以布告形式）。2．作品收集。3．请评委。4．作品征集及整理。
比赛：
1．参赛者在比赛现场讲解作品的用途与简易制作过程（讲解时间由参赛团队的多少决定）。2．专家评讲。
3．公布获奖结果，颁发奖品。
赛后：
主办方上交总结。
七、评判依据
1．作品的可行性（70分）
——作品在理论上可以实现，设计方案合理，有可参考文献。2．作品的实用性（20分）
——作品应与生活紧密相关，可以对人类生活有所帮助。3．作品的美观度（10分）
——参赛作品形象大气，能体现交大人的风采。4．作品的创意性（附加5分）
八、竞赛奖项
大赛设一等奖一名、二等奖一名、三等奖一名。
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另设明星机器人奖，奖励学生投票最高的作品，以及最佳机构奖、最佳控制奖、最佳创意奖、最佳趣味奖、最佳产品造型奖等单项奖，各参赛队可根据实际情况自行选择特色单项奖励参评。获奖作品由兰州交通大学颁发获奖证书。
此次比赛的最终解释权归机电工程学院所有。
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附录
经费预算
比 赛 通 知：35份×0.6元/份＝21元 宣 传 费 用：海报 1元/张×5张=5元 宣传单： 300×0.1/张=30元
比 赛 用 水： 30瓶×1元/瓶+4×2.5元/瓶＝40元（评委及工作人员）复印大赛方案：30份×1元/份＝30元 评委纪念品： 4份 ×60元/份=240元 与观众互动奖品:3×5元/份=15元
条 幅: 7元/米×7米=49元 8元/米×12米 =96元 获 奖 证 书：一等奖作品一项 3个×4元/个＝12元
二等奖作品两项 6个×4元/个＝24元
三等奖作品三项 9个×4元/个＝36元
明星机器人奖、最佳机构奖、最佳控制奖、最佳创意奖、最佳趣
味奖、最佳产品造型奖各一项。
18个×4元/个＝72元 证书总计：36个×4元/个＝144元 奖 品： 20元/份×3份=60元
15元/份×6份=90元 10元/份×9份=90元 奖品总计：240元
总计：910元
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兰州交通大学
第五届机器人方案设计大赛应急预案
1．现场工作人员要按责任分工坚守岗位，切实履行职责，按策划组要求开展工作。2．工作人员对现场秩序负责到底，保证比赛有条不紊地进行。．
3．为避免突发性用电故障，应在比赛入场开始前2小时检查各种电器设备是否正常工作。4．为避免电路设备在比赛过程中出现问题，比赛前接一套备用电器设备。5．比赛过程中，应及时通知选手做好准备，防止出现冷场现象。6.场地设定的出入口，应派人维持秩序，保证大赛的顺利进行。
7.如果发生火灾，工作人员应马上安抚在场人员并组织其有序的撤离到安全地点，然后在采取救火工作。
8.大赛开始前工作人员应核实比赛场地能否正常使用，如果原定的赛场无法使用举办方应立即通知有关人员到备用赛场。
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比赛场地参考图
方案一
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方案二
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