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1、综合技能比赛主题与规则1机器人综合技能比赛简介机器人综合技能比赛是晋中市青少年机器人竞赛项目之一。其活动对象为中小学生，要求参加比赛的代表队在现场自行拼装机器人、编制机器人运行程序、调试和操作机器人。参赛的机器人是程序控制的，可以在赛前公布的比赛场地上，按照本规则进行比赛活动。在晋中市青少年机器人竞赛中设置机器人综合技能比赛的目的是检验青少年对机器人技术的理解和掌握程度，激发我国青少年对机器人技术的兴趣，培养动手、动脑的能力。2比赛主题本届机器人综合技能比赛的主题为“文明城市智能环卫”。随着我国城市化进程的加快、城市规模的不断扩大，居民对居住环境要求的提高，城市管理和服务升级已日益成为我国城市
2、现代化建设的新亮点。作为城市管理的重要环节，环卫工作也面临诸多新的问题和挑战。科技的飞速发展成为环卫工作品质和效率提升的助力，利用5G网络、物联网技术，多种智能感知设备的应用，实现环卫作业“投”、“收”、“运”、“处”全流程的高效协同，实现设施工作智能化、运营管理信息化、分析决策智慧化、充分促进行业智慧升级。本届比赛通过用机器人模拟智能环卫，加深青少年对城市管理中环卫工作的了解，培养青少年的创新科技探索能力，为改善生活环境、为绿色可持续发展作贡献。3比赛场地与环境3.1 场地图1是比赛场地的示意图，待命区的位置将在赛前发的赛题中确定。图1比赛场地示意1.2.1 机器人比赛场内部是拼装块拼接而成
3、。场地四周装有白色木质围栏，栏高20Omm,厚1520mm。为提高参赛队应变能力，正式比赛的场地会有变化，场地长度为30006000mm,宽度2000-4000mm；基础拼装块为用厚1520m11k长500mm、宽50Omm的木工板，有可能进行100V200%的等比例放大，场地道具尺寸不变，淡蓝色的8块拼装块可换。第4节中所述的机器人要完成的任务一般分布在场地周围的固定拼装块上。1.2.2 两种拼装块刷白色亚光漆，用黑色亚光漆画出（或用黑色胶纸粘贴）宽度为2025mm的引导线；以下凡是涉及黑线的尺寸，均指其中心线。固定拼装块上的引导线是连接对边中点的直线。可换拼装块的图形在赛前公布。1.2.3
4、 每个固定拼装块被黑色引导线分为东北、东南、西南、西北四个分区。1.2.4 场上有一块长500mm、宽500mm刷白色亚光漆的锥台，是机器人的待命区，如图2所示。机器人要从待命区启动，完成任务后还要回到待命区。锥台上虽画有黑色引导线，但机器人可以从任何一边上下。图2雄合尺寸（皿）1.2.5 在黑色引导线的十字或丁字交叉处，可能会出现50mmX50mm的深蓝色转弯标志。机器人在遇到转弯标志时的正确动作方式如图3所示。f.*A31人路口的行段方向NFTa允许的出坳口的行玳方向全*土十图3转弯标志及允许的出路口行驶方向1.2.6 往届机器人竞赛中所用的部分可换拼装块的图形可能沿用，但也会有一些新的图
5、形。有些可换拼装块上可能有6mm高的突起、坡度约12的坡道、宽32Omm高32Omm的涵洞，也可能会出现没有引导线的空白或者有彩色图案的拼装块，等等。1.2.7 比赛场地尺寸的允许误差是5mm,拼装块尺寸的允许误差是-3mm,对此，参赛队设计机器人时必须充分考虑。1.2.8 拼装的场地尽可能平整，但接处可能有2mm的高低差和2mm的间隙。1.2.9 待命区、转弯标志的位置、非十字引导线拼装块的图形以及位置和方向，等等，在赛前准备时公布。场地一经公布，在该组别的整个比赛过程中不再变化。3. 3赛场环境机器人比赛场地环境为冷光源、低照度、无磁场干扰。但由于一般赛场环境的不确定因素较多，例如，场地表
6、面可能有纹路和不平整，边框上有裂缝，光照条件有变化等等。参赛队在设计机器人时应考虑各种应对措施。4可能的机器人任务及得分以下描述任务不一定同时出现在比赛场地上。这些任务也只是对生活中的某些情景的模拟，切勿将它们与真实生活相比。3.1 开始行动3.1.1 比赛开始前，机器人上预装有1个“环卫工人”模型，模型如图4所示。3.1.2 机器人要把1名“环卫工人”，送到某个固定拼装块上的规定分区内，运送过程中，“环卫工人”可以与地面接触。到规定分区后，“环卫工人”模型不能压住黑色引导线。3.1.3 将“环卫工人”送到规定分区且直立的“环卫工人”记60分，送到但模型倒下扣10分,“环卫工人”模型压住黑色引
7、导线扣10分，机器人完全脱离该任务拼装块后裁判员记分。3.1.4 获得50分就算完成“开始行动”任务。45单位：rnm图4环卫工人模型3.2 全城动员3.2.1 机器人沿黑色引导线从非十字线拼装块的一口进入，从另一口出去，如果遇到转弯标志，应按3.2.5的规定通过。完成全城动员任务可与其它任务混合完成，不需要是连续的。在全城动员过程中也可以通过十字线拼装块。如果不指定全城动员任务，通过所有非十字线拼装块和转弯标志均不记分。3.2.2 通过一个非十字拼装块记8分，通过一个转弯标志记5分，通过转弯标志不正确扣3分。3.2.3 在全城动员任务中获得50分就算完成了任务。3.3 垃圾桶回收3.3.1
8、在某些拼装块上放置着1至2个直径和高度均为45nun的绿色木质圆柱体代表“垃圾桶”。3.3.2 放置代表“垃圾桶”绿色木质圆柱体的所处拼装块位置由赛题公布，不同组别放置的数量可能不同，位置一旦确定，各轮次比赛中不再变化。3.3.3 绿色圆柱体的垂直投影完全位于指定的回收区内，回收区可能包含多个区域，垃圾桶回收到任意回收区域，一个记10分，与回收区外场地接触的圆柱体不得分。3.3.4 获得50分就算完成“垃圾桶回收”任务。45图5绿色木质垃圾桶模型3.4 垃圾桶投放3.4.1 在某些拼装块上放置着1至2个直径和高度均为45mm的白色木质圆柱体代表“空垃圾桶”。3.4.2 空垃圾桶放置的拼装块由赛
9、题公布，不同组别放置的数量可能不同，位置一旦确定，各轮次比赛中不再变化。3.4.3 机器人霜要将空垃圾桶搬至指定投放区，每个记10分，投放区有多处，但每个投放区最多只能获得20分，多余不得分。3.4.4 获得50分就算完成“垃圾桶投放”任务。3.5 巧妙穿越3.5.1 在某个十字拼装块中有5根直径40rnm,高为100nlm的木质圆柱。圆柱的放置位置要保证其轴线与地面的五个交点之间的连线有10条，且至少有5条连线的长度不小于320mm,如图10所示。3.5.2 机器人尽可能多地穿过这些连线，尽量不碰到圆柱。机器人成功穿越一条连线（机器人的大部分从一条连线的一侧到另一侧）记15分，对一条连线的重
10、复穿越只记分一次。机器人与任何一个圆柱接触一次，则与该圆柱相关的连线就不算被成功穿越。穿越时机器人不得完全脱离该任务拼装块。3.5.3 获得50分就算完成巧妙穿越任务。图7巧妙穿越圆柱道具摆放示例图4. 6神秘任务神秘任务的具体要求由比赛现场赛题给出，要求参赛机器人能够实现基本的巡线、抓取、放置、声光指示、颜色识别等功能。4.7返回4.7.1 “返回”必须是最后一个完成的比赛任务。4.7.2 “返回”的标准是机器人登上锥台并不再运动，且与锥台以外的任何表面（含围栏表面）没有接触。机器人完成任务过程中通过待命区和重试时机器人回到待命区不属于完成“返回”任务。4.7.3 按要求完成“返回”任务可获
11、得50分。5机器人本节提供设计和构建机器人的原则和要求。参赛前，所有机器人必须通过检录。检录包含但不限于机器人的合规性、安全性要求、生产厂家出具的知识产权授权和合法渠道来源证明等。5.1.1 每支参赛队只能使用一台按程序运行的机器人。5.1.2 在待命区内，机器人外形最大尺寸不得超过长250mm、宽250mm、高300mm。在比赛开始后，机器人可以变形超出此尺寸限制。5.1.3 机器人上必须展示参赛队编号。在不影响正常比赛的基础上，机器人可进行个性化的装饰，以增强其表现力和容易被识别。5.1.4 每台机器人所用的控制器、电机、传感器及其它结构件，数量不限。但机器人的控制器、电机、传感器必须是独
12、立的模块。机器人的重量不得超过3kg。5.1.5 机器人上的所有零部件必须可靠固定，不允许分离或脱落在场地上。5.1.6 为了安全，机器人所使用的直流电源电压不得超过12V。5.1.7 不允许使用有可能损坏比赛场地的危险元件。5.1.8 机器人必须设计成只用一次操作（如，按一个按钮或拨一个开关）就能启动。5.1.9 机器人必须能原地旋转，旋转的次数可控。机器人还应在明显位置装一个可见光LED（颜色不限），它的开/关应可控。5.1.10 参赛队不得使用遥控调试并记录数据的方式完成编程。6比赛6.1 参赛队6.1.1 每支参赛队应由2名学生和2名教练员（教师或学生）组成。学生必须是2023年6月前
13、在学校注册的在读学生。6.1.2 参赛队员应以积极的心态面对和自主地处理在比赛中遇到的所有问题，自尊、自重，友善地对待和尊重队友、对手、志愿者、裁判员和所有为比赛付出辛劳的人，努力把自己培养成为有健全人格和健康心理的人。6.2 赛制6.2.1 机器人综合技能比赛按小学组、初中组、高中组（含中职组）三个组别分别进行。6.2.2 比赛不分初赛与复赛。组委会保证每支参赛队有相同的上场次数，且不少于3次，每次均记分。6.2.3 比赛场地上规定了机器人要完成的任务（在4.14.7的任务中选定，也可能有一些临时设定的任务）。小学组、初中组、高中组（含中职组）三个组别要完成的任务数可能不同。6.2.4 所有
14、场次的比赛结束后，每支参赛队各场得分之和作为该队的总成绩，按总成绩对参赛队排名。6.2.5 竞赛组委会有可能根据参赛报名和场馆的实际情况变更赛制。6. 3比赛过程6.1.1 机器人的搭建、编程与调试6.1.1.1 参赛机器人不用现场搭建，但允许参赛队员在编程调试过程中调整修改自己的机器人的结构，机器人结构调整与编程只能在准备区进行。6.1.1.2 参赛队的学生队员检录后方能进入准备区，机器人可整机入场参赛。检录时，裁判员对选手携带的器材进行检查，检查内容包括但不限于生产厂家的知识产权授权、器材来源的合法性证明、机器人的安全性等，所有器材必须是符合大赛参赛要求的。除控制器和电机可维持出厂时的状态
15、外，其它所有零件不得以焊接、钾接、粘接等方式组成部件。队员不得携带U盘、光盘、无线路由器、手机、相机等存储和通信器材。1.1.1.1 赛选手不得使用相机等设备拍摄比赛场地，不得以任何方式与教练员或家长联系。6.3.1.4 参赛学生在准备区有2小时的机器人结构调整、编制和调试程序的时间。结束后，各参赛队把机器人排列在准备区的指定位置，封场，上场前不得修改程序和硬件设备。6.3.1.5 参赛队在每轮比赛结束后，允许在准备区简单地维修机器人和修改控制程序，但不能打乱下一轮出场次序。6.3.2赛前准备63.2.1 准备上场时，队员领取自己的机器人，在引导员带领下进入比赛区。在规定时间内未到场的参赛队将被视为弃权。63.2.2 上场的2名学生队员，站立在待命区附近。63.2.3 员将自己的机器人放入待命区。机器人的任何部分及其在地面的投影不能超出待命区。63.2.4到场的参赛队员应抓紧时间（不超过1分钟）做好启动前的准备工作，准备期间不得启动机器人，不能修改程序和硬件设备。完成准备工作后，队员应向裁判员示意。6.3.3启动6.331裁判员确认参赛队已准备好后，将发出“5,4,3,2,1,开始”的倒计时启动口令。随着倒计时的开始，队员可以用一只手慢慢靠近机器人，听到“开始”命令的第一个字，队员可以触
