第十八屆中國青少年機器人競賽機器人-創(chuàng)意比賽主題與規(guī)則

1、第十八屆中國青少年機器人競賽機器人創(chuàng)意比賽主題與規(guī)則1 關(guān)于機器人創(chuàng)意比賽機器人創(chuàng)意比賽是基于每年一度的中國青少年機器人競賽的主題與規(guī)則，組織在校中小學(xué)生機器人愛好者，花費 6 個月左右的時間，在課題導(dǎo)師或教練員的指導(dǎo)下，在學(xué)校、家庭、校外機器人工作室或科技實驗室，以個人或小組的方式，進行機器人的創(chuàng)意、設(shè)計、編程與制作， 最后提交機器人實體作品參加中國青少年機器人競賽組委會舉辦的機器人創(chuàng)意比賽活動。機器人創(chuàng)意比賽對于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)與綜合運用機器人技術(shù)、電子信息技術(shù)、工程技術(shù)，激發(fā)創(chuàng)新思維潛能，提高綜合設(shè)計和制作的能力，培養(yǎng)學(xué)生開展科學(xué)研究基本素質(zhì)極為有益。2 主題2.1 主題簡介本屆機器人創(chuàng)意比

2、賽主題選定為“ 家庭服務(wù)機器人 ”，旨在促進青少年了解機器人技術(shù)在幫助人類家庭生活方面的作用，并使得同學(xué)們在探索機器人知識、技能的過程中樹立終身學(xué)習(xí)的理念。2.2 示例“ 家庭服務(wù)機器人”的選題相當(dāng)寬泛，可謂多姿多彩，很適合作為中小學(xué)生機器人創(chuàng)意的主題。下面的三個機器人的創(chuàng)意僅僅是為了拋磚引玉，實際應(yīng)用的機器人遠不止這些。送餐機器人根據(jù)室內(nèi)房間面積和樓層高度，來安裝機器人視覺能識別的航標(biāo)（此航標(biāo)安裝精度要求很高） 。設(shè)定餐桌位置及轉(zhuǎn)彎位置，由此形成機器人可識別的電子地圖。根據(jù)此地圖機器人形成自動記憶導(dǎo)航并沿著航標(biāo)指引方向準(zhǔn)確無誤地到達餐桌完成送餐任務(wù)和返回原點！由于機器人的自動記憶導(dǎo)航功能、視

3、覺校正功能，后臺調(diào)度控制系統(tǒng)可調(diào)度多臺機器人同時運行，任務(wù)優(yōu)先，柔性化更好，路徑最短，效率更高！語音報菜名及障礙物語音提示內(nèi)容：可自行錄制方言或特色語言，方便添加更改。圖1送餐機器人烹飪機器人圖2烹飪機器人在上海世博會的企業(yè)聯(lián)合館曾展出一種廚師機器人，它頭戴廚師帽名叫“愛可”，這個廚 師機器人高約2m,寬1.8m。拉開“愛可”肚子上的拉門，里面有特制的烹調(diào)設(shè)備，有鍋，有自 動噴油，噴水和攪拌設(shè)備，與之相連接的是一個智能化觸摸屏，上面是系統(tǒng)控制界面，根據(jù)工作人 員事先設(shè)定好的特級廚師菜譜，“愛可” 一共可以獨立烹調(diào)24種中華美食。只要按照程序”下 單”，頭戴專業(yè)廚師帽的機器人便會像模像樣地開始準(zhǔn)

4、備：將早以“定量”好的主料、配料和調(diào)料 都放在一個專用盒子里；然后又將它們放入炒鍋中，放上油、水，炒鍋開始旋轉(zhuǎn)， 將食材充分攪 拌，然后點火，炒鍋不停翻轉(zhuǎn)，就像人炒菜一樣，大約三分鐘后，一盤佳肴就做呈現(xiàn)在顧客面前。烹飪機器人的市場前景還是非常的巨大的，隨著人們生活水平的提高，再加上社會節(jié)奏的 加快，為了給自己擁有更多的時間和空間，在中國，廚師機器人將會進入千家萬戶。草坪修剪機器人圖3草坪修剪機器人如圖3, Robomow RS是一款最新推出的草坪修剪機器人。它能勝任修剪任何形狀的草 坪，只需要圈出庭院的范圍來限定 Robomow RS的活動范圍即可。修剪范圍可達 2500 mw RS 菜美味，

5、相，使用簡單方便，可遠程控制修剪草坪并返回充電。充電 2小時，可連續(xù)工作1.5 /JWo Robomow RS除草葉片的切削寬度可達56cm,剪碎的葉片均勻分布在草坪中逐漸消解。 當(dāng)保險杠感受到障礙時，它會自動停止葉片轉(zhuǎn)動并改變行駛方向。2.3 選題參加機器人創(chuàng)意比賽的參賽隊要提交一件符合主題的創(chuàng)意作品。創(chuàng)意是提出新鮮的想法、主意，也可以說是解決某個問題的奇思妙想。本屆比賽的主題是“家庭服務(wù)機器人”。“家庭服務(wù)”是機器人的應(yīng)用領(lǐng)域。就是說，作為創(chuàng) 意作品的機器人要能在減輕家務(wù)勞動量、改善家庭氛圍、融洽家庭關(guān)系等方面起到作用，真正成為 人類家庭中的重要一員。為了選擇合適的題目，參賽隊首先要考慮的

6、是：我們的家庭中還存在什么問題？這些問題可以用機器人來解決嗎？如果有，那么，別人想到過這些事嗎？如果別人沒有想到，那么，這些事需要做嗎？如果需要，那么，我們能讓機器人來做這些事嗎？如果能，那么，選擇一件你們覺得最有把握的事并設(shè)計一個能做這事的機器人。如果你們已經(jīng)有了一些想法，再想一想：你們的方案能使居家更方便、輕松嗎？你的家人喜歡這個方案嗎？在這個方案中是否必須用機器人？或者說，用機器人有什么突出的優(yōu)點嗎？也許，你們能想到的別人都已想過，甚至市場上已經(jīng)有了可用的產(chǎn)品，沒有關(guān)系，你們 可以發(fā)揮自己的想象，讓你的機器人真正成為家庭的成員，為你或他人家庭的和諧發(fā)揮它的能精選力！對于某個已有的機器人，

7、我們熟悉它嗎？如果熟悉，想想它有什么缺陷嗎？人們對它有什么不滿意嗎？如果有，那么，我們有更好的方法能讓它發(fā)揮作用嗎？如果有，那么，就用你們的方法改造這臺機器人吧！對于機器人，研究界一直有三個夢想：像真的動物一樣的仿生機器人；能夠自我復(fù)制的機器人；與人像朋友一樣合作的機器人。關(guān)于前兩者的研究已經(jīng)取得了很大突破。但截至目前， 成為人類朋友的機器人仍然少見。讓機器人與人成為朋友，需要讓機器人具有仿人的感知、推理和行動能力。實現(xiàn)這一目標(biāo)的途徑，在于信息科學(xué)與認知科學(xué)的深度交叉。這也是當(dāng)前學(xué)術(shù)界的研究前沿和熱點。青少年同學(xué)們也來做點探索吧！參賽的同學(xué)要明確機器人需要具備的三個根本屬性：（ 1）具有實施操

8、作的本體結(jié)構(gòu)； （2）具有智能和感知能力；（3）具有作業(yè)功能。本屆比賽的機器人作品必須具有這三個基本屬性。創(chuàng)意的重點不宜以主題背景編造故事或者情節(jié)，這樣做反而會稀釋機器人的創(chuàng)新點，要著力表現(xiàn)機器人特殊的要素、內(nèi)涵、結(jié)構(gòu)，以及蘊含的科學(xué)原理。同學(xué)們應(yīng)該在充分理解比賽主題涵義和選題范圍的基礎(chǔ)上，經(jīng)過課題研究，確定作品的制作方案后，再進入課題的實施階段。一定要讓自己所遴選的項目在主題和演示內(nèi)容方面緊扣主題，貼合主題，在此前提下，圍繞自己最有心得的，或者最感興趣的機器人（或機器人系統(tǒng)） 抒發(fā)創(chuàng)意，表達創(chuàng)新。作品可大可小，結(jié)構(gòu)體系不必過于復(fù)雜，針對性較強即可。另外，創(chuàng)新點不必貪多，突出一個或兩個深入研究

9、即可，避免陷入編排故事、構(gòu)造情節(jié)的誤區(qū)。本比賽不提倡同一個作品同時投送多個競賽項目。3 比賽3.1 分組比賽按小學(xué)組、中學(xué)組兩個組別進行。參賽隊?wèi)?yīng)該在賽前完成參賽作品的制作和搭建，屆時攜帶作品赴現(xiàn)場，比賽的內(nèi)容為演示評審和公眾展示。每支參賽隊的參賽人數(shù)為不多于 3 名學(xué)生和 1 名教練員（教師或?qū)W生） 。學(xué)生必須是截止到 2018 年 6 月底前仍然在校的學(xué)生?，F(xiàn)場正式布展和評審階段場館均封閉，僅允許學(xué)生隊員在場，教練員只能在布展時段之前和公眾展示階段入場指導(dǎo)。3.2 參賽作品的器材要求參加競賽的機器人作品，除不得選用污染環(huán)境、有害健康的器材外，原則上不限定器材。鼓勵小學(xué)組參賽作品盡量利用環(huán)保

10、可再生材料、或平時課外活動的現(xiàn)成套材設(shè)計和搭建，力求節(jié)省成本， 避免作品的成人化傾向 。提倡在初、高中組參賽作品中一定程度采用自制器材，且機器人的創(chuàng)意、設(shè)計、搭建、編程應(yīng)由學(xué)生獨立或集體親身實踐和完成。3.3 參賽機器人作品應(yīng)該體現(xiàn)七個要素(1)機器人創(chuàng)意的出發(fā)點應(yīng)該是出自學(xué)生自身調(diào)查研究的結(jié)果；(2)符合創(chuàng)意比賽的主題，正確體現(xiàn)機器人的內(nèi)涵；(3)在契合主題的前提下，機器人演示的完整性和創(chuàng)意的新穎性；(4)科學(xué)性和一定的研究制作工作量；(5)研制過程和作品成果均體現(xiàn)出學(xué)生的主體性；(6)在制作機器人的過程就要體現(xiàn)環(huán)保意識；(7)規(guī)范的申報材料。3.4機器人創(chuàng)意比賽程序3.4.1 申報比賽通過

11、“中國青少年機器人競賽”網(wǎng)站(以下簡稱網(wǎng)站)/中報，推行全程電子信息管理，實現(xiàn)中報和評審的無紙化。機器人創(chuàng)意比賽參賽隊?wèi)?yīng)在規(guī)定的截止日期，即 2018年6月5日24點前通過網(wǎng)站在線提 交申報資料，內(nèi)容應(yīng)包括：(1)機器人創(chuàng)意比賽項目中報表 1份(紙質(zhì)中報表另交)；(2)機器人創(chuàng)意比賽項目研制報告1份。該報告的文字與圖表(外觀圖、結(jié)構(gòu)圖、原理圖等)共計不超過7頁。另附作品彩色照片、但數(shù)量不超過5幅；(3)機器人動作演示的視頻資料 1-3分鐘；(4)項目研發(fā)所需材料清單一份；(5)項目運行的完整程序設(shè)計(程序設(shè)計可以使用圖形程序設(shè)計)，使用的

12、語言不限。是否按時、完整、規(guī)范地提供上述材料，將作為申報作品資格審查與項目初評的重要依據(jù)。凡未達到合格要求者，將被視為初評不合格，而取消參加全國終評的資格。3.4.2 資格審查與初評競賽組委會和專家委員會將根據(jù)申報資料對參賽作品進行資格審查與初評。其結(jié)果定于 2018年6月20日前在網(wǎng)站公示。通過資格審查與初評的作品才被允許進入全國終評階段。 3.4.3現(xiàn)場布展(1)獲得終評資格的參賽選手要為各自作品制作一塊120厘米(高)、90厘米(寬，一律豎用)的作品展示板，供展示使用；(2)各參賽機器人作品的展臺面積不超過 2平方米。3.4.4 機器人的組裝與調(diào)試在正式展示和問辯前，組委會安排一定時間段

13、供參賽隊布展、組裝和調(diào)試作品3.4.5 展示與問辯機器人創(chuàng)意比賽的終評包括作品展示、評審小組成員現(xiàn)場問辯。評審小組由競賽組委會聘 請國內(nèi)機器人學(xué)術(shù)界的資深專家組成。終評階段，在指定的展示時間段內(nèi)，所有參賽選手均應(yīng)在展臺待命，不得任意缺席。“ 現(xiàn) 場問辯”分為“封場評審”和“封閉答辯”兩個環(huán)節(jié)。封場評審指在作品展示期的第一天，除參賽學(xué)生選手外，其他人均不得進入場區(qū)，由評審 專家前往各展臺逐一評審。其間，每項作品有5分鐘的講解與演示時間，5-10分鐘的提問交流 時間。封閉答辯指在作品的展示期，評審專家每天將隨時、隨機地通知兩個組別一定數(shù)量（約 1/3-1/2的作品進入指定的封閉答辯室質(zhì)疑與答辯。被

14、傳喚的作品提前30分鐘通知到代表隊， 隊員需準(zhǔn)備10鐘左右的PPT正式講解稿，屆時應(yīng)規(guī)范著裝進入答辯室，按照PPT陳述項目后接 受評審專家10分鐘質(zhì)詢。制作封閉問辯PPT的內(nèi)容應(yīng)該分為創(chuàng)意來源、創(chuàng)意要點、結(jié)構(gòu)特點、 制作過程、演示效果五個部分。內(nèi)容中要著重陳述“三自性”，即創(chuàng)意題目的“自選性”、創(chuàng)作 過程的“自主性”，以及完成作品的“自制性”。要求參賽作品全程展示，不得提前撤展，如果缺席封閉答辯，將被扣分。終評結(jié)果在綜合初評、現(xiàn)場展示、封閉評審、封閉答辯后做出。由評審小組依據(jù)評分標(biāo)準(zhǔn) （表1）集體評議，再經(jīng)評審組長同意后通過網(wǎng)絡(luò)上傳至競賽計分管理系統(tǒng)。最佳創(chuàng)意獎作品 要附上評語。組委會將在網(wǎng)上

15、及時發(fā)布比賽結(jié)果。4作品的評分標(biāo)準(zhǔn)機器人創(chuàng)意比賽按照表1所示的六項標(biāo)準(zhǔn)評分。表1 ：機器人創(chuàng)意比賽作品的評分標(biāo)準(zhǔn)項目細目權(quán)重作 品 評 分 標(biāo) 準(zhǔn)目標(biāo)與創(chuàng)意1 .目標(biāo)明確，契合主題，選題有新穎性2 .作品具有特色，有一個或多個創(chuàng)新點30%材料描述1 .作品申報的資料完整、按時、規(guī)范2 .內(nèi)容撰寫準(zhǔn)確，充實，具有科學(xué)嚴(yán)謹性（見附件 1）15%設(shè)計制作1 .作品結(jié)構(gòu)合理巧妙，制作精良2 .作品的完整度、具有一定的工作量25%現(xiàn)場展示1 .現(xiàn)場操作嫻熟、機器人演示過程完整2 .展板內(nèi)容簡明，版式富后創(chuàng)意，視覺效果好3 .陳述清晰，問辯回答正確，能反映對創(chuàng)意的深入理解20%團隊協(xié)作1 .團隊分工明確，

16、各司其職，團結(jié)協(xié)作2 .項目成果由團隊集體合作完成10%5獎勵按照中學(xué)、小學(xué)的兩個組別分別評出以下獎項：優(yōu)秀創(chuàng)意獎30%,頒發(fā)證書創(chuàng)意鼓勵獎70% ,頒發(fā)證書6其它6.1 關(guān)于比賽規(guī)則的任何修訂，將在“中國青少年機器人競賽”網(wǎng)站/ 上發(fā)布。6.2 關(guān)于規(guī)則的問題可通過該網(wǎng)站的規(guī)則答疑”欄目答疑。6.3 比賽期間，凡是規(guī)則中沒有說明的事項由裁判委員會決定。6.4 第十八屆中國青少年機器人競賽裁判委員會對規(guī)則中未說明事項及有爭議事項，均擁有最 后解釋權(quán)和決定權(quán)。精選附件研制報告撰寫的規(guī)范性建議鑒于學(xué)生對研究報告的撰寫缺乏經(jīng)驗，水平參差不齊，有

17、時雜亂無章，特制定本規(guī)范建議， 旨在提高學(xué)生正確認知科研報告的重要性，培養(yǎng)學(xué)生表述自己創(chuàng)新工作的科學(xué)素質(zhì)。每一份研制報告應(yīng)包含如下幾個部分：標(biāo)題，摘要，問題的提出，相關(guān)工作介紹，作品描述，實驗結(jié)果與分析，結(jié)論，參考文獻。下面對每一部分的撰寫內(nèi)容給出一些規(guī)范性的指導(dǎo)意見。（ 1） 標(biāo)題。它是你作品的名稱，標(biāo)題的選取既要突出作品的特色，同時也要注意不 要夸大其辭。例如，作品中明明達不到大數(shù)據(jù)的規(guī)模，一定用一個大數(shù)據(jù)的修 飾語，這樣就會恰得其反，畫蛇添足，因為科學(xué)論文或報告，是非常強調(diào)客觀 真實性的。（ 2） 摘要。該部分將對整個報告進行概括性的精簡介紹，建議體現(xiàn)出作品的創(chuàng)新點或特色，建議包含對作品

18、描述的那些關(guān)鍵詞，便于他人檢索。（ 3） 問題的提出。每一個創(chuàng)意作品都會有它的思想源泉，這里可以簡明平實地介紹你是怎樣想到這個創(chuàng)意的。切忌不要篇幅過長文學(xué)化地講故事，因為科研報告 講求客觀性，篇幅過長就會喧賓奪主，因為后面的作品描述，實驗結(jié)果與分析 才是報告的重點。（ 4） 相關(guān)工作介紹?；旧厦恳蛔髌返膭?chuàng)意都不是橫空出世的，往往它們都是建立 在一些相關(guān)工作的基礎(chǔ)上。你在作品的研制期間，通常需要做一下查新的工作， 了解是否已經(jīng)有相同的工作存在，通過對調(diào)研期間文獻的閱讀，可以開闊自己的思 路，也便于對自己作品特色的把握。（ 5） 作品描述。這部分是報告的重點，作者應(yīng)該清楚詳實地描述自己作品的基本構(gòu) 成，功能特色等，要圖文并茂，條