番茄花園-學(xué)生科技網(wǎng)

1、第十三屆中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽機(jī)器人創(chuàng)意比賽主題與規(guī)則1 關(guān)于機(jī)器人創(chuàng)意比賽機(jī)器人創(chuàng)意比賽是基于每年一度的中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽的主題與規(guī)則，組織在校中小學(xué)生機(jī)器人愛(ài)好者，花費(fèi) 6 個(gè)月左右的時(shí)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(jī)器人工作室或科技實(shí)驗(yàn)室里，以個(gè)人或小組的方式，進(jìn)行智能機(jī)器人的創(chuàng)意、設(shè)計(jì)、編程與制作，最后以具體的機(jī)器人創(chuàng)意作品的形式參加中國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽組委會(huì)舉辦的機(jī)器人創(chuàng)意比賽活動(dòng)。機(jī)器人創(chuàng)意比賽對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)與綜合運(yùn)用機(jī)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(jì)和制作的能力極為有益。2 主題“社區(qū)志愿者”2.1 主題簡(jiǎn)介“ 社區(qū)志愿者

2、”是一個(gè)擬人化的題目。從社會(huì)的角色看，題目的主人公是志愿者；從科學(xué)的屬性看，它們應(yīng)該歸入機(jī)器人，更具體些，歸入服務(wù)機(jī)器人的范疇。追溯近代機(jī)器人的足跡，從上世紀(jì)五十年代算起，大約也有半個(gè)多世紀(jì)了。起初，機(jī)器人主要活躍在產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，例如人們熟知的汽車、家電、工程機(jī)械、物流、農(nóng)林業(yè)、石化等，稱之為產(chǎn)業(yè)機(jī)器人 ，是第一大板塊。到了世紀(jì)之交，服務(wù)機(jī)器人異軍突起，它們深入社會(huì)社區(qū)生活的各個(gè)方面，如清潔、清洗、保安、消防、救援、醫(yī)療、監(jiān)護(hù)、康復(fù)、益智、娛樂(lè)、幼教，智能家居等等，正在為人類描繪新生活的絢麗圖景，從而成為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的后起之秀，第二大板塊。服務(wù)機(jī)器人 屬于一種半自主或全自主作業(yè)的機(jī)器人，完成為人類群

3、體或個(gè)體服務(wù)的諸多功能，但是一般不參與和國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)部門(mén)有關(guān)的各種生產(chǎn)活動(dòng)。在 2007 年第一期科學(xué)美國(guó)人上，比爾 ?蓋茨 發(fā)表了一篇題為“家家都有機(jī)器人”的文章。他向世界預(yù)言：機(jī)器人是繼個(gè)人計(jì)算機(jī)之后的下一個(gè)熱門(mén)領(lǐng)域。機(jī)器人即將重復(fù)個(gè)人計(jì)算機(jī)是崛起之路，成為人們1日常生活的一部分，徹底改變這個(gè)時(shí)代的生活方式。據(jù)國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)（ IFR）的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，最近五年，全球服務(wù)機(jī)器人產(chǎn)量將以每年40%左右的速度遞增，2012 年達(dá)到800 億美元的市場(chǎng)。我們完全有理由憧憬，不久的將來(lái)，服務(wù)機(jī)器人將擔(dān)當(dāng)社區(qū)服務(wù)志愿者的生力軍。因此，服務(wù)機(jī)器人正在成為并將繼續(xù)成為科學(xué)家研究的重要課題，是機(jī)器人學(xué)重要的

4、一個(gè)分支。本屆 “機(jī)器人創(chuàng)意比賽” 的主題選定 “社區(qū)志愿者”，其主旨在促進(jìn)我國(guó)青少年走進(jìn)社區(qū)， 貼近生活， 關(guān)心街坊鄰里的生存狀況， 同時(shí)針對(duì)服務(wù)機(jī)器人這個(gè)熱門(mén)課題做初步的調(diào)研和了解，以便激發(fā)創(chuàng)新靈感，借助服務(wù)機(jī)器人之“筆”勾畫(huà)完美社區(qū)、幸福家庭新生活的藍(lán)圖，讓機(jī)器人更好地為人類服務(wù)。當(dāng)然，研究的過(guò)程也是培育學(xué)生人文關(guān)懷的情操、體驗(yàn)人 -機(jī)器人的伙伴關(guān)系的過(guò)程。2.2 課題研究（ 1）主題的涵義有關(guān)“社區(qū)”的解釋是：社區(qū)指人們共同生活的一定區(qū)域。它由五個(gè)要素組成，分別是人口、 地域、制度、政策和機(jī)構(gòu)。如學(xué)校、 公園、居委會(huì)都屬于社區(qū)。社區(qū)往往擁有龐大的核心用戶群體。 社區(qū)的功能主要有管理功能

5、、 服務(wù)功能、保障功能、教育功能、 安全穩(wěn)定功能。 本屆比賽創(chuàng)意主題重點(diǎn)涉及到服務(wù)功能和教育功能。解讀“ 社區(qū)志愿者 ”這個(gè)題目，涉及到兩個(gè)關(guān)鍵詞，一是 社區(qū)服務(wù) ，二是志愿者（即機(jī)器人）。第一個(gè)關(guān)鍵詞社區(qū)服務(wù)。社區(qū)是志愿者（機(jī)器人）具體服務(wù)的平臺(tái)。社區(qū)服務(wù)就是一個(gè)社區(qū)為滿足成員物質(zhì)生活與精神生活需要而進(jìn)行的社會(huì)性福利服務(wù)活動(dòng)。社區(qū)的概念是相當(dāng)發(fā)散和開(kāi)放的，這就為機(jī)器人創(chuàng)意提供了廣闊的想象空間，給出了多樣化的選擇。 從大的方面理解，社區(qū)是一個(gè)群體的概念、社會(huì)大生活的概念。一個(gè)城市由多個(gè)社區(qū)組成，交通、建筑、市政工程（例如上下水管道）、醫(yī)療、消防、救援、旅游導(dǎo)購(gòu)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等等都可以合理地納入社區(qū)

6、功能的范疇。也許，涉及這個(gè)主題時(shí)，更多人會(huì)把目光投向與自己生活密切相關(guān)的小社區(qū)。小社區(qū)也有豐富的創(chuàng)意題目，例如保安、清潔、綠化，社區(qū)活動(dòng)站中人們的休閑、健身、娛樂(lè)、助老助殘等。再小而化之，2社區(qū)是由一個(gè)一個(gè)的細(xì)胞家庭組成的， 實(shí)際上，服務(wù)機(jī)器人已經(jīng)滲入并將繼續(xù)深入家庭生活和個(gè)人生活。 這一類機(jī)器人又可稱為家用機(jī)器人 （或個(gè)人機(jī)器人、我的機(jī)器人等等），它們能夠代替人類做各種家務(wù)事，勝任多種個(gè)體服務(wù)作業(yè)。據(jù)預(yù)測(cè)， 2011 2014 年各類家用機(jī)器人（吸塵器機(jī)器人、割草機(jī)器人、擦窗機(jī)器人）將達(dá)到 980 萬(wàn)臺(tái)，價(jià)值 43 億美元。而娛樂(lè)休閑機(jī)器人（玩具機(jī)器人、寵物機(jī)器人、教育培訓(xùn)機(jī)器人、益智機(jī)器人

7、）達(dá)到460 萬(wàn)臺(tái)，價(jià)值 11 億美元。說(shuō)到家用機(jī)器人， 其實(shí)人們?cè)缇推诖龑⒑芏嗪芏嗉覄?wù)事交給它們?nèi)プ觥?有人粗略地歸納過(guò)，大約有三十類左右：打掃房間、刷碗、炊事、洗衣、陪伴、護(hù)理、按摩、導(dǎo)盲、下棋、游戲、兒童早教、感情慰藉近年來(lái)，“智能家居”逐漸成為現(xiàn)代社區(qū)建設(shè)津津樂(lè)道的話題。不是有這樣的口號(hào)嗎：“科技改變生活， 機(jī)器人改變生活， 智能家居引領(lǐng)完美的家庭新生活” 。如果說(shuō)物聯(lián)網(wǎng)給家居帶來(lái)全新的理念， 那么家用機(jī)器人就將擔(dān)當(dāng)起智能家居生活最重要的物理載體。 網(wǎng)絡(luò)為主人提供傳遞遠(yuǎn)程操控指令信息的平臺(tái)， 而家用機(jī)器人的角色則是發(fā)揮自身高度的智慧、自主性、靈活性，執(zhí)行指令，實(shí)施和完成作業(yè)任務(wù)。這么聽(tīng)

8、起來(lái)， 網(wǎng)絡(luò)加上家用機(jī)器人也許真的將徹底顛覆傳統(tǒng)家居的生活模式和習(xí)慣。未來(lái)的智能家居究竟是什么模樣？讓我們大家發(fā)揮豐富的想象力來(lái)創(chuàng)造和描繪吧！第二個(gè)關(guān)鍵詞志愿者，即機(jī)器人，它是我們需要在“社區(qū)”這個(gè)平臺(tái)上展現(xiàn)的主角，是本屆創(chuàng)意表現(xiàn)的著落點(diǎn)，也是創(chuàng)新的亮點(diǎn)。社區(qū)服務(wù)不限于少數(shù)人向其他人提供服務(wù)，而是以社區(qū)全體居民參與為基礎(chǔ)，自助與互助相結(jié)合的社會(huì)公益活動(dòng)，所謂“志愿者” ，指機(jī)器人樂(lè)意融入到社區(qū)的各項(xiàng)公益活動(dòng)中，恪盡職守，衷心為群眾提供各種服務(wù)。服務(wù)機(jī)器人應(yīng)該具備三個(gè)根本屬性： 具有腦、手、腿的個(gè)體； 具有感知能力； 具有作業(yè)功能。 本屆比賽在初評(píng)階段將十分看重機(jī)器人的這三個(gè)基本屬性，同時(shí)也將它

9、們限制在“社區(qū)服務(wù)”的大前提下。注意，上面兩個(gè)關(guān)鍵詞是有主從關(guān)系的。社區(qū)只是展現(xiàn)機(jī)器人的舞臺(tái)。務(wù)必將創(chuàng)意的重點(diǎn)著落在機(jī)器人上。因此，不宜以社區(qū)為背景編造過(guò)多的故事或者情節(jié)（這樣做反而會(huì)稀釋機(jī)器人的創(chuàng)新點(diǎn)） ，要著力表現(xiàn)創(chuàng)意機(jī)器人的思想、內(nèi)涵，3以及它所蘊(yùn)含的科學(xué)原理。（ 2）選題范圍“社區(qū)志愿者”的選題很寬泛，服務(wù)機(jī)器人可謂多姿多彩。改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)迅速發(fā)展， 社區(qū)居民群眾的生活水平得到大幅度提升， 對(duì)物質(zhì)、文化、生活的需求日益呈現(xiàn)出多樣化、多層次的趨勢(shì)，這給社區(qū)服務(wù)提出了新的要求。社區(qū)服務(wù)包括物質(zhì)文明和精神文明兩個(gè)層次。機(jī)器人的參與可以使社區(qū)成員享受更多的公共服務(wù)的機(jī)會(huì)，從沉重的家

10、務(wù)勞動(dòng)中解放出來(lái)， 騰出更多的閑暇時(shí)間， 提高人們的生活質(zhì)量。 通過(guò)參與本屆創(chuàng)意比賽，有益于培養(yǎng)學(xué)生們高尚的道德與服務(wù)社會(huì)的風(fēng)氣。在課題研究的選題階段，參賽隊(duì)?wèi)?yīng)該充分利用社區(qū)服務(wù)的多樣性，從中提煉服務(wù)機(jī)器人所要參與和滿足的獨(dú)特功能，查明它們的具體科學(xué)原理、機(jī)理、機(jī)制，歸納出機(jī)器人的創(chuàng)新點(diǎn)。家用機(jī)器人的創(chuàng)新點(diǎn)一定聚焦在機(jī)器人與社區(qū)服務(wù)的結(jié)合點(diǎn)上，在那里生長(zhǎng)出新穎性。在上面針對(duì)主題涵義的解讀中，我們已經(jīng)對(duì)社區(qū)服務(wù)所涵蓋的內(nèi)容做了介紹。社區(qū)服務(wù)的機(jī)器人，可以按照功能劃分多個(gè)類別：交通、建筑、市政工程、醫(yī)療、消防、救援、導(dǎo)游導(dǎo)購(gòu)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等。以與民眾切身利益最密切的醫(yī)療福利機(jī)器人為例說(shuō)明。 它細(xì)分還有

11、 檢查診斷機(jī)器人、 手術(shù)機(jī)器人、護(hù)理康復(fù)、 假肢、 醫(yī)療教育等。前兩類機(jī)器人例如乳腺癌檢查診斷，腦外科、眼科、心臟微創(chuàng)手術(shù)等直接面對(duì)患者作業(yè)，需要具有高智能、高靈活性、高精度才能替代一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師，可以想象到開(kāi)發(fā)難度非常大，因此，迄今為止，這一類機(jī)器人問(wèn)世不多，達(dá)芬奇手術(shù)機(jī)器人是其代表作。至于后三類機(jī)器人，除了基本功能外，還需要具有完善的人- 機(jī)交互功能，或者說(shuō)高度的便利性?？梢园凑展δ軐⒓矣脵C(jī)器人劃分成三代類別。再結(jié)合人們對(duì)它們的關(guān)注和依賴程度排序，依次是：老齡化服務(wù)、家務(wù)、娛樂(lè)機(jī)器人。用戶對(duì)家用機(jī)器人性能最迫切的三項(xiàng)要求是：方便、安全、低廉。在充分理解比賽主題的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)課題研究，確定

12、作品的制作方案后，就可以進(jìn)入課題的實(shí)施階段。 一定要讓自己所遴選的項(xiàng)目研究主題和演示的內(nèi)容緊4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(jī)器人（或機(jī)器人系統(tǒng)）作品形式抒發(fā)創(chuàng)意，表達(dá)創(chuàng)新。創(chuàng)新點(diǎn)不必貪多，突出一個(gè)或兩個(gè)深入研究，避免陷入把精力放在編排故事、構(gòu)造情節(jié)的誤區(qū)。本屆比賽不提倡參賽隊(duì)一窩蜂地都集中在仿人機(jī)器人、 舞蹈機(jī)器人、 表演機(jī)器人上，提倡在創(chuàng)意比賽中發(fā)散思維。 也不提倡同一個(gè)作品同時(shí)投送多個(gè)競(jìng)賽項(xiàng)目。3 比賽規(guī)則3.1 分組比賽按小學(xué)組、 初中組、高中組分組別進(jìn)行。 參賽隊(duì)?wèi)?yīng)該在賽前完成參賽作品的制作和搭建，屆時(shí)攜帶作品赴現(xiàn)場(chǎng)，比賽的內(nèi)容為展示、演示和評(píng)審。每

13、支參賽隊(duì)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 2013 年 6 月底前仍然在校的學(xué)生。在現(xiàn)場(chǎng)布展階段學(xué)生隊(duì)員和教練員均可以入場(chǎng)工作，但是在封場(chǎng)評(píng)審階段教練員不得入場(chǎng)指導(dǎo)和參與問(wèn)辯。3.2 參賽作品的器材要求參加本屆競(jìng)賽的機(jī)器人作品， 除不得選用污染環(huán)境、 有害健康的器材外， 原則上不限定參賽使用的器材。 鼓勵(lì)小學(xué)組參賽作品盡量利用環(huán)?？稍偕牧稀?平時(shí)課外活動(dòng)的現(xiàn)成套材開(kāi)展設(shè)計(jì)和搭建， 力求節(jié)省成本，避免比賽的成人化傾向。提倡在初、高中組參賽作品中一定程度采用自制器材，且機(jī)器人的創(chuàng)意、設(shè)計(jì)、搭建、編程應(yīng)由學(xué)生獨(dú)立或集體親身實(shí)踐和完成。3.3 參賽機(jī)器

14、人作品應(yīng)該體現(xiàn)六個(gè)要素（1）符合創(chuàng)新比賽的主題，正確體現(xiàn)機(jī)器人的內(nèi)涵；（2）在契合主題的前提下，機(jī)器人演示的完整性和創(chuàng)意的新穎性；（3）科學(xué)性和一定的研究制作工作量；（4）研制過(guò)程和作品成果均體現(xiàn)出學(xué)生的主體性；（5）注重機(jī)器人的外觀設(shè)計(jì)、制作工藝、觀賞性；（6）規(guī)范的申報(bào)材料。3.4 機(jī)器人創(chuàng)意比賽程序3.4.1 申報(bào)本屆創(chuàng)意比賽申報(bào)與往年有較大區(qū)別，將通過(guò)“中國(guó)青少年機(jī)器人教育在線5網(wǎng)站 /”（以下簡(jiǎn)稱網(wǎng)站）的平臺(tái)， 推行全程電子信息管理，實(shí)現(xiàn)申報(bào)和評(píng)審的無(wú)紙化。機(jī)器人創(chuàng)意比賽參賽隊(duì)?wèi)?yīng)在規(guī)定的截止日期， 即 2013 年 6 月 5

15、日 24 點(diǎn)前通過(guò)“中國(guó)青少年機(jī)器人教育在線網(wǎng)站” 在線提交申報(bào)資料， 電子化申報(bào)材料的內(nèi)容包括：（1）機(jī)器人創(chuàng)意比賽項(xiàng)目 電子申報(bào)表 1 份；（2）機(jī)器人創(chuàng)意比賽項(xiàng)目研制報(bào)告1 份。該報(bào)告的文字與圖表（外觀圖、結(jié)構(gòu)圖、原理圖等）共計(jì)不超過(guò)5 頁(yè)，另附作品彩色照片、但數(shù)量不超過(guò)5 幅；（3）機(jī)器人動(dòng)作演示的 視頻資料 13 分鐘；（4）項(xiàng)目研發(fā)所需材料清單一份；（5）項(xiàng)目運(yùn)行的完整程序設(shè)計(jì)（程序設(shè)計(jì)可以使用圖形程序設(shè)計(jì)），使用的語(yǔ)言不限。是否按時(shí)、完整、規(guī)范地提供上述材料， 將作為申報(bào)作品資格審查與項(xiàng)目初評(píng)的重要依據(jù)。 凡未達(dá)到合格要求者， 將被視為初評(píng)不合格， 而取消參加全國(guó)終評(píng)的資格。3.

16、4.2 資格審查與初評(píng)競(jìng)賽組委會(huì)和專家委員會(huì)將根據(jù)申報(bào)資料對(duì)參賽作品進(jìn)行資格審查與初評(píng)。其結(jié)果定于 2013 年 6 月 15 日前在網(wǎng)站公示。通過(guò)資格審查與初評(píng)的作品才被允許進(jìn)入全國(guó)終評(píng)階段。3.4.3 現(xiàn)場(chǎng)布展（1）獲得終評(píng)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(jī)器人作品的展臺(tái)面積不超過(guò)2 平方米。3.4.4 機(jī)器人的組裝與調(diào)試在正式展示和問(wèn)辯前， 組委會(huì)安排一定時(shí)間段供參賽隊(duì)布展、組裝和調(diào)試作品。3.4.5 終評(píng)機(jī)器人創(chuàng)意比賽的終評(píng)包括作品展示、 公眾對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作品的評(píng)價(jià)和評(píng)審小組成員的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)辯。 評(píng)審小組由競(jìng)

17、賽組委會(huì)聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)機(jī)器人學(xué)術(shù)界的資深專家組成。6中國(guó)科技館專項(xiàng)獎(jiǎng)的作品選拔既可委托評(píng)審小組， 也可由中國(guó)科技館另外組織專家評(píng)審。（1）現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)辯在終評(píng)階段， 在指定時(shí)間段內(nèi)， 所有參賽選手應(yīng)在展臺(tái)旁待命，以便接受評(píng)審小組的現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)辯。現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)辯為封場(chǎng)評(píng)審，除參賽學(xué)生選手外，其他人（包括指導(dǎo)教師）等均不得進(jìn)入場(chǎng)區(qū)。 選手有 5 分鐘的講解與演示時(shí)間， 問(wèn)辯時(shí)間通常為510 分鐘；（2）公眾評(píng)價(jià)在參賽作品面向公眾的展示、 演示的過(guò)程中， 競(jìng)賽組委會(huì)將隨機(jī)組織部分公眾對(duì)作品進(jìn)行民意測(cè)驗(yàn)。公眾評(píng)價(jià)對(duì)終評(píng)起參考作用。要求參賽作品全程展示，不得提前撤展。終評(píng)在綜合初評(píng)、現(xiàn)場(chǎng)展示效果、公眾評(píng)價(jià)、問(wèn)辯表現(xiàn)的基礎(chǔ)上，

18、由評(píng)審小組依據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（表 1）集體評(píng)議做出，再經(jīng)評(píng)審組長(zhǎng)同意后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)上傳至競(jìng)賽計(jì)分管理系統(tǒng)。一等獎(jiǎng)作品要附上評(píng)語(yǔ)。組委會(huì)將在閉幕式上發(fā)布終評(píng)結(jié)果，并在網(wǎng)站上公示。4 機(jī)器人創(chuàng)意比賽作品的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)按照表 1 所示的六項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分。表 1 機(jī)器人創(chuàng)意比賽作品的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目細(xì)目權(quán)重創(chuàng)意新穎性、獨(dú)立性、特色，有一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)或多個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)25%目標(biāo)1.目標(biāo)明確，契合主題，選題有新穎性25%2.問(wèn)題帶有社會(huì)性和典型性，解決方案有可行性工作量和1.作品申報(bào)的資料完整、按時(shí)、規(guī)范15%完整性2.工作量 .適當(dāng)，由學(xué)生獨(dú)立或團(tuán)隊(duì)合作完成作品設(shè)計(jì)制作1.作品結(jié)構(gòu)合理巧妙，制作精良15%評(píng)分表操1.現(xiàn)場(chǎng)操作嫻熟、機(jī)器人演示過(guò)程完整標(biāo)達(dá)作2.展板內(nèi)容簡(jiǎn)明，版式富有創(chuàng)意，視覺(jué)效果好10%準(zhǔn)3.陳述清晰，問(wèn)辯回答正確，能反映對(duì)創(chuàng)意的深入理解7團(tuán)精1.團(tuán)隊(duì)分工明確，各司其職，團(tuán)結(jié)協(xié)作10%隊(duì)神2.項(xiàng)目成果由團(tuán)隊(duì)集體合作完成中國(guó)科技館專項(xiàng)獎(jiǎng)的作品還應(yīng)注意展示性、互動(dòng)性。5 獎(jiǎng)勵(lì)按照高中、初中、小學(xué)的組別分別評(píng)