第十七屆中小學(xué)電腦設(shè)計(jì)大賽能力風(fēng)暴WER能力挑戰(zhàn)賽——撬動(dòng)地球競(jìng)賽規(guī)則

1、附件6能力風(fēng)暴WER能力挑戰(zhàn)賽“撬動(dòng)地球”競(jìng)賽規(guī)則序“給我一個(gè)支點(diǎn)，我就能撬動(dòng)地球?！卑⒒椎逻@不是阿基米德的狂言，而是簡(jiǎn)單機(jī)械中的杠桿原理。人類對(duì)工具、火和語言的掌握，使得人類在地球萬物生靈中脫穎而出，而簡(jiǎn)單機(jī)械，則是人類在改造自然中運(yùn)用機(jī)械工具的智慧結(jié)晶。“WER撬動(dòng)地球”的參賽隊(duì)員們將操作機(jī)器人，探究簡(jiǎn)單機(jī)械，最終將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用到機(jī)器人的設(shè)計(jì)中。2016賽季，我們一起，撬動(dòng)地球！1. 場(chǎng)地說明一樓“基地”斜坡：42*140cm二樓“基地”二樓：204*116cm一樓：240*210cm圖1 場(chǎng)地總成比賽場(chǎng)地分上下兩層（如圖1），支架材質(zhì)為金屬（截面2cm×2cm），兩層之間通

2、過“斜坡”相連，斜坡與一樓夾角為30度(±1度)，二樓護(hù)欄為木板（高度10cm，厚度1-2cm），二層護(hù)欄約束的范圍為二樓的場(chǎng)地范圍。場(chǎng)地上共有2個(gè)基地，比賽過程中，機(jī)器人可以選擇任意時(shí)機(jī)離開或返回任一基地。2.任務(wù)說明任務(wù)總數(shù)是16個(gè)，含1個(gè)擁有“拯救”的任務(wù)（任務(wù)1）及3個(gè)高低難度分級(jí)得分的任務(wù)（任務(wù)2、4和5），最高得分是1000分。小學(xué)/初中組：同時(shí)采用高、低難度得分；高中組：不采用低難度得分，僅采用高難度得分。任務(wù)1：能量球模型1 推板槽壓板球模型圖1-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場(chǎng)地上。推板向外拉出到達(dá)極限位置，槽開口處上抬到最高處，球自然地放置在槽

3、的最低位置。模型2推板球東西向的橫梁掛鉤模型圖2-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)掛鉤勾住場(chǎng)地框架東西向的橫梁，開口向南，模型在一層場(chǎng)地圖上垂直投影落在3個(gè)特定區(qū)域其中之一。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值球的垂直投影接觸一層基地，得分分值是30分/個(gè)；得分的同時(shí)，抵消一次“基地外接觸機(jī)器人”減20分的懲罰，最多抵消兩次；【拯救】注意：?jiǎn)屋啽荣愡^程中，如果參賽隊(duì)員未發(fā)生“基地外接觸機(jī)器人”，那么如果機(jī)器人取回兩個(gè)能量球，得分為30+30分，無抵消減分的過程，也無額外加分。無論如何，在每輪比賽結(jié)束時(shí)，參賽隊(duì)員都必須將此前獲得的球交給場(chǎng)地裁判。任務(wù)2：古老的板車倉庫板車谷物模型圖3-任務(wù)模型初始狀態(tài)的

4、效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)倉庫底板固定在場(chǎng)地上，板車輪子朝向倉庫且左右居中，板車開口一側(cè)邊緣垂直投影不超場(chǎng)地標(biāo)記線，谷物放在板車上緊貼手柄一側(cè)且左右居中。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值谷物接觸倉庫（倉庫底板和護(hù)欄都屬于倉庫），谷物的任意部位不接觸場(chǎng)地，但是谷物部分垂直投影接觸場(chǎng)地，得分分值是30分；【低難度得分】谷物接觸倉庫，且谷物的所有垂直投影完全落在倉庫內(nèi)（倉庫底板的外輪廓以內(nèi)都屬于倉庫），得分分值是50分?！靖唠y度得分】小學(xué)/初中組：同時(shí)采用高、低難度得分；高中組：不采用低難度得分，僅采用高難度得分。磁鐵任務(wù)3：剪刀斜坡剪刀手柄帶鐵釘?shù)牟势磕Ｐ蛨D4-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)架子底板固定

5、在場(chǎng)地上。三個(gè)彩瓶（顏色隨機(jī)）吸附在剪刀固定部分的磁鐵上，彩瓶開口處可以如效果圖所示，也可以自然朝下，但必須確保彩瓶鐵釘頭與磁鐵連接；剪刀活動(dòng)部分手柄自然下墜使剪刀處于打開狀態(tài)。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值彩瓶完全脫離模型上的磁鐵，得分分值是10分/個(gè)任務(wù)4：姜太公釣魚線魚鉤框竿模型圖5-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)框固定在場(chǎng)地上。魚竿放到框的上方且保持最低位置，魚吸附著鉤，線長度（可活動(dòng)的線的長度）18（±0.5） cm，魚的位置如效果圖所示。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值魚的部分垂直投影落在框內(nèi)（框邊的外輪廓以內(nèi)都屬于框，固定魚竿的底板不屬于框），魚的任意部位不接觸場(chǎng)地，得分分值是40

6、分；【低難度得分】魚的所有垂直投影完全落在框內(nèi)（框邊的外輪廓以內(nèi)都屬于框，固定魚竿的底板不屬于框），得分分值是60分?！靖唠y度得分】中間刻度1*1cm任務(wù)5：控制重量指針寬度1*1cm左側(cè)刻度1*1cm左側(cè)托盤右側(cè)托盤立方體砝碼模型圖6-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場(chǎng)地上。天平的右側(cè)固定放置一個(gè)立方體砝碼，天平的指針指向右刻度。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值刻度是截面1*1cm的方柱，指針寬1cm。指針指向某一刻度的標(biāo)準(zhǔn)是指針延長線落在刻度盤上的垂直投影接觸刻度。指針明顯指向左中或右中刻度之間時(shí)，判定指針指向左或者右。指針指向中刻度，得分分值是30分?！镜碗y度得分】指針指向左或者左

7、中，得分分值是60分；【高難度得分】注意：參賽隊(duì)員必須自己搭建一個(gè)物體（材質(zhì)、結(jié)構(gòu)同規(guī)則中對(duì)機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)一致，重量與造型不限）并由機(jī)器人將這個(gè)物體放置在左側(cè)托盤（不得使用膠水膠帶等輔助固定的物質(zhì)），且右側(cè)立方體砝碼不得脫離右側(cè)托盤。否則得分無效。磁鐵任務(wù)6：平衡游戲帶鐵釘?shù)牟势恐亓喥胶鈼U模型圖7-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)平衡桿的底板固定在場(chǎng)地上。平衡桿的兩端裝有磁鐵，分別吸附兩個(gè)彩瓶（顏色隨機(jī)），彩瓶開口向下，重力輪自然下墜使平衡桿保持水平。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值彩瓶完全脫離模型上的磁鐵，得分分值是20分/個(gè)；任務(wù)7：磨石手柄磁鐵帶鐵釘?shù)牟势磕Ｐ蛨D8-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任

8、務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場(chǎng)地上。推桿指向正東、正南、正西、正北任意一個(gè)方向，4個(gè)彩瓶（顏色隨機(jī)）倒立且吸附在頂部磁鐵上。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值彩瓶完全脫離模型上的磁鐵，得分分值是10分/個(gè)；任務(wù)8：開采礦石模型圖9-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)一層場(chǎng)地圖紙東側(cè)偏南區(qū)域標(biāo)示有礦石輪廓示意圖，礦石各個(gè)面的朝向如效果圖所示。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值礦石垂直投影接觸一層基地，得分分值是50分；注意： 無論如何，在每輪比賽結(jié)束時(shí)，參賽隊(duì)員都必須將此前獲得的礦石模型交給場(chǎng)地裁判。任務(wù)9：遠(yuǎn)而且準(zhǔn)橡膠圈運(yùn)動(dòng)臂框柱子配重球模型圖10-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場(chǎng)地上。配重球到達(dá)最

9、高極限位置，橡膠圈掛在運(yùn)動(dòng)臂低處掛鉤上，側(cè)面緊貼運(yùn)動(dòng)臂。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值橡膠圈在框內(nèi)，得分分值是40分；橡膠圈套住柱子（含橡膠圈掛在柱子頂端的情況），得分分值是60分。門任務(wù)10：迎門而上斜坡模型圖11-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場(chǎng)地上。門關(guān)閉時(shí)機(jī)器人只能自下往上通過斜坡，反之無法通過。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值如果機(jī)器人將任一邊門開得足夠大，門會(huì)保持完全打開狀態(tài)，得分分值是30分/門；注意：比賽過程中，因機(jī)器人運(yùn)行或參賽隊(duì)員觸碰而造成門模型的結(jié)構(gòu)明顯被破壞、或者門模型在斜坡上的位置明顯被移動(dòng)，只要任一邊的門出現(xiàn)以上任意一種情況，這邊門得分就無效：如果門或者部分門結(jié)構(gòu)與場(chǎng)

10、地保持粘連則保持現(xiàn)狀；如果門或者部分門結(jié)構(gòu)掉在場(chǎng)地上，由裁判保管這部分結(jié)構(gòu)，直到本輪比賽結(jié)束。任務(wù)11：齒輪傳動(dòng)刻度旋轉(zhuǎn)手柄指針模型圖12-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖一指針40分30分臨界點(diǎn)30分40分50分臨界點(diǎn)模型圖13-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖二任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場(chǎng)地上。指針指向如效果圖二所示，手柄角度隨機(jī)。指針指向某一刻度的標(biāo)準(zhǔn)是指指針延長線接觸刻度。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值指針指向臨界點(diǎn)或臨界點(diǎn)與30之間，得分分值是30分；指針指向30分刻度或30與40之間，得分分值是40分；指針指向40分刻度或40與50之間，得分分值是50分。注意：指針轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不產(chǎn)生得分，只有在指針靜止后裁判

11、才會(huì)記分。當(dāng)指針指向兩個(gè)分值的刻度時(shí)，以較高分值計(jì)算。任務(wù)12：省力的撬棒墻面撬棒板磁鐵模型圖14-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場(chǎng)地上。需要被撬掉的板與墻面是通過磁鐵相吸，板的一側(cè)剛好夾住撬棒前端，撬棒手柄垂直于墻面。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值板被撬落完全脫離墻面（不含底板），得分分值是30分。任務(wù)13：翻越雪山車斜坡坑模型圖15-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場(chǎng)地上。車移動(dòng)方向同斜坡朝向一致，車的一端緊靠著底座A型件、一端輪子跨在斜坡底部，如效果圖所示。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值四個(gè)車輪同時(shí)接觸坑底面，得分分值是40分；任務(wù)14：初露鋒芒磁鐵支架箭頭模型圖16-

12、任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場(chǎng)地上。正面的方形平板向上達(dá)到極限位置，后面的箭頭背板向下達(dá)到極限位置。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值從模型正面看去箭頭明顯露出，得分分值是50分。注意：參賽隊(duì)員必須自己搭建一個(gè)模塊（材質(zhì)、結(jié)構(gòu)同規(guī)則中規(guī)范機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)一致，重量與造型不限）并由機(jī)器人將這個(gè)模塊放置（不得使用膠水膠帶等輔助固定的物質(zhì)）在模型上。否則得分無效。任務(wù)15：撬動(dòng)地球支架杠桿模型圖17-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場(chǎng)地上。杠桿向地球的方向傾斜到極限位置。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值杠桿的地球一端底部與支架分離，得分分值是50分。注意：參賽隊(duì)員可以自己搭建一個(gè)模塊（材質(zhì)

13、、結(jié)構(gòu)同規(guī)則中規(guī)范機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)一致，重量與造型不限）并由機(jī)器人將這個(gè)模塊放置（不得使用膠水膠帶等輔助固定的物質(zhì)）在模型上。也允許在比賽結(jié)束時(shí)由靜止的機(jī)器人機(jī)構(gòu)接觸模型造成得分狀態(tài)。否則得分無效。任務(wù)16：奪寶游戲任務(wù)模型初始狀態(tài)桶的底座底板固定在場(chǎng)地上。桶壁與底座可被手動(dòng)分離，便于裁判恢復(fù)模型狀態(tài)。任務(wù)的得分標(biāo)準(zhǔn)及分值階段一：收集機(jī)器人將彩瓶（不區(qū)分顏色）收集到一層基地內(nèi)，得分分值是10分/個(gè)。收集過程中參賽隊(duì)員一旦在基地外接觸攜帶彩瓶的機(jī)器人，判定為任務(wù)失敗，除了相應(yīng)的減分懲罰外，彩瓶模型由裁判保管；階段二：運(yùn)送機(jī)器人將彩瓶（不區(qū)分顏色）收集到二層基地內(nèi)，得分分值是20分/個(gè)。機(jī)器人攜帶彩瓶

14、離開一層基地后如果發(fā)生基地外接觸機(jī)器人的情況，除了相應(yīng)的減分懲罰外，參賽隊(duì)員可以攜帶留在機(jī)器人上的彩瓶重新回到一層基地選擇任意時(shí)機(jī)使機(jī)器人攜帶彩瓶重新離開一層基地，之前的得分任然有效。階段三：擺放機(jī)器人將彩瓶（不區(qū)分顏色）收集到桶內(nèi)，得分分值是30分/個(gè)。機(jī)器人攜帶彩瓶離開二層基地后如果發(fā)生基地外接觸機(jī)器人的情況，除了相應(yīng)的減分懲罰外，參賽隊(duì)員可以攜帶留在機(jī)器人上的彩瓶重新回到二層基地選擇任意時(shí)機(jī)使機(jī)器人攜帶彩瓶重新離開二層基地，之前的得分仍然有效。桶壁與底座不得完全脫離，否則此階段得分失效。注意：無論如何，在每輪比賽結(jié)束時(shí)，參賽隊(duì)員都必須將此前獲得的彩瓶交給場(chǎng)地裁判。附加任務(wù)：模型及得分標(biāo)準(zhǔn)

15、均現(xiàn)場(chǎng)公布。3.任務(wù)模型坐標(biāo)圖2 場(chǎng)地效果圖（含任務(wù)模型）3.1附加任務(wù)模型坐標(biāo)附加任務(wù)模型位置使用以上三個(gè)位置其中之一。場(chǎng)地附加任務(wù)為選做任務(wù)，參賽隊(duì)可以根據(jù)自身的條件決定是否完成，無論參賽隊(duì)是否選擇附加任務(wù)，附加任務(wù)模型都會(huì)出現(xiàn)在場(chǎng)地上指定的位置。4比賽流程第一步：現(xiàn)場(chǎng)簽到第二步：進(jìn)入調(diào)試區(qū)第三步：查看公告欄 第四步：封閉調(diào)試第五步：機(jī)器人封存第六步：比賽第七步：總分排名4.1簽到、抽簽參賽隊(duì)于簽到處查看參賽隊(duì)的分組情況，確認(rèn)場(chǎng)地號(hào)。4.2 進(jìn)入調(diào)試區(qū)參賽隊(duì)進(jìn)入調(diào)試區(qū)，對(duì)號(hào)入座，布置電源延長線。賽場(chǎng)提供當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)電源接口，如果參賽隊(duì)需要任何電壓或者頻率的轉(zhuǎn)換器，請(qǐng)參賽隊(duì)自行準(zhǔn)備。距離參賽隊(duì)最

16、近的電源接口可能距離參賽隊(duì)的指定調(diào)試桌有一定的距離，請(qǐng)參賽隊(duì)自行準(zhǔn)備足夠長的電源延長線，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)使用延長線時(shí)請(qǐng)注意固定和安全。4.2.1機(jī)器人的規(guī)格l 尺寸：每次出發(fā)前，機(jī)器人尺寸不得大于30*30*30cm（長*寬*高）；離開基地后，機(jī)器人的機(jī)構(gòu)可以自行伸展。l 控制器：每臺(tái)機(jī)器人只允許使用一個(gè)控制器。單輪比賽中，不允許更換控制器。l 執(zhí)行器：當(dāng)電機(jī)用于驅(qū)動(dòng)輪時(shí)，只允許單個(gè)電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)單個(gè)著地的輪子。每臺(tái)機(jī)器人只允許使用共計(jì)不超過4個(gè)電機(jī)。l 傳感器：每臺(tái)機(jī)器人允許使用的傳感器種類和數(shù)量不限，但不得使用多個(gè)相同或者不同傳感器探頭做成的集成傳感器。l 結(jié)構(gòu)：機(jī)器人必須使用塑料材質(zhì)的拼插式結(jié)構(gòu)

17、，不得使用扎帶、螺釘、鉚釘、膠水、膠帶等輔助連接材料。l 電源：每臺(tái)機(jī)器人必須自帶獨(dú)立電池，不得連接外部電源，電池電壓不得高于9V，不得使用外置電路板（用于升壓、降壓、穩(wěn)壓等）。4.2.2 隨機(jī)檢驗(yàn)所有參賽機(jī)器人必須符合本規(guī)則，以保證比賽的公平，參賽隊(duì)員攜帶機(jī)器人進(jìn)入賽場(chǎng)（含調(diào)試區(qū)）后，裁判有權(quán)隨時(shí)（比賽期間）隨機(jī)檢驗(yàn)任一機(jī)器人，違規(guī)的機(jī)器人，需要按照要求修改，如果機(jī)器人放入賽場(chǎng)后仍然違規(guī)，會(huì)導(dǎo)致被取消參賽資格。4.4 封閉調(diào)試每輪比賽開始之前都會(huì)預(yù)留封閉調(diào)試時(shí)間120分鐘（各區(qū)域可以根據(jù)實(shí)際參賽隊(duì)伍數(shù)量調(diào)整調(diào)試時(shí)間，確保每隊(duì)調(diào)試時(shí)間不低于10分鐘），用于參賽隊(duì)根據(jù)場(chǎng)地環(huán)境修改機(jī)器人的必要參數(shù)

18、，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修。賽場(chǎng)為日常照明，參賽隊(duì)員可以標(biāo)定傳感器，但是大賽組織方不保證現(xiàn)場(chǎng)光線絕對(duì)不變。隨著比賽的進(jìn)行，現(xiàn)場(chǎng)的陽光可能會(huì)有變化。現(xiàn)場(chǎng)可能會(huì)有照相機(jī)或攝像機(jī)的閃光燈、補(bǔ)光燈或者其他賽項(xiàng)的未知光線影響，請(qǐng)參賽隊(duì)員自行解決。參賽隊(duì)員必須有秩序地排隊(duì)進(jìn)行調(diào)試及準(zhǔn)備，并且不得通過任何方式接受教練的干預(yù)，不遵守秩序的參賽隊(duì)可能將被取消參賽資格。4.5 機(jī)器人封存封閉調(diào)試結(jié)束后，由裁判對(duì)機(jī)器人封存（封存的材料可以不含電池，但不包含機(jī)器人以外的物品），未經(jīng)允許的參賽隊(duì)員不得接觸機(jī)器人，否則可能將被取消參賽資格。4.6 賽制比賽共2輪，單輪比賽時(shí)間為3分鐘。單輪計(jì)時(shí)周期為裁判的開始哨聲到裁判的結(jié)束哨聲

19、，而不是從機(jī)器人運(yùn)行開始計(jì)時(shí)。如果參賽隊(duì)伍選擇了場(chǎng)地附加任務(wù)，則完成場(chǎng)地附加任務(wù)的時(shí)間包含在單輪時(shí)間內(nèi)。比賽過程中，上一個(gè)隊(duì)伍開始比賽時(shí)，會(huì)通知下一個(gè)隊(duì)伍場(chǎng)邊準(zhǔn)備。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)（2分鐘）沒有準(zhǔn)備好的參賽隊(duì)將喪失本輪比賽機(jī)會(huì)，但不影響另一輪的比賽。4.6.1減分l 不允許在基地以外接觸任務(wù)模型；l 不允許在基地以外接觸機(jī)器人；l 不允許以任意方式協(xié)助機(jī)器人導(dǎo)航或完成任務(wù)；否則會(huì)導(dǎo)致最終成績被減去20分，即-20分/次，記錄一次“重啟”并且要求將機(jī)器人拿回基地重新出發(fā)；因此而造成的場(chǎng)地變化有效，因此而造成的得分無效，機(jī)器人當(dāng)時(shí)攜帶的得分模型失效并由裁判代為保管至本輪比賽結(jié)束；在這個(gè)過程中計(jì)時(shí)不會(huì)暫

20、停。當(dāng)單輪得分小于0分時(shí)，錄入計(jì)分系統(tǒng)的單輪成績?yōu)?分。4.6.2終止比賽比賽過程中，機(jī)器人或參賽隊(duì)員故意破壞場(chǎng)地、干擾比賽或沖撞裁判時(shí)，裁判有權(quán)直接終止比賽；參賽隊(duì)可以隨時(shí)向裁判申請(qǐng)終止比賽。裁判宣布終止比賽時(shí)，之前得分有效，且不影響另外一輪比賽的成績。4.7成績、排名參賽隊(duì)的最終得分為2輪場(chǎng)地任務(wù)賽得分總和。最終得分越高的排名越靠前；最終得分相同時(shí)，“重啟”次數(shù)越少的排名越靠前；最終得分相同、“重啟”次數(shù)相同時(shí)，2輪用時(shí)總和越少的排名越靠前。5定義l 基地：代表機(jī)器人出發(fā)和維修改裝的區(qū)域；u 離開基地：機(jī)器人的垂直投影完全離開基地；u 返回基地：機(jī)器人的任意部位（含機(jī)器人當(dāng)前獲得的場(chǎng)地任務(wù)模型）的垂直投影接觸基地邊界（返回基地后比賽計(jì)時(shí)不暫停，裁判不做任何判罰）；l 相對(duì)位置：分離接觸重疊6.計(jì)分表場(chǎng)地任務(wù)賽-計(jì)分表編號(hào)小學(xué)組 初中組