2017年FIRST工程挑戰(zhàn)賽-“動物之友”簡介及競賽規(guī)則

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)2017年FIRST工程挑戰(zhàn)賽“動物之友”簡介及競賽規(guī)則1、FIRST工程挑戰(zhàn)賽簡介FIRST LEGO League是FIRST機構(gòu)與樂高集團組成的一個聯(lián)盟組織。由發(fā)明家 Dean Kamen創(chuàng)立的FIRST機構(gòu) (For Inspiration and Recognition of Science and Technology) 目的是激發(fā)青少年對科學與技術(shù)的興趣。FLL是一個針對9-16歲孩子的國際比賽項目，每年9月份， FIRST LEGO League向全球參

2、賽隊伍公布年度挑戰(zhàn)項目，這個項目鼓勵孩子們用科學的方式去調(diào)查研究以及自己動手設(shè)計機器人。孩子們使用LEGO MINDSTORMS 產(chǎn)品和LEGO積木在輔導員的指導下為機器人進行設(shè)計、搭建、編程工作來解決現(xiàn)實世界中的問題，賽季的高潮是舉辦一個運動會式的比賽。2、競賽主題本屆FIRST工程挑戰(zhàn)賽的主題為“動物之友”。人們常說動物是人類的朋友，人類應(yīng)該以保護動物為己任。我們需要動物嗎？或者，它們需要我們嗎？答案：是的！這個機器人比賽所展示的只是我們與動物精彩故事的一部分。當你完成任務(wù)時，要注意多種創(chuàng)新和技術(shù)使人類能與動物交流學習、友好、幫助、日常需求、保護、娛樂和愛。你會看到，還有許多有趣的問題要解

3、決！3、比賽場地與環(huán)境比賽場地一張印制的場地膜上散布著多種任務(wù)模型。有些任務(wù)模型是用子 2 母扣固定在場地膜上的，在整個比賽期間，機器人不能挪動它們的位置，只能對模型上的可動部件進行操作；還有些模型是散放在場地膜上的，機器人在完成任務(wù)時通常（但不絕對）是要讓它們或帶它們回到基地的。賽臺賽臺是進行機器人比賽的地方。單個賽臺的內(nèi)部尺寸長為 1143mm、寬 2362mm，四周裝有邊墻，厚度為 38mm，內(nèi)高為 77mm13mm，如圖 2 所示。邊墻內(nèi)側(cè)為黑色。賽臺底板上鋪有亞光場地膜。場地膜上畫有基地，比賽用的部分模型則布置在場地膜上。場地膜（含黑邊）的尺寸為 1138mm、寬 2353mm。參賽

4、隊在設(shè)計機器人時必須充分考慮到場地膜的誤差。比賽時兩張賽臺背靠背放在一起，如圖 2 所示。兩支參賽隊各占一張賽臺。參賽隊員面向賽臺時，賽臺左西右東，場地膜上有一個表示方向的標志。為了便于操作，賽臺會架高 500650mm。參賽隊自己練習時可以只用一張賽臺，稱為“半臺”。如果有的任務(wù)模型要跨裝在賽臺的北邊墻上，那么，在練習用的“半臺”北邊墻外就需要使用已跟與邊墻同尺寸的木條作為另一張賽臺的“假邊墻”。場地上物品較多，比賽期間，參賽隊和裁判員要共同維護好場上秩序。參賽隊可以把基地內(nèi)當前不動或機器人不用的物品放到賽臺外或由兩名隊員之一拿在手里或放在盒子里。如因其它原因而非機器人的動作使模型斷裂、失效

5、、移動或被激活，如果可能，裁判員應(yīng)盡快將它恢復。任務(wù)說明及得分任務(wù)名稱任務(wù)模型任務(wù)內(nèi)容及得分條件分值運送鯊魚箱子和鯊魚完全在運輸目標區(qū)內(nèi)在目標區(qū)17在目標區(qū)210完成上述任務(wù)，鯊魚只與箱底接觸20導盲犬警示圍欄倒下15保護動物兩個相同的動物完全在同一側(cè)20/對喂食目標區(qū)域內(nèi)只有同種顏色的食物10/片仿生仿生墻完全承受了白色壁虎的全部重量15仿生墻完全承受了機器人的全部重量32自動擠奶牛奶和糞便均滾出15所有牛奶均滾出，糞便未滾出20放歸熊貓可滑動塊按順時針方向完全打開10恢復相機相機完全在基地內(nèi)15馴養(yǎng)和研究狗和馴養(yǎng)師完全在馴養(yǎng)研究區(qū)內(nèi)12動物學家完全在馴養(yǎng)研究區(qū)內(nèi)15盤狀糞便樣本完全在馴養(yǎng)研

6、究區(qū)內(nèi)5/個養(yǎng)蜂蜜蜂在蜂巢上且蜂巢中沒有蜂蜜12蜜蜂在蜂巢上且蜂蜜完全在基地內(nèi)15安裝假肢假肢裝到寵物身上且裁判員沒有拿著9假肢裝到寵物身上且寵物完全在農(nóng)場目標位置內(nèi)15收回海豹海豹完全在基地內(nèi)且沒有破碎10收回牛奶三桶牛奶都完全在基地內(nèi)10儲存牛奶三桶牛奶都完全由斜坡支撐20斜坡只支撐三桶牛奶，不接觸其它物品30斜坡支撐三桶豎立的牛奶，不接觸其它物品40收集糞便樣本至少7個盤狀糞便樣本在馴養(yǎng)研究區(qū)內(nèi)20分接觸處罰裁判放在場地東南角白色三角形中的盤狀糞便樣本（最多5個）-6/個除特別說明的任務(wù)外，完成任務(wù)的結(jié)果必須一直保留到比賽結(jié)束，即，所要求的結(jié)果在場上仍能看到，這是得分的必要條件。機器人要

7、完成的任務(wù)雖然是獨立的，但是，如果在完成任務(wù)B時破壞了已經(jīng)完成過的任務(wù)A的得分條件，任務(wù)A將不能得分。四、場地任務(wù)賽方式1.競賽：兩個標準場地并排放置，兩隊同時上場比賽。比賽前隊員將有1分鐘時間準備自己的參賽機器人（機器人不許離開基地），確認場地道具，并在裁判允許下在規(guī)則許可范圍內(nèi)自己調(diào)整模型，然后在裁判發(fā)令后開始比賽。比賽連續(xù)記時150秒時間，機器人要嘗試盡力完成各項任務(wù)。2.任務(wù)：場地任務(wù)挑戰(zhàn)比賽時，機器人為了獲得分數(shù)而要完成的工作。機器人必須從基地出發(fā)，可以多次往返于基地和場地之間，每次出基地后可以嘗試完成1個或多個任務(wù)。當輪比賽可以按照任意的順序去完成，在規(guī)則允許的情況下可以反復嘗試去

8、完成任務(wù)，或者放棄任務(wù)。當比賽結(jié)束計時后，裁判根據(jù)場地上每個任務(wù)完成的結(jié)果，給出相應(yīng)的分數(shù)，而接觸處罰罰則可在計時比賽的過程中提醒并記錄。3.輪次：每次抽簽決定任務(wù)進行比賽為一輪，比賽進行2輪。每輪任務(wù)被抽簽確定后，有不少于1小時的調(diào)試時間，時間截止后，機器人在候場區(qū)內(nèi)由學生自行保管，編程用的電腦統(tǒng)一上繳封存，直至當輪比賽結(jié)束后發(fā)還。4.成績排名：以每支隊兩輪的比賽總分做排序依據(jù)，如總分相同，看所有輪次完成的總時間做排序依據(jù)（精確到秒，采用去尾法計入）；若還相同，則并列最終名次。5.機器人和器材：機器人尺寸、任務(wù)模型和完成任務(wù)的策略物體從基地出發(fā)和返回時均不能超過基地范圍。出發(fā)完全離開基地后，

9、機器人可做展開動作。器材要求：參賽隊機器人的控制器必須為“EV3-9898控制器”。其他器材（包括馬達和傳感器）必須是LEGO MINDSTORMS(NXT或EV3)系列套裝中的組件。6.基地：基地是場地紙西南角較大的一道四分之一圓?。ò霃郊s565mm）和賽臺南、西邊墻內(nèi)沿圍成的閉合圖形向上無限延伸所包含的空間。注意：基地是一個空間而不是平面，作為準備機器人、出發(fā)和維修機器人的區(qū)域，機器人不得超出基地范圍，有時基地是得分物體的目標位置，基地是每支參賽隊所用全部器材的唯一合規(guī)儲存位置。機器人在完成任務(wù)后不一定回基地，在比賽結(jié)束時也不需要趕回基地。7.自動控制：機器人必須自動運行，即機器人離開基地

10、后自動地去完成任務(wù)，然后根據(jù)需要自動返回基地。大多數(shù)機器人需要多次執(zhí)行任務(wù)。8.設(shè)備管理：整個比賽過程中參賽隊員的所有準備使用和使用后返回的物品都不能存放在基地以外，如果有此類設(shè)備無法收納入基地，則將取消當輪比賽成績。9.合作：在比賽期間，隊伍中的兩名隊員需要密切合作，共同完成任務(wù)。10.操作定義：為了避免在詞語理解上發(fā)生爭執(zhí)，下面對任務(wù)、規(guī)則和物體（機器人）的位置進行定義。在里面進入到（把區(qū)域作為目標）：物體的任何一部分只需要越過目標的外邊緣。在里面進入（把容器作為目標）：物體被容器所包住，至少有五個方向不能移動。在外面（把區(qū)域和容器作為目標）：物體的任何一部分都不在目標里面（這表示物體必須

11、完全在外面）。在上面到上面（把物體作為目標）：目標物體必須能夠支撐物體的所有重量。當物體也被其他物體支撐時，由裁判來評判移開其他支撐物體時，目標物體是否能夠支撐物體的所有重量。脫離拿走（把物體作為目標）：目標物體在任何方向上都不能支撐被取物體的重量。接觸（針對任何目標）：物體本身必須要與目標直接接觸。完全：物體的任何一部分都要滿足條件。11.機器人攜帶物：凡是機器人所攜帶的物品都被定義為參賽隊的設(shè)備?？梢栽跍蕚淠Ｊ狡陂g手動處理，或者由機器人自動使用。12.得分物體：根據(jù)他們所在位置能夠獲得分數(shù)的物體。要得到分數(shù)，每個得分物本身必須滿足任務(wù)得分的要求，與機器人或任何策略物體的位置無關(guān)。禁止包住、

12、連接或者互相連接得分物體，但可以把得分物放到策略容器里。13.散落物體：所有在比賽過程中由于機器人運行造成散落在場地上的物品在比賽過程中都不得用手對其進行移動、恢復、改變，包括裁判在內(nèi)。14.失去接觸：如果機器人處于自主模式，并且與物體失去接觸，那么該物體將保留在原地。15.預備模式：在比賽開始前或在每次啟動前，機器人處于預備模式。這個時候，機器人必須完全處于基地內(nèi)，隊員可以用手進行必要的處理，如維修、更換附加裝置、安裝或卸載物體、調(diào)整機械結(jié)構(gòu)、按開關(guān)、給傳感器信號以及瞄準。16.出發(fā)位置：機器人啟動時，機器人的每一部分及與它相連的任何物體必須完全在基地里。17.啟動程序：允許參賽隊用以下三種

13、方式啟動機器人：按下按鈕、給傳感器信號、等待一個正在運行或停止的程序繼續(xù)運行。在整個啟動過程中不允許隊員以其它方式操作機器人。啟動后，機器人進入過渡模式。18.過渡模式：啟動后到出機器人完全駛出基地前，機器人處于過渡模式中。此時，機器人不能進行任何操作但可以攜帶與機器人已經(jīng)有接觸的物體離開基地（機器人攜帶物）。在機器人處于自主模式前，不允許與物體失去接觸或與物體接觸。在過渡模式中，如隊員碰到機器人，那么必須進入預備模式，這時隊員可以對任何物體進行操作，但不會進行接觸處罰。19.自主模式：當機器人在基地外面時，機器人處于自主模式，在機器人完全返回基地前，可以自由的執(zhí)行任務(wù)。如果隊員在自主模式中接

14、觸機器人（稱為“營救”），必須進入預備模式；同時獲得接觸處罰。當機器人的所有部分回到基地范圍后（掉落和釋放在場地上物體除外），機器人才能解除自主模式，轉(zhuǎn)為預備模式。20.肌肉動作：機器人啟動后在完全離開基地前不允許非用于驅(qū)動機器人前進的電機轉(zhuǎn)動，違者可由裁判強制退回預備模式。21.機器人損壞：在比賽過程中，機器人部件掉落而導致機器人損壞，本屆比賽不允許任何人在比賽過程中手動取回掉落的部件。22.場地損壞：除了規(guī)則中允許的，參賽隊不允許觸碰基地外的任務(wù)模型，不允許機器人毀壞任務(wù)模型，隊員不可以用手按壓基地以外的場地紙，以輔助完成任務(wù)。參賽隊必須使用比賽提供的任務(wù)模型，而不能攜帶相同的復制品到比賽

15、區(qū)域，不能動手修復場地模型。如果有其它人為情況引起的模型破壞、故障、移動、激活（而非機器人的正常動作引起的），裁判可應(yīng)隊員申請將其恢復，并根據(jù)情況確定得分情況。有意損壞場地的行為將受到警告，并將導致失去得分。23.干擾：除了需完成跨在兩個場地中間的任務(wù)時，雙方機器人可能碰面，其它任何情況下機器人不允許以任何方式干擾對方的機器人、場地和策略。24.分數(shù)判定：為減少爭議，比賽結(jié)束后，再根據(jù)場地上情況來判定分數(shù)。如果已經(jīng)完成的任務(wù)被機器人在比賽結(jié)束前意外破壞了，就無法得到該分數(shù)。25.比賽結(jié)束：每場比賽結(jié)束后，裁判未完成計分前,除原位關(guān)閉正在運行的機器人外，不允許任何人去碰場地上的東西，裁判獨立逐一

16、核對場地上任務(wù)得分情況并口頭通報參賽隊員，隊員不得帶走任務(wù)模型。然后后由裁判督促隊員恢復場地模型。26.比賽任務(wù)確定：本屆“動物之友”的比賽每場比賽每輪次需要完成的任務(wù)不確定，將在開賽檢錄完畢后抽簽決定。每輪比賽在所有備選任務(wù)中抽取不超過5個任務(wù)為當輪取消的任務(wù)，有至少1個小時時間給予相應(yīng)的調(diào)試，然后所有編程調(diào)試用電腦集中封存，主機各自保管。在比賽中完成當輪比賽被未被取消的任務(wù)可以有效得分，被取消的任務(wù)，與其直接相關(guān)的得分道具（不論是否與其它任務(wù)有關(guān)）都將不會出現(xiàn)在比賽賽場上，扣分用品將在基地，水晶膠鉤紙仍舊在原位。FIRST工程挑戰(zhàn)賽“動物之友”競賽記分表組別: 輪次: 參賽隊： 完成的任務(wù)分值數(shù)量得分完成的任務(wù)分值數(shù)量得分運送鯊魚目標區(qū)17放歸熊貓10目標區(qū)210恢復相機15無接觸獎勵20養(yǎng)蜂蜂巢中沒有蜂蜜12導盲