2023年北京學(xué)生機(jī)器人智能大賽工程挑戰(zhàn)賽題庫

2023年北京市學(xué)生機(jī)器人智能大賽機(jī)器人工程挑戰(zhàn)賽參考題目機(jī)器人工程挑戰(zhàn)賽現(xiàn)場(chǎng)制作的作品除競(jìng)賽規(guī)則規(guī)定的內(nèi)容外，至少應(yīng)滿足以下基本規(guī)定：１、至少使用一個(gè)控制器。２、作品中有效運(yùn)用傳感器不少于3個(gè)。3、動(dòng)力裝置的使用不少于3個(gè)。４、作品演示效果直觀、簡(jiǎn)潔。競(jìng)賽組委會(huì)鼓勵(lì)使用多種機(jī)器人平臺(tái)。參考題目：01.讀書小精靈——設(shè)計(jì)一個(gè)協(xié)助人們閱覽紙質(zhì)書籍的機(jī)器人。0２.看我72變——機(jī)器人可以有多種截然不同的形態(tài)進(jìn)行展示。03.百尺竿頭更進(jìn)一步——機(jī)器人沿著指定的空間向上延伸，以初始狀態(tài)和最終穩(wěn)定狀態(tài)下主控器抬升比例為標(biāo)準(zhǔn)。04.我的地盤我做主——機(jī)器人可以辨認(rèn)5種以上不同特性(如重量、顏色、體積、形狀、密度等)的物體,并分類存放。05.芝麻開門：設(shè)計(jì)出具有自動(dòng)開關(guān)門的機(jī)器裝置。。06.拓荒者——在自己設(shè)定的情境中，通過機(jī)器人進(jìn)行探索信息,運(yùn)用機(jī)械結(jié)構(gòu)解決問題。07.機(jī)器人裁判——運(yùn)用機(jī)器人技術(shù)取代或幫助裁判員工作。0８.有我更方便——運(yùn)用機(jī)器人技術(shù)輔助人們平常家居生活，解決生活中的問題。0９.我要參與運(yùn)動(dòng)會(huì)——讓機(jī)器人成為體育運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行競(jìng)技活動(dòng)。10.安全運(yùn)送——在道路不暢通情況下，用各種形式安全準(zhǔn)確的將目的物運(yùn)送到目的地。11.如影隨行——一個(gè)或多個(gè)機(jī)器人通過辨認(rèn)目的信息達(dá)成隨行的目的，建議具有自動(dòng)辨認(rèn)導(dǎo)航的功能盡量避免目的的丟失。12.隨我去旅行——制作一個(gè)機(jī)器人,在外出旅行中協(xié)助人們一同遠(yuǎn)足。1３.山峰城市——在一座建筑中提供應(yīng)人們各個(gè)方面幫助的智能系統(tǒng)。１４.智能工具——以機(jī)器人操作工具為目的，提高工作效率，延伸使用環(huán)境。１5．人與機(jī)器人的結(jié)合——體現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)，重視互動(dòng)效果、方式。16.蘋果成熟了——農(nóng)業(yè)果實(shí)成熟后,機(jī)器人對(duì)其進(jìn)行后續(xù)解決。17．人體的延伸——將人體的五感通過機(jī)器人功能加以強(qiáng)化。18.精擬定位的機(jī)器人——使用算法能在復(fù)雜運(yùn)動(dòng)中定位或準(zhǔn)確前往目的，重視穩(wěn)定性。１9.翻墻機(jī)器人——體現(xiàn)機(jī)器人克服困難，達(dá)成目的的目的。20.琴棋書畫——以傳統(tǒng)文化為背景制作機(jī)器人。21.動(dòng)物樂園——用機(jī)器人來模仿某種已知?jiǎng)游锏牧?xí)性,展現(xiàn)其某個(gè)特點(diǎn)。２2.動(dòng)態(tài)平衡機(jī)器人——在整體運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下自動(dòng)調(diào)整或改變重心以達(dá)成整體平衡狀態(tài)。2３．清潔的座椅——公共環(huán)境中座椅的平常清理清潔。2４.路口的管理——運(yùn)用機(jī)器人的手段模擬解決人與車或者車與車的關(guān)系。25.時(shí)間機(jī)器——用機(jī)器人展示人與時(shí)間的關(guān)系。26.音樂律動(dòng)——通過機(jī)器人傳感器采集外界信息的數(shù)據(jù),運(yùn)用變量的改變,使變量轉(zhuǎn)化為聲音并由機(jī)器人反饋出來。2７.居家智能化——運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)提供的桌椅，在不損壞桌椅的前提下運(yùn)用機(jī)器人技術(shù)增長(zhǎng)娛樂性或服務(wù)性。28．防止近視——設(shè)計(jì)出具有護(hù)眼功能的機(jī)器人,幫助青少年防止近視。２9.橋梁專家——制作一個(gè)有關(guān)橋梁的機(jī)器人。30．劫難救援——運(yùn)用機(jī)器人技術(shù)解決在自然災(zāi)害中碰到的各種問題。３1．我的智能機(jī)械之都——運(yùn)用機(jī)械傳動(dòng)方法,制作各種智能傳動(dòng)組合的整體設(shè)施。32.科技社區(qū)——制作各種交互協(xié)同的設(shè)施,傳遞信息或物品,使社區(qū)生活更方便。33.分類冠軍——制作可以將復(fù)雜物品分類的設(shè)施，幫助人們將物品分類放置。３4.殘障人士小幫手——盡也許多的解決殘障人士在生活中碰到的實(shí)際生活問題。3５.保護(hù)兒童——運(yùn)用機(jī)器人技術(shù)規(guī)避兒童在平常生活中也許碰到的危險(xiǎn)。36.高效的停車場(chǎng)——為人口密集的北京設(shè)計(jì)并制作一個(gè)停車場(chǎng)，看看有限的空間如何可以存放更多的車輛37.傳統(tǒng)文化機(jī)器人——用機(jī)器人展現(xiàn)中國(guó)傳統(tǒng)文化，體現(xiàn)地方特色。38.編碼與調(diào)用——將物品進(jìn)行編碼,機(jī)器人按照編碼對(duì)物品進(jìn)行調(diào)用。39.智能建筑師——運(yùn)用機(jī)器人搭建房屋。4０．科學(xué)實(shí)驗(yàn)小助手——以某個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)為背景制作一個(gè)機(jī)器人助手。４1．空間對(duì)接——結(jié)合航天發(fā)展熱點(diǎn),使空間中兩項(xiàng)或以上裝置進(jìn)行自動(dòng)對(duì)接并鎖定,實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)效果。42.我的衛(wèi)星——設(shè)計(jì)制作我心目中的衛(wèi)星，重要體現(xiàn)該作品控制、信息獲取與傳遞等方面的功能。43.可穿戴機(jī)器人——該作品可以穿戴在人體之上，運(yùn)用機(jī)構(gòu)解決生活工作當(dāng)中實(shí)際問題。４４.微機(jī)器人——制作一個(gè)微型機(jī)器人,完畢本賽季VＥX或FTC項(xiàng)目中的任意任務(wù)。45.民族大團(tuán)結(jié)——運(yùn)用機(jī)器人展現(xiàn)我國(guó)某個(gè)民族的特點(diǎn)。體現(xiàn)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)能力。46.機(jī)器人聯(lián)合國(guó)——制作一個(gè)機(jī)器人,展現(xiàn)世界上某個(gè)國(guó)家的特色，體現(xiàn)機(jī)器人的交互能力。４7.保衛(wèi)祖國(guó)海疆——該機(jī)器人可以體現(xiàn)保衛(wèi)海疆的能力。４8．工業(yè)流水線——運(yùn)用機(jī)器人技術(shù),體現(xiàn)工業(yè)流水線的特點(diǎn)。４9．包裝機(jī)器人——對(duì)多種形態(tài)的物體進(jìn)行自動(dòng)化包裝。５０.園林專家——制作一個(gè)機(jī)器人,完畢園林綠化的具體工作。下面為了方便各位教師進(jìn)行輔導(dǎo)以及更加進(jìn)一步了解本項(xiàng)目，列舉示例一題,以供參考，但并不是標(biāo)準(zhǔn)答案,只是拋磚引玉,建議各隊(duì)選?。?2個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)展示，研究范圍盡量突出明確,在展示過程中多運(yùn)用聲光電,在控制過程中建議多使用傳感器和控制器,在制作過程中多采用數(shù)學(xué)分析，工程設(shè)計(jì)會(huì)得到更高評(píng)價(jià)，最終題目不包含下列例題。例題：我的機(jī)器人老師——有助于我的學(xué)習(xí)或生活的相關(guān)機(jī)器人。審題:縱觀題面，重點(diǎn)為運(yùn)用機(jī)器人技術(shù),實(shí)現(xiàn)輔助學(xué)習(xí)或生活的某些功能機(jī)器人。該機(jī)器人應(yīng)當(dāng)盡也許運(yùn)用聲光電等效果盡量體現(xiàn)智能化控制，從而對(duì)同學(xué)學(xué)習(xí)或生活有所幫助或啟迪。如：小學(xué)組可以選擇杠桿作為研究課題。解決方案可認(rèn)為:制作一個(gè)可以撬動(dòng)重物的杠桿在動(dòng)力臂上安裝一定重量的滑動(dòng)配重，當(dāng)此滑塊移動(dòng)時(shí),展現(xiàn)力點(diǎn)——支點(diǎn)——重點(diǎn)之間的關(guān)系,滑塊可認(rèn)為有動(dòng)力的滑塊,按照杠桿原理進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)，而在運(yùn)動(dòng)過程中尋找杠桿的平衡就是重點(diǎn)講解及演示的部分,當(dāng)然，也可以拓展為改變支點(diǎn)位置即支點(diǎn)為可直線運(yùn)動(dòng),通過改變支點(diǎn)位置來尋求杠桿平衡。對(duì)于三種特殊工具（天平/鑷子/酒瓶起子）使用過程的解析也可以是研究范圍。如:初中組可以選擇自動(dòng)計(jì)數(shù)教室門作為研究課題。解決方案可認(rèn)為：制作一個(gè)可以自動(dòng)記數(shù)的門結(jié)構(gòu),當(dāng)教室內(nèi)人數(shù)為零時(shí)可以自動(dòng)關(guān)閉室內(nèi)的照明電路。針對(duì)計(jì)數(shù)方式可以采用多種方式，可以是機(jī)械計(jì)數(shù)，也可是傳感器計(jì)數(shù)，在技術(shù)過程中,應(yīng)考慮到門的關(guān)閉以及關(guān)閉過程中不應(yīng)妨礙人的自由進(jìn)出等因素。針對(duì)關(guān)閉室內(nèi)照明電路可以考慮采用多種控制形式，如機(jī)械式、接觸式、或遙控式。針對(duì)門關(guān)閉方式也可多種形式，應(yīng)以增強(qiáng)演示效果為重要目的,在這里不再贅述。如：高中組可以選擇搶答器作為研究課題。解決方案可認(rèn)為:運(yùn)用多個(gè)機(jī)器人配合工作,代表各參賽隊(duì)搶答成功,做出相應(yīng)動(dòng)作進(jìn)行展示搶答結(jié)果和回答問題的有關(guān)方式,如制作三個(gè)有展示能力的機(jī)器人運(yùn)用聲光電體現(xiàn)搶答成功或失敗。例如采用機(jī)械臂的舉牌，車體的前后移