2014 ROBOCON 全国大学生机器人大赛主题与规则

姜虎—中神通

主题与规则

舐犢情深

教育部机械类专业教学指导委员会
教育部计算机类专业教学指导委员会
2013 年 10 月


主题与规则
简介
      父母是自然给予人类的最伟大恩惠。从婴儿到成年，父母促成和支持了儿童身体、情感和智力的发展，为了帮助儿童成长，发挥全部潜能，他们给予了爱、安全、启发、鼓励和机会。
2014 RoboCon 全国大学生机器人大赛把“舐犢情深”确定为比赛主题，以表彰父母辈的巨大贡献。
让我们一起来回顾受到父母呵护的美好时光吧！

比赛规则要点
1．每场比赛时间为3分钟。
2．每支参赛队有2台机器人，1台自动机器人（机器儿童），1台手动机器人（机器妈妈）。
3．机器 妈带着机器儿童 从启动区。
4．机器妈妈与机器儿童玩跷跷板游戏。
5．第二个游戏可以是踩梅花桩或荡秋千 。
6．第三个游戏是剩下的荡秋千或踩梅花桩 。
7．完成三个游戏后，机器儿童才能登上攀架 ，实现 “健康宝” 并赢得比赛。

1 关于安全
1.1 前言
1.1.1 安全是未来机器人竞赛持续发展的最重要问题。因此，每位参赛者有义务安全地研制机器人。
2014 RoboCon 的每位参赛者必须遵照大赛组委会提供的规则中“安全的重要性”一节的规定，在充分采取安全措施的情况下构建机器人。
1.1.2 除伦理道德方面的问题外，保持工作场所的安全性不但减少了机器人研制的延误，在出现意外的情况下也保证了按计划完成机器人的制作。由于工作人员受伤、研究事故原因、采取防护措施，事故可能导致计划的中止或延误。
1.2 RoboCon 的每位参赛者构建机器人时必须研究相关的规定、参赛者学校制定的“安全与健康导则”。参赛者必须在指导教师的监督下安全地研发、构建和操作机器人。比赛时，必须考虑对工作人员和场馆内观众的安全性。
1.3 由于机器人操作手的操作错误、控制系统的轻率运行、部件的损坏，机器人可能停止、加速或突然转向，使操作手与机器人的尖锐部件或结构的切削面碰撞、接触、被可动部件（如齿轮）夹住或压坏周边环境。除下面的实例外，请采取必要的安全措施。
1.4 建议采取的措施（举例）
1.4.1 作为结构上的措施，应考虑保护前面、掩盖尖锐部件、给可动部件加防护盖。
1.4.2 作为个人防护措施，应考虑戴头盔、护目镜，穿戴不易被机器人夹住的手套和服装。
1.4.3 作为操作上的措施，应考虑配置除操作手外能使机器人急停的应急人员, 避免单独训练以便有人对事故作出应急响应， 进行各种检查，反复检查训练环境，保持工作场所的清洁，等等。
1.5 由于机器人的设计错误、反复拆装、电路过流、电池短路可能引发事故，除下面的实例外，请采取必要的安全措施。
1.6 建议采取的措施（举例）
1.6.1 作为结构上的措施，应考虑反复检查保险丝、布线、连接位置以及与易燃物的隔离，等等。
1.6.2 作为操作上的措施，应考虑禁止不必要的反复拆装、使用合格的电池充电器，等等。
1.7 其它
1.7.1 每台机器人的特点可能触发各种危险事件。请根据某台机器人的特性采取有效的安全措施。
1.7.2 为了保证安全，如果使用激光，必须低于或等于2级，使用方式不应对操作手、裁判、工作人员、观众、对方设备和比赛场地造成伤害。

2 比赛及规则
目标
      两支参赛队用他们的机器妈妈和机器儿童在公园里玩各种游戏。机器妈妈必须携带机器儿童到达儿童区，机器儿童玩游戏。每支参赛队要玩跷跷板、梅花桩、秋千等三种游戏。
      一旦机器儿童完成三种游戏，它就可以挑战设于公园中央的第四种游戏。最先成功完成第四种游戏的参赛队实现了“健康宝宝”，成为获胜队。
如果两支参赛队均未能完成上述获胜任务，将按比赛规则确定获胜队。

3 比赛场地及设施（名称及尺寸详见场地图）
3.1 比赛场地是一个12000mm×12000mm的区域，四周有高50mm、厚30mm的木质围栏。
3.2 上场竞赛的是红队和蓝队。比赛场地有两个家长区（一红一蓝）和五个儿童区。机器儿童在儿童区中玩游戏。两（红和蓝）队的第一个儿童区是相同的，分别位于各自的区域中。其它儿童区用30mm宽的无光白胶带分为两半。每支参赛队应在自己的区域中活动。
3.3 比赛场地上还各有一个红色和蓝色启动区，每队一个。每个启动区的面积为1000mm x 1000mm。
3.4 儿童区
3.4.1 跷跷板儿童区：红队和蓝队的跷跷板儿童区是分开的（见图3）。
3.4.2 梅花桩儿童区（见图4）。
3.4.3 秋千儿童区（见图5）。
3.4.4 攀登架儿童区（见图6）。
3.5 攀登架儿童区位于场地中央。

4 参赛队
4.1 每支参赛队由同一所大学或学院的3名学生和1名指导教师组成，只允许3名学生进入比赛场地。
4.2 参加选拔活动的参赛队员必须在他们的大学/学院就读。
4.3 研究生不允许参赛。

5 机器人
     每支参赛队必须自行设计和制作一台机器妈妈（手动操作）和一台机器儿童（自主控制）参赛。
5.1. 机器妈妈
5.1.1 机器妈妈应通过一条与之相连的电缆操作。不允许使用无线射频控制。操作手不能骑在机器人上。
5.1.2 用电 缆操作时 ，电 缆与 机器人的连接点离地面至少要有 900 mm ，从机器妈 到遥 控器的电缆长度 应为 1000 mm以上但不得超过 2000mm。
5.1.3 比赛开始前，启动区内带着机器儿童的机器妈妈的尺寸不能超出1000mm长、1000mm宽、1000mm高。比赛一旦开始，机器妈妈可以变形，但比赛中包括机器儿童在内的机器妈妈不能超出1500mm的立方体。
5.1.4 比赛开始后，除“重试”外，参赛队员不得与机器妈妈接触。
5.1.5 机器妈妈可以在自己的家长区中（红或蓝）运行。
5.1.6 机器妈妈的任何一部分可以伸入自己的儿童区的上方，但不得接触其地面（秋千儿童区中用白线划出的弓形区域除外）。
5.1.7 参赛队的机器人不得接触对方的机器人。
5.1.8 机器妈妈不得分为两个或多个单元。
5.1.9 机器妈妈上应有粘贴组委会提供的标签的地方。其尺寸应为150mm x 100mm。
5.2 机器儿童
5.2.1 机器儿童上不得有移动用的轮子或履带，可以有手臂和腿。
5.2.2 机器儿童不得与启动区和家长区的地面接触。
5.2.3 机器儿童必须自主控制。
5.2.4 把机器儿童放入某个儿童区后，机器妈妈可以通过单次动作启动机器儿童。
5.2.5 一旦机器儿童启动，除“重试”外，任何队员不得与之接触。
5.2.6 比赛中，机器儿童的尺寸和形状可以改变，但在任何时刻应能纳入500mm的立方体。
5.2.7 机器儿童不得分为两个或多个单元。
5.2.8 机器儿童上应有粘贴组委会提供的标签的地方。其尺寸应为150mm x 100mm。
5.3 机器妈妈和机器儿童的重试
5.3.1 机器妈妈和机器儿童可进行多次重试。
5.3.2 重试时，在家长区内，机器儿童必须搭载在机器妈妈上。
5.3.3 申请机器儿童重试并获准后，机器儿童必须在机器妈妈上重新启动。重新启动的位置在机器儿童申请重试的地方。
5.3.4 不得以重试作为策略。
5.3.5 重试中，不得更换机器人的任何部件；不得对机器人的电源充电；不得对机器人的气瓶充气；也不能增加电源。
5.4 机器人的能源
5.4.1 参赛队应为自己的机器人准备能源。
5.4.2 机器人的电源带载电压不得超过DC24V。
5.4.3 不得使用大赛委员会认为危险或者不合适的能源。
5.4.4 压缩空气的气压不得超过0.8MPa。
5.5 重量
      机器妈妈和机器儿童，包括电源、电缆、控制盒和机器人的其它零件在赛前必须称重。每支参赛队竞赛中用的所有机器人和上述附件的总重量不得超过40kg。40kg 的总重量不包括备份电池和相同规格的零件。
5.6 赛前必须测量机器人的尺寸和重量。不符合本规则的机器人不得参赛。
5.7 一般性限制
      机器人的轮子及与场地表面接触的部位不得对场地造成破坏或污染，不得采用在轮子上涂胶粘剂、绑砂带等可能损坏场地表面油漆的方法增大摩擦力。

6 比赛和记分
6.1 比赛
6.1.1 每场比赛最多持续3分钟。
6.1.2 比赛中，每支参赛队都必须以跷跷板作为第一个游戏。完成跷跷板任务的参赛队可以自行选择荡秋千或踩梅花桩。但是，在攀登前，必须完成荡秋千和踩梅花桩。
6.1.3 最先完成第四个游戏（攀登）的参赛队实现“健康宝宝”并成为获胜队，比赛结束。
6.1.4 如果两支参赛队均未完成第四个游戏（攀登）或同时实现“健康宝宝”，按以下优先次序确定获胜队。
6.1.4.1 犯规扣分后得分最多的队。
6.1.4.2 在最短时间内完成三个游戏（跷跷板、梅花桩和秋千）的队。
6.1.4.3 在最短时间内完成两个不同游戏且以跷跷板为第一游戏的队。
6.1.4.4 在最短时间内完成跷跷板游戏的队。
6.1.4.5 如果仍为平局，由裁判确定获胜队。
6.2 比赛规则
     机器妈妈携带机器儿童从启动区启动，到达自己的跷跷板儿童区，完成以下任务。
6.2.1 跷跷板
6.2.1.1 机器妈妈让机器儿童坐在跷跷板座位上，与之脱离接触。
6.2.1.2 机器儿童可与座位及旁边的扶手接触，以保持坐稳。
6.2.1.3 机器妈妈应移至跷跷板的另一端且不坐在其上，并与机器儿童玩三次连续的 跷动。
6.2.1.4 机器妈妈再把机器儿童放到自己身上。
6.2.1.5 完成跷动的意思是：每次跷动中，机器儿童跷跷板座位和另一端的座位应轮流与地面接触。
6.2.1.6 放好机器儿童后，只要机器妈妈一端的座位第一次接触跷跷板儿童区，就开始跷动记数。
6.2.1.7 跷动时，机器儿童不应与跷跷板儿童区的地面接触。
6.2.2 完成跷跷板游戏后，参赛队可以玩梅花桩或秋千。
6.2.3 踩梅花桩
6.2.3.1 机器妈妈把机器儿童放在本队颜色的圆盘上，并与之脱离接触。
6.2.3.2 机器儿童应继续留在本队颜色的圆盘上。
6.2.3.3 机器儿童可以接触圆盘及圆盘上方的立柱，以便完成圆盘漫步的动作。
6.2.3.4 机器儿童必须按场上的箭头标记的方向从一个圆盘移至另一圆盘，不得跳过任一本队颜色的圆盘，且不得与梅花桩儿童区的地面接触。
6.2.3.5 机器妈妈再把机器儿童放到自己身上。
6.2.4 荡秋千
6.2.4.1 机器妈妈把机器儿童放在本队颜色的秋千座位上，并与之脱离接触。
6.2.4.2 机器儿童可以接触秋千的座位和旁边的链条。
6.2.4.3 第一次摆动时，机器妈妈在不与机器儿童接触的情况下可以启动秋千。后两次摆动要靠机器儿童自己完成。但是，机器妈妈可以协助机器儿童停止荡秋千。
6.2.4.4 机器妈妈再把机器儿童放到自己身上。
6.2.4.5 完成摆动的意思是：机器儿童的某一部分必须接触到立在秋千旁的小旗，然后秋千座位带着机器儿童经过平衡位置荡到另一侧的最高点，再经过平衡位置荡回来。机器儿童可以在任何时刻发力，以防振荡幅度的衰减，发力的方向不得与振荡的方向相反。从机器儿童第一次接触小旗开始摆动的记数，这样的摆动要连续完成三次。
6.2.4.6 摆动中，机器儿童的部件不得与秋千儿童区的地面接触。
6.2.5 只有在完成前面的三项游戏后，参赛队才可以进行攀登。
6.2.6 攀登
6.2.6.1 机器妈妈让机器儿童登上或接近梯子的第一级，并与之脱离接触。
6.2.6.2 机器儿童不得接触侧面扶手，爬上梯子，并使自己完全立于攀登架的顶部平台上。
6.2.6.3 机器儿童立于平台后，举起预先携带的小旗（见图7）。举旗的动作表示参赛队实现了“健康宝宝”。参赛队应按图7制作自己的小旗。
6.2.6.4 为了实现“健康宝宝”，举起的小旗应超出机器儿童的最高点。
6.2.6.5 参赛队最先成功完成攀登任务，实现“健康宝宝”，即成为获胜队，比赛结束。
6.3 记分
6.3.1 只有完成任何游戏的所有任务，游戏才算完成，参赛队才能获得该项游戏的得分。
6.3.2 为了多得分，跷跷板可以最多玩三次（每次有3个跷动）；踩梅花桩和荡秋千最多可以玩两次。
6.3.3 跷跷板和荡秋千重试时，跷动或摆动的计数重新开始。这时，不计先前的跷动或摆动。
6.3.4 得分
6.3.4.1 第一种游戏（跷跷板），每次完成记10分，最多可玩三次。
6.3.4.2 第二种游戏（踩梅花桩或荡秋千），每次完成记20分，最多可玩两次。
6.3.4.3 第三种游戏（余下的荡秋千或踩梅花桩），每次完成记50分，最多可玩两次。
6.3.4.4 第四种游戏（攀登）使参赛队实现“健康宝宝”。此游戏不记分，比赛结束。

7 犯规及扣分
     一旦比赛开始，以下动作为犯规，每次犯规扣2分。
7.1 除重试外，机器妈妈或参赛队员与儿童区的地面接触。
7.2 除重试外，机器妈妈的操作手进入儿童区的上方。
7.3 机器妈妈和/或机器儿童进入对方区域及其上方。
7.4 机器儿童与启动区或家长区的地面。
7.5 机器儿童在动作过程中有意接触跷跷板, 秋千或梅花桩儿童区的地面。
7.6 参赛队做出本规则和FAQ中所述的禁止动作。

8 取消比赛资格
      参赛队在某一场比赛中有下列行为，将被裁判取消参赛队的比赛资格。参赛队将不再继续进行该场比赛，该队在该场比赛的得分不予记录。
8.1 参赛队的任何一台机器人在对方区域内（含上方）与对方的任何一台机器人接触
8.2 参赛队员在比赛中有意接触自己的机器人。
8.3 机器人或参赛队员直接或间接地阻挡、接触或攻击对方的机器人。但是，如果任一参赛队的机器人偶然（裁判有权确定是否偶然）进入或落入受限制区域，按照裁判的指示，应立即移开。此后，可以允许重试。
8.4 一场比赛中两次误启动（机器妈妈在裁判发启动信号前启动）。
8.5 导致或试图损坏场地、场上设备或对方机器人。
8.6 做出任何有悖参赛队之间公平竞争精神和友谊的动作。
8.7 频繁地用电缆引导或拉动机器妈妈。
8.8 不理睬裁判的指示或警告。
8.9 在机器人之间采用通信（如红外、射频、激光等）。
8.10 不遵从6.2.2和6.2.5的要求。

9 其它
9.1 裁判有权对本规则没有规定的任何行为做出裁决, 在有争议的情况下，这个裁决是最终裁决。
9.2 大赛组委会将在网站www.cnrobocon.com上以FAQ的形式发布对本规则的任何修订。
9.3 鼓励所有参赛队在规则允许的范围内以他们自己的方式装饰两台机器人.以反映各校的文化、审美和风格。
9.4 所有机器人必须由学生队员自己设计和制作。不允许使用现成的商品机器人。 参赛队的机器人和服装应有本校的特色。
9.5 如果大赛组委会需要，将要求各参赛队提交说明参赛机器人结构和运动的资料，包括录像带。在机器人发运前，大赛组委会将通过观看视频核实参赛的机器人是否符合规则。
9.6 如果使用光学传感器，参赛队必须考虑到为了录像和播出的需要现场可能非常明亮。
9.7 运输参赛的机器人前，各队必须考虑到运输服务对电池的限制。
9.8 本规则没有说明的道具尺寸和重量的允许误差为± 5%。
9.9 参赛队应考虑机器儿童在游戏活动中的运行高度，要避免机器儿童在从高处以外跌落时的可能损坏，可以采取适当的缓冲措施。

10 关于主题和规则的问题
     关于主题与规则的问题，各参赛队指定一名队员以电子邮件向大赛组委会提出。邮箱地址为chinarobocon@sina.com。无论提出的问题多少，均应以附件形式发送，附件名应为NNNNYYMMDD.doc，NNNN为3～4个汉字表示的校名缩写，YY为年份的后两位，MM为月份，DD为日期。

附录
      比赛场地和道具的RGB色标

     另：比赛场地和道具的详图请查阅规则原文PDF文件。

hanmo

额，惊呆了