FTC机器人比赛13竞赛手册.docx
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FTC机器人比赛13竞赛手册
FIRSTTechChallenge
2012-2013比赛手册part2
RingItUp！
比赛规则
重要提示：
所有参赛队必须遵守比赛手册Part1和Part2中、FTC论坛问答环节中提出的更新以及www.usfirst.org/FTC上所有规则和需求。
论坛上的规则优先于赛季手册上的信息。
历史更新
更新版本
更新日期
描述
1
2012年9月8日
首次发布
目录
第一章：
比赛4
1.1概述4
1.2比赛介绍4
1.3比赛方法6
1.3.1比赛前6
1.3.2自动运行阶段6
1.3.3手动控制阶段7
1.3.4比赛结束阶段7
1.3.5比赛限制8
1.4比赛规则9
1.4.1安全规则9
1.4.2常规比赛规则9
1.5比赛定义11
1.6RingItUp！
比赛的处罚总结14
1.7RingItUp！
计分范例16
第二章：
机器人检查18
2.1概述18
2.2描述18
2.3定义18
2.4检查规则18
硬件检查列表20
软件检查列表22
场地检查列表23
第一章：
比赛
1.1概述
本章将介绍FIRSTTechChallenge2012-2013赛季的比赛，即RingItUp！
另外还将介绍比赛规则和比赛定义。
1.2比赛介绍
比赛在比赛场地上进行，场地最初设置如下图所示。
每场比赛有两个联盟进行比拼——红色联盟与蓝色联盟，每个联盟由两支团队组成。
通过让机器人将代表该联盟的颜色的圆环套在架子上或者目标角得分，而参赛联盟的目标就是得分超过对手。
比赛分两个阶段，自动运行阶段和手动控制阶段。
自动运行阶段时长30秒，队伍们的挑战是让机器人将预先放置好的花色圆环套在中心架子的横杆上。
在自动运行阶段通过花色圆环套在架子上的得分，将使该联盟获得该横杆的所有权。
占有一个横杆对于最终的游戏比赛十分重要。
花色圆环套在由随机放置的红外线信号灯指定竖列的横杆上得分，该花色圆环仍将为联盟获得额外加分。
自动运行阶段结束后是时长两分钟的手动操纵阶段。
队伍们将通过把得分环套在不同层或列上的横杆,而为自己的联盟获得分数。
若在一根横杆上有多个圆环，该横杆的所有权归于数量多较者，数量相同则共享该横杆。
架子一面上，如果有水平、垂直或斜线的所有权横杆达到三个，那么该联盟将获得额外加分。
如果特殊重量圆环套在角落横杆上，将获得角落横杆加分。
手动操纵阶段的最后30秒时间，为比赛结束阶段。
在该阶段中，每个联盟的挑战是将搭档的机器人抬高，与场地分离，最后将根据机器人被抬高的高度获得额外加分。
注意：
本手册中的图片只用于提供对于比赛的大体图形理解。
队伍们应该参考www.usfirst.org上的比赛和赛季信息，了解场地图的精确尺寸以及完整材料报价和场地搭建所需细节等。
其中，我们建议官方的场地套装使用完整的场地材料账单（BOM）。
只允许不影响比赛的替代品。
而在www.usfirst.org上的比赛和赛季信息中，也提供了低成本的场地材料列表。
1.3比赛方法
联盟代表色的圆环一共有三种。
普通圆环（每个联盟18个），加重圆环（每个联盟6个），以及花色圆环（每个联盟2个）。
普通圆环和加重圆环外表看上去一样，并且在比赛开始之前将被放在场地外围的圆环分配器放在场地上。
一共有两个红色联盟的圆环分配器和两个蓝色联盟的圆环分配器，每个分配器上含有12个圆环（普通圆环和加重圆环随意混合）。
得分角放置在每个联盟旁边的场地外围墙角上。
得分区包含一个横杆架（3层X3列）以及一个中心得分板。
架子有两面，一面朝向红色联盟站，一面朝向蓝色联盟站，联盟可以在架子另一面得分，但是每个3x3的网格都将独立算分。
1.3.1比赛前
队伍按照以下条件限制将机器人任意朝向，放置在比赛场地上：
a.机器人需要与一面且仅有一面围墙接触。
b.机器人可以接触与联盟站紧贴的围墙，也可以接触与之相邻的己方围墙。
c.机器人不能触碰到圆环分配器或分配器上的圆环。
d.机器人不能进入或有部位延伸进入对方联盟的颜色胶带表示的边界。
每个联盟将获得两个花色圆环，可以与机器人接触。
一个花色圆环必须与相应联盟的一个机器人接触，并不得与比赛场地接触。
花色圆环是在普通圆环上添加了三条白色条纹。
在比赛开始前的初始位置，一个机器人只允许接触一个花色圆环。
当队伍们将他们的机器人放置在场地上并预先装好花色圆环后，裁判会根据计分系统任意选择一列的两侧放置一对红外信号灯。
信号灯将被放在架子上，其位置低于中间一层横杆。
信号灯放置好之后，不能再对机器人做任何改动。
随后将开始比赛的自动运行阶段。
1.3.2自动运行阶段
比赛开始时，先是进行30秒的自动运行阶段，机器人只能通过预先编写好的程序自动运行。
在自动运行阶段，没有被放在中心架子上的花色圆环，对比赛分数不产生影响。
当花色圆环被放置在由红外信号灯随机指定竖列的横杆上时，花色圆环才将获得额外加分。
自动运行阶段的分数统计：
1.所有权——正确放置的花色圆环，将使此横杆在正常比赛中的所有权属于该联盟，不论是否有其他普通圆环或者加重圆环放置在该横杆上。
如果两个联盟都将花色圆环放置在同一个横杆上，那么双方都有横杆的所有权。
2.横杆得分——一个正确放置在架子上的花色圆环并且与红外信号灯在同一竖列上，将获得50分横杆得分。
任何与红外线信号灯在同一竖列上横杆均有效。
3.放置在中心得分板上的花色圆环不得分。
只有放在中心架子上才能得分。
1.3.3手动控制阶段
自动运行阶段结束时，机器人操纵员将拿起他们的遥控手柄，并开始2分钟的手动控制阶段。
此阶段中，机器人的任务是要将圆环套在中心支架的横杆上，或者中心得分板，或者角落横杆上。
架子是由两个独立的3x3网格组成，网格上布有横杆。
多个联盟代表色的圆环不论种类，不论横杆，都可以得分（即红色圆环套在蓝色一方面对的架子上也可以得分。
）在同一横杆上，哪个联盟的代表色圆环最多，哪个联盟就可以获得该横杆的所有权，除非之前已经有一个花色圆环夺取了横杆的所有权。
如果两个联盟在一根横杆上的圆环数量相同（大于0），那么双方均享有该横杆的所有权。
要想获得中心得分板的得分，圆环必须完全进入中心得分板的木质区域内（即圆环上没有任意部分超出中心得分板区域的垂直延伸面），只有加重圆环才能获得得分角的分数。
普通或者花色圆环即便被放在目标角上，也不会获得目标角的分数。
手动控制阶段分数统计：
1.圆环得分——在中心支架上或中心得分板上得分位置的圆环可获得：
a.中心得分板：
每个1分
b.第一层——每个5分——从地板算起的第一层
c.第二层——每个10分
d.第三层——每个15分
2.直线得分——在中心支架同一面上，持所有权的横杆每排成一条线（不论水平、垂直还是斜线）都可为该联盟获得30分的直线得分。
中心得分板上的圆环不计入直线得分的计算。
3.角落得分——每个放置在角落横杆上的加重圆环，将为该联盟获得20%的加分。
角落横杆的加分适用于该联盟的圆环得分以及直线得分。
比如说，如果有3个红色的加重圆环被正确放置在任意的角落横杆上，那么该联盟圆环得分以及直线得分的总和将提高60%（四舍五入取整）。
该加分不适用于横杆得分和抬举得分。
1.3.4比赛结束阶段
手动操纵阶段的最后30秒被称为比赛结束阶段。
在该阶段中（不得在该阶段开始之前），机器人可以将联盟搭档的机器人抬举起来，使其脱离场地，从而获得抬举得分。
抬举中的机器人在该联盟的区域内受到保护。
场地被对角线上的两条颜色不同的色条划分为二个区域，一边是红色联盟的区域，另一边是蓝色联盟的区域。
正在抬举或被抬举的机器人，如果完全处在该联盟区域内时，将受到冲突的保护。
要想获得抬举分，被举起的机器人必须完全由联盟搭档的机器人支撑，不能被其他比赛物体支持（即机器人100%的重量必须由联盟搭档的机器人所承受）。
负责抬举的机器人不能用任何场地元素（即架子、圆环分配器等）来辅助抬举另一机器人。
机器人被举起之后，必须至少保持1分钟，或者直到裁判计算完比赛分数，才能获得抬举分。
比赛结束阶段分数统计：
1.抬举得分——机器人被抬举起来至少离地面1’’（2.54cm）的高度，将为该联盟获得30分的抬举分。
高度测量将从机器人的最低点开始测量。
机器人的高度每增高1’’（2.54cm），该联盟就可以多获得5分的抬举得分。
最高高度为地板之上24’’（61cm）。
1.3.5比赛限制
比赛的进行要遵守的规则。
如果队伍或联盟违反这些规则，将会被惩罚或取消其比赛资格。
放置在中心得分板内的花色圆环不能得分。
在手动控制阶段，放置在横杆上的花色圆环也不能得分。
任何时候中，机器人一次最多只能控制2个圆环。
如果一个机器人同时控制2个以上圆环，那么每多一个圆环则处罚10分，并且控制时间每多5秒钟，另外将再处罚10分。
如果同时控制2个以上圆环时，额外的圆环将不能合法获得分数（即，额外的圆环不能计入分数）。
机器人不可触碰对方联盟圆环分配器上的对方圆环。
违反该条规则，每次将被处罚50分。
一旦圆环从分配器脱离，双方联盟都可以控制，只要不违反其他规则。
机器人不得将对方联盟的圆环放置在自己的圆环分配器上。
每次违规将被处罚10分。
队伍可以将本方的圆环放置在自己的圆环分配器上，并不受处罚。
机器人不得故意将比赛场地上的圆环移除。
场地工作人员将会把意外掉到场地外的圆环按照优先方便的原则重新放置在场地上。
如果有队伍故意将对方联盟的圆环从场地上移除，每次将被处罚10分。
持续违规将被取消资格。
机器人不能减少角落横杆以及中心支架上的圆环，但是可以减少中心得分板上的圆环。
如果违规使圆环分数减少，违规的联盟将被处罚每次100分（双倍重大处罚）。
换而言之，一旦一个圆环在一个横杆上得分，就不允许有机器人将其移除，甚至是本联盟的机器人。
在自动运行阶段结束时，与任意机器人接触的花色圆环将不再所有权争夺，也不会计入横杆得分，裁判会将花色圆环移除。
在比赛结束时，与本联盟的任意机器人接触的得分圆环将不计入得分，并也将被裁判移除。
在比赛结束阶段，当机器人正在抬举另一机器人或者被抬举时，机器人不得妨碍正在敌对联盟区域内进行抬举或被抬举的机器人。
如果违反该条规则，违规的联盟将被处以三倍重大处罚，即处罚150分。
机器人在比赛阶段开始前将其联盟搭档的机器人举起，则不能获得抬举得分。
红外信号灯放置在中心支架上的指定位置上之后，队员不得再触碰他们的机器人。
如果违反该条规则，违规的联盟将受到10分的处罚，并且相应的机器人的花色圆环也将不能得分。
1.4比赛规则
除了上面提到的比赛特殊规则和限制之外，还有其他的比赛规则必须遵守，包括那些提到安全、比赛设置以及行为规范方面的规则。
1.4.1安全规则
任何时候如果裁判认为机器人的运行存在安全隐患或是已对比赛场地、其他机器人、场地元素、表面或边界造成破坏，则该队将被取消资格。
该机器人重新参加比赛前要进行重检。
注意：
队员们要注意比赛手册中其他章节提到的具体的机器人安全规定
如果机器人的任何一部分超出边墙、与赛场外任何物体接触，则该机器人不能够继续比赛。
1.4.2常规比赛规则
每场比赛开始之前，机器人的长、宽、高都不得超过18’’，即不能超过45.7cmX45.7cmX45.7cm，经裁判判定违反此规定的机器人不得参赛。
不属于机器人的校准装置不能用来定位机器人。
每个操纵小组最多有两名操纵员和一名教练。
不允许将电子通信设备（手机、对讲机等）带入比赛场地用于比赛，如有违反将会被处罚或取消资格。
比赛中，操纵员和教练活动范围不得超出其联盟站。
第一次被判出界会被警告，再次犯规则将接受处罚或被取消比赛资格。
禁止操纵员和教练接触比赛场地、任何比赛使用或场地上物体。
第一次犯规会被警告，再次犯规则将接受处罚或被取消比赛资格。
如有影响比赛或比赛进行的接触将被取消比赛资格。
比赛过程中，机器人只能由操纵员来遥控或是靠其内部控制程序运行。
如果教练干预（如接触控制手柄）第一次会被警告，再次犯规则将接受重大处罚或被取消比赛资格。
在比赛结束且场上所有物体停止运动后计算比赛得分。
比赛中机器人不得故意丢、卸组件或者将机械结构留在比赛场地上。
如果故意丢、卸的部分对继续得分造成影响，则该机器人将暂停比赛，而该队则被取消比赛资格。
多次犯规可能被取消整个挑战赛的资格。
除了可得分的物体之外，机器人不得霸占、抓取、抓住或依附在比赛场地中的任何其他部分或结构。
违反此规定将被重大处罚或取消比赛资格。
针对对手机器人的破坏、推翻或纠缠的策略或装置，不符合FIRST比赛的精神，FTC不允许出现这样的行为。
然而FTC比赛是一个交互性极强的比赛，并且在一场正常的比赛中也可能会出现碰撞、纠缠和损坏现象，如果裁判判定推翻、纠缠或破坏等现象为故意行为时，则取消违规队伍的该场比赛的资格。
如果多次犯规，则取消接下来所有比赛的资格。
还可参考。
一方的机器人不能将另一方的机器人困住超过5秒。
如果裁判认定某联盟违反此规则，则该联盟将受到重大处罚，而违规机器人则不能继续参加本场比赛。
在自动运行阶段不能对此行为进行判罚。
如果自动运行阶段出现该行为，则犯规机器人在手动控制阶段一开始就要后退，远离被困住的机器人，否则对其进行判罚。
如果裁判对此行为进行警告，则违规机器人必须远离被困机器人至少0.9M，或者1.5个地板瓷砖的长度。
联盟或其机器人不能故意导致对方联盟或机器人犯规从而被处罚扣分。
任何由于出现此现象而使受影响一方的任何违规行为都不会被处罚，也不会被扣分。
机器人身上的抓住、承载或握住装置，其设计必须能够在比赛结束后轻易拆下得分物体。
比赛开始时，每个联盟的机器人必须放置在赛场的开始区，准备开始比赛。
操纵小组必须按比赛时间表准时到达联盟站，以确保控制手柄正确分配给每个操纵小组和机器人。
a.资格赛中，蓝色联盟的机器人要先置于比赛场地上。
b.淘汰赛中，排名较低（比如三号种子队比二号种子队排名低）的种子队机器人必须先置于比赛场地上。
c.在一个联盟按上述规定放置好机器人之后，另外一个联盟可以放弃其放置机器人的权力。
d.队伍不得故意推迟比赛开始时间，这是高尚的专业精神所不提倡的，并且违规者会被处罚甚至是取消比赛资格。
仅在以下情况下，主裁判才将判定是否重赛：
a.由于场上比赛道具所出现的故障而可能引起比赛结果的影响。
b.经证实确定是由于大赛主办方提供的FCS电脑系统、FCS软件、USB集线器或控制手柄等出现问题导致机器人失控，且很可能影响比赛结果。
c.因赛场无线路由器出现问题导致四个机器人全部失控且很可能影响比赛结果。
因机器人本身问题而出现行为异常不能重赛。
团队因素导致的问题，如电池电量不足、处理器休眠时间超时、机器人机械、电力系统、软件故障、机器人交流设备故障等，都不是要求重赛的正当理由。
自动运行阶段结束，裁判将记录各联盟得分。
接下来在必要时会分开纠缠在一起的机器人，对机器人位置做较小调整等等，以便机器人能够进行接下来的手动控制阶段比赛。
在自动运行阶段结束时，主裁判会看情况将整顿机器人。
将机器人放在正确位置上、对机器人的位置进行微调等，这样可以使机器人能够参加比赛中的手动控制阶段。
裁判会在征求队员意见之后，才会在队员许可的位置触碰他们的机器人。
场地和场地道具尺寸误差在+/-1.0’’（2.54CM）以内。
请队员们在设计机器人时考虑到场地误差。
由裁判判定机器人或队员有过分的行为，将会产生重大处罚50分或取消资格。
如再次违规，则会使该队被取消资格。
过分的行为包括但不局限于：
重复或公然的违反比赛规则、对操纵员、教练、比赛工作人员和比赛参与者的不文明行为，以及重复或公然不安全行为或举动。
1.5比赛定义
联盟——由两队组成、比赛前分配好、在特定比赛中合作完成任务的小组。
联盟有两种标记色：
红色或蓝色。
联盟站——指定区域，比赛过程中操纵员和教练在只能此区域内活动。
自动运行阶段——30秒的时间，机器人仅通过传感器输入和队员提前写入控制系统的指令来自动运行的阶段。
在此阶段队员不允许操纵机器人。
比赛区——比赛场地、联盟站、记分台以及其他比赛相关人员和比赛桌子所在的区域。
取消资格——被处罚取消一场比赛资格的队伍不能在比赛中获得任何分数（即没有资格排名得分）
操纵小组——最多三名代表（两名操纵员，一名教练）组成的小组，并且正式注册FIRST和比赛。
操纵员——负责操纵、遥控机器人的学生队员，操纵员佩戴“操纵员”徽章或其他表明身份的徽章。
教练——在比赛中作为团队顾问指派给团队的学生或成人导师，教练佩戴教练徽章或有其他标记。
手动操纵阶段——时长两分钟，发生在自动运行阶段之后。
在这一阶段机器人由操纵员操纵。
比赛结束阶段——比赛结束前，手动操纵阶段的最后30秒时间。
场地控制系统（FCS）——场地控制系统是每场比赛中在操纵员和机器人之间起沟通作用的电脑硬件和软件
比赛——一场比赛包含一个自动运行阶段，紧接着一个手动控制阶段，总时间为2分30秒。
处罚——裁判因联盟违反规则而对该联盟进行的扣分行为。
困住——在与场地围墙、一个或多个比赛物体或其他机器人接触时阻止对方机器人向各个方向移动
比赛场地——比赛区中3.65mX3.65m的场地，包括所有官方场地图纸中所标出的比赛元素。
比赛场地按照对角线被分成红区和蓝区两个区域，代表保护区，适用于抬举得分。
占有——控制一个圆环的位置或移动。
当机器人移动或改变方向（后退或停止等），圆环与机器人的相对位置基本保持不变时，即机器人在处理这个圆环。
机器人处理的圆环也是机器人的一部分。
圆环——在2012-2013FTC赛季RingItUp!
中的一种得分物体。
圆环是外径4.75’’（12cm），内径2.25’’（5.7cm）的塑料环，有两种联盟色。
圆环有三种：
普通、花色和加重。
普通圆环——这些是普通的联盟色圆环。
红色18个，蓝色18个，被放置在圆环分配器上。
其重量大约是0.88盎司（25克）。
花色圆环——和普通圆环类似，但是上面有白色条纹围绕，代表这些圆环只能在自动运行阶段得分。
在比赛开始之前，花色圆环与相应联盟中的一个机器人接触，并可以与比赛场地接触。
有蓝色和红色花色圆环，重量大约为0.88盎司（25克）。
加重圆环——外形与普通圆环一样，但是重量要是普通圆环的三倍。
有6个红色和6个蓝色的加重圆环被随即放置在圆环分配器上。
其重量大约是2.64盎司（75克）。
圆环分配器——能装12个圆环（普通圆环和加重圆环在比赛开始前的任意组合）的容器。
比赛场地上共有4个分配器，其中2个持有红色圆环，另外2个持有蓝色圆环。
机器人——任何通过检查、在比赛开始前被团队置于其相应起始位置的机械装置。
在“机器人规则”和“机器人检查”两章中有对机器人更详细的定义。
得分——能够得分的圆环必须只能由横杆支撑，不得接触相应颜色联盟的任何机器人。
在本年度的比赛中，得分的方法有如下几种：
所有权——当一个联盟在一个横杆上放置的圆环数量多于另一联盟时，该联盟就享有这个横杆的所有权。
如果两个联盟在同一横杆上的圆环数量相同（大于0），那么则共享所有权。
花色圆环在争夺横杆所有权方面胜过其他两种圆环。
连续的横杆所有权将获得直线得分。
直线得分——在架子的同一面上有3个持所有权的横杆在一条直线上，不论水平、垂直还是对角线，都可以获得30分。
圆环得分——正确放置在架子上或中心得分板上的圆环，都将为相应联盟获得分数。
从地板算起，圆环分数会随着架子层级的升高而升高。
横杆加分——在自动运行阶段，如果有联盟的机器人将一个花色圆环正确放置在与红外型号灯相同的一竖列的横杆上，则该联盟获得横杆加分。
所有放置在由红外信号灯指定的一列中的花色圆环都可以获得横杆加分，每个花色圆环可获50分。
角落加分——将加重圆环正确放置在角落横杆上的联盟将获得角落得分。
角落加分的计算是在联盟的圆环得分和直线得分总和的20%（每个加重圆环20%）
抬举加分——当一个联盟的机器人被正确的抬举起来并至少高出比赛场地地面1’’（2.54cm）时，该联盟将获得抬举加分。
得分区——本年度比赛中的得分区如下：
架子——比赛中主要的得分区。
架子是由PVC管子制作，包含18个横杆，按照3层3列分布在架子两面。
架子包含红外信号灯。
横杆——架子上水平突出的PCV管。
成功放置的圆环必须是完全只由横杆支撑，并且不能触碰相应颜色联盟的任何机器人。
中心得分板——架子的木质基座。
成功放置在中心得分板上的圆环，延伸不能超过木质基座的边缘，并且不能触碰相应颜色联盟的任何机器人。
得分角——用PVC管制作，放置在场地上靠近联盟站的角上。
成功放置的加重圆环只能由得分角的横杆支撑，不得靠得分角上其他物体支撑，且不能触碰相应颜色联盟的任何机器人。
普通圆环放置在得分角上不能计入得分。
1.6RingItUp！
比赛的处罚总结
RingItUp！
比赛中共有两种处罚——小处罚（10分）和重大处罚（50分）。
当心那些两倍重大处罚（100分）以及三倍重大处罚（150）的规则——千万不要违反这些规则！
下述表格列出了可能出现的违规情况及其带来的后果：
违规
后果
规则
常规比赛规则
开始比赛后使用电子通讯设备
警告；再次犯规每次处罚10分。
可能会被取消该场比赛资格
操纵小组离开联盟站
警告；再次犯规每次处罚10分。
可能会被取消该场比赛资格
操纵小组接触场地或比赛物体
警告；再次犯规每次处罚10分。
可能会被取消该场比赛资格
教练在比赛开始后接触控制手柄
首次警告，再次犯规每次处罚重大处罚（50分）。
可能会被取消该场比赛资格
机器人故意在得分区卸载组件
违规机器人被罚出场，取消队伍资格，多次违规将可能取消该队正常锦标赛资格
机器人抓住或依附在比赛场地元素或结构上
首次警告，再次犯规每次处罚重大处罚（50分）。
可能会被取消该场比赛资格
故意推倒、纠缠或破坏
违规机器人被罚出场，取消队伍资格
困住其他机器人
每次处以（10分）小处罚。
可能会被取消该场比赛资格
队伍故意延迟比赛开始时间
每次处以（10分）小处罚。
可能会被取消该场比赛资格
机器人或队员的行为过分
每次处以（10分）小处罚。
可能会被取消该场比赛资格
RingItUp！
特殊比赛规则
机器人同时处理2个以上圆环
每次处以10分的小处罚
接触对方联盟圆环分配器上的圆环
每次处以50分的重大处罚
将对方联盟的圆环放在自己的分配器上
每次处以10分的小处罚
故意将场地上的圆环移除
每次处以10分的小处罚，可能会被取消资格
不论所有权归属，从得分角或中心架子上移除圆环
每次处以两倍重大处罚（100分）
在对方联盟的场地上干涉抬举机器人
每次处以三倍重大处罚（150分）
在比赛结束开始前举起搭档的机器人
抬举加分无效
红外信号灯放置好之后触摸机器人
每次处以小处罚（10分），花色圆环加分无效
升级会员 