水中机器人协同竞技竞赛规则.docx

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水中机器人协同竞技竞赛规则

水中机器人协同竞技规则

一、任务

水中机器人协同竞技项目是模拟南海石油管道巡检的过程。

参赛的双方选手设计制作一个水中机器人与陆地机器人（可赛前搭建），通过现场编程、调试程序，在一个模拟南海石油管道的场地中，完成水中漏油点巡检、陆地漏油点巡检、排除障碍物等任务。

1.1小学组

1.1.1水中机器人从管道起点出发，沿管道行走，遇到漏油点进行识别，并执行修复动作（修复动作自行设定，例如：

点亮LED灯进行提醒和控制舵机等，但不限于上述动作），然后继续前进；遇到弯道时，水中机器人应该调整姿态通过弯道，然后继续前进；水中部分设置漏油点若干和弯道若干（机器人需要具备转弯循管道能力），最终水中机器人在水中管道末端触动触发机构，水中循检任务完成。

1.1.2陆地小车被触发机构触发（触发方式自行设计，例如红外、触碰开关等，但不限于上述触发方式）后出发，沿着管道循检，检测到管道上的漏油点时，执行修复动作（修复动作自行设定，例如：

点亮LED灯进行提醒和控制舵机等，但不限于上述动作），然后继续前进，转弯处应调节小车姿态；陆地部分设置漏油点若干和弯道若干（机器人应具备转弯循线能力），小车循检完到达管道末端终点处，小车停止，并有显著停止信号（声、光、电效果均可，但不局限于上述效果）发出，比赛完成。

1.2初中组

1.2.1水中机器人从管道起点出发，沿管道行走，遇到漏油点进行识别，并执行修复动作（修复动作自行设定，例如：

点亮LED灯进行提醒和控制舵机等，但不限于上述动作），然后继续前进；遇到弯道时，水中机器人应该调整姿态通过弯道，然后继续前进；水中部分设置漏油点若干和弯道若干（机器人需要具备转弯循管道能力及丁字管道的判断能力），最终水中机器人在水中管道末端触动触发机构，水中循检任务完成。

1.2.2陆地小车被触发机构触发（触发方式自行设计，例如红外、触碰开关等，但不限于上述触发方式）后出发，沿着管道循检，检测到管道上的漏油点时，执行修复动作（修复动作自行设定，例如：

点亮LED灯进行提醒和控制舵机等，但不限于上述动作），然后继续前进，沿途在小车行驶的道路上会有障碍物，需要陆地小车清除障碍物，转弯处应调节小车姿态；陆地部分设置漏油点若干和弯道若干（机器人应具备转弯循管道能力及丁字管道的判断能力），小车循检完到达管道末端终点处，小车停止，并有显著停止信号（声、光、电效果均可，但不局限于上述效果）发出，比赛完成。

1.3高中组

1.3.1水中机器人从管道起点出发，沿管道行走，遇到漏油点进行识别，并执行修复动作（修复动作自行设定，例如：

点亮LED灯进行提醒和控制舵机等，但不限于上述动作），然后继续前进；遇到弯道时，水中机器人应该调整姿态通过弯道，然后继续前进；水中部分放置礁石模型若干，设置漏油点若干和弯道若干（机器人需要具备转弯循管道能力、丁字管道和十字管道的判断能力），水中机器人在游动和转弯时应避免碰撞到礁石模型，最终水中机器人在水中管道末端触动触发机构，水中循检任务完成。

1.3.2陆地小车被触发机构触发（触发方式自行设计，例如红外、触碰开关等，但不限于上述触发方式）后出发，沿着管道循检，检测到管道上的漏油点时，执行修复动作（修复动作自行设定，例如：

点亮LED灯进行提醒和控制舵机等，但不限于上述动作），然后继续前进，沿途在小车行驶的道路上会有障碍物，需要陆地小车清除障碍物，转弯处应调节小车姿态；陆地部分设置障碍物若干、漏油点若干和弯道若干（机器人应具备转弯循管道能力、丁字管道和十字管道的判断能力），小车循检完到达管道末端终点处，小车停止，并有显著停止信号（声、光、电效果均可，但不局限于上述效果）发出，比赛完成。

1.4难度区分

难度

区分

漏油点形状

漏油点

位置

漏油点颜色

修复动作

触发方式

水中礁石

陆地障碍物

小学组

宽5cm圆环

管道

一圈

黑色

不限

不限

无

无

初中组

宽3cm圆环

管道一圈

黑色

不限

不限

无

有

3cm×3cm正方形

管道上方

高中组

宽3cm圆环

管道一圈

黑色

不限

不限

有

有

3cm×3cm正方形

管道上方

黑色、标准色

二、竞赛场地说明

图1-场地示意图

2.1场地

长400cm，宽300cm。

其中水池部分长300cm，宽200cm。

场地分为A区域和B区域。

以组委会提供的标准场地为准，其中水池场地四周为铝型材，可以安装水陆触发装置。

水池水深：

26cm。

2.2石油管道

直径75mm白色PVC管，水中部分紧贴水池底面铺设，陆地部分紧贴陆地地面铺设。

小学组：

水中和陆地的石油管道均有两种规格的弯道模式：

45度弯道模式、90度弯道模式。

所铺设的石油管道形状在比赛现场公布。

初中组：

水中和陆地的石油管道均有三种规格的弯道模式：

45度弯道模式、90度弯道模式、丁字模式。

所铺设的石油管道形状在比赛现场公布。

高中组：

水中和陆地的石油管道均有四种规格的弯道模式：

45度弯道模式、90度弯道模式、丁字模式、十字模式。

所铺设的石油管道形状在比赛现场公布。

2.3起点

A、B区域水中机器人出发区域；终点：

A、B区域小车停止区域。

2.4漏油点

小学组：

宽5cm的圆环，黑色不反光，随机分布在管道一圈，摆放位置在比赛现场公布。

初中组：

两种规格的漏油点（不保证现场场地上两种规格的漏油点都出现）：

宽3cm的圆环，黑色不反光，随机分布在管道一圈，摆放位置在现场公布；

3cm×3cm的正方形，黑色不反光，随机分布在管道上方，具体位置在比赛现场公布。

高中组：

三种规格的漏油点（不保证现场场地上三种规格的漏油点都出现）：

宽3cm的圆环，黑色不反光，随机分布在管道一圈，摆放位置在比赛现场公布；

3cm×3cm的正方形，黑色不反光，随机分布在管道上方，具体位置在比赛现场公布；

3cm×3cm的正方形，其他标准颜色（包括但不限于红色、黄色、蓝色、绿色）不反光，随机分布在管道上方，具体颜色和位置在比赛现场公布。

2.5礁石

随机摆放在水中管道两侧，距离直管道10cm处，距离转弯15cm处。

礁石放置位置在比赛现场公布。

图2-礁石模型

2.6障碍物

长3cm，宽3cm，高3cm，随机放置在陆地小车循线的道路上。

障碍物放置位置在比赛现场公布。

图3-障碍物

2.7轨迹线

轨迹线在管道两侧都有设置，参赛队伍可在A或B区域选择一条轨迹线进行循迹。

具体轨迹线分布在比赛现场公布。

三、机器人

3.1水中机器人

比赛所用水中机器人长度不得超过50cm，宽度不得超过30cm，并且水中机器人置于水中时，水中机器人结构的最低点与水池底部的距离不小于75mm。

水中机器人长度定义：

水中机器人放入水中，其游动前进的方向为水中机器人长度。

水中机器人宽度定义：

在水平面内，垂直于水中机器人长度的方向为水中机器人宽度。

水中机器人距离水池底部最低高度定义：

在竖直平面内，垂直于水中机器人长度的方向，水中机器人置于水中时，水中机器人结构的最低点与水池底部的距离。

3.2陆地小车

比赛所用陆地小车需要根据比赛规则自行设计制作。

例如：

通过添加传感器识别管道上的漏油点。

3.3竞赛环境

3.3.1编程系统：

KenFish单关节图形化编程平台。

3.3.2编程电脑：

选手自带。

3.3.3禁带设备：

队员不得携带U盘、光盘、无线路由器、手机、相机等存储和通信器材。

四、比赛

4.1参赛队

4.1.1参赛组别：

小学组、初中组、高中组。

4.1.2参赛人数：

2人/团队。

4.1.3指导教师：

1人。

4.1.4每人限参加1个赛项、1支队伍。

4.2比赛时长

4.2.1现场编程、程序调试：

90分钟/组别。

4.2.2任务完成规定用时

组别

小学组

初中组

高中组

比赛时间

3分钟

3分钟

3分钟

4.3比赛过程

4.3.1搭建机器人与编程

4.3.1.1搭建机器人与编程只能在准备区进行，测试程序可去参赛区。

4.3.1.2参赛队的学生队员检录后方能进入准备区。

裁判员对参赛队携带的器材进行检查，可以携带已搭建的机器人进入准备区。

对不符合要求的机器人需要按照本规则要求修改，否则不得进入准备区。

队员不得携带U盘、光盘、无线路由器、手机、相机等存储和通信器材。

所有参赛学生在准备区就座后，裁判员把场地任务模型分布图和比赛须知告知参赛队。

4.3.1.3参赛队应自带便携计算机并可携带维修件。

参赛选手在准备区不得上网和下载任何程序。

4.3.1.4赛场为日常照明，参赛队员可以标定传感器，但是大赛组织方不保证现场光线绝对不变。

随着比赛的进行，现场的阳光可能会有变化。

现场可能会有照相机或摄像机的闪光灯、补光灯或者其他赛项的未知光线影响，请参赛队员自行解决。

4.3.2赛前准备

4.3.2.1准备上场时，队员领取自己的机器人，在引导员带领下进入比赛区。

在规定时间内未到场的参赛队将被视为弃权。

4.3.2.2上场的2名参赛队员，站立在场地附近。

4.3.2.3参赛队员选择A区域或者B区域场地，并将自己的机器人放入场地出发区域。

4.3.2.4到场的参赛队员应抓紧时间（不超过2分钟）做好启动前的准备工作。

完成准备工作后，队员应向裁判员示意。

4.3.3启动

4.3.3.1裁判员确认参赛队已准备好后，将发出“3、2、1，开始”的倒计时启动口令。

随着倒计时开始，听到“开始”命令的第一个字，比赛正式开始。

4.3.3.2在“开始”命令前启动机器人将被视为“误启动”并受到警告或处罚。

4.3.3.3机器人于出发区域启动之前须静止，允许采用按下开关的方式进行启动。

4.3.3.4水中机器人和陆地小车须使用传感及编程自主运行。

4.3.3.5在任务完成所限定的时间内无暂停。

4.3.3.6比赛过程中，如果出现机器人失去控制并有可能损坏竞赛场地的情况，裁判应及时取出水中机器人或陆地小车，参赛队伍本次比赛随即结束。

4.3.3.7在任务完成所限定的时间内，参赛机器人如发生结构脱落，在不影响机器人正常运动的情况下，参赛选手可请求裁判帮助取回脱落件。

4.3.3.8比赛过程中不得更换机器人，不可以对机器人软硬件进行变更。

4.3.3.9参赛队伍可选择A场地或B场地进行比赛，每支队伍共有两次比赛机会。

4.3.4比赛结束

4.3.4.1规定时间内完成任务视为比赛结束。

4.3.4.2规定时间内未完成任务，比赛结束。

4.3.4.3水中机器人和陆地小车偏离管道5秒，比赛结束。

4.3.5取消比赛资格

4.3.5.1参赛团队迟到5分钟及以上。

4.3.5.2比赛过程中故意触碰礁石模型、障碍物、场地管道等，以及参赛的水中机器人和陆地小车。

4.3.5.3不听从裁判的指示。

五、计分

5.1任务得分

组别

任务

得分

小

学

组

水

中

部

分

水中机器人顺利循管道到达触发机构位置

20分

水中机器人顺利识别漏油点并进行修复

7.5分/个

修复部分设计的创意及复杂度

0-10分

水中机器人顺利通过触发机构启动陆地小车

10分

水中机器人漏油点误报

-5分/次

陆

地

部

分

陆地小车顺利循管道到达终点

20分

陆地小车顺利识别漏油点并进行修复

7.5分/个

修复部分设计的创意及复杂度

0-10分

触发机构设计的创意及复杂度

0-10分

陆地小车到达终点处顺利停止

10分

陆地小车通过循管道方式完成任务

5分

陆地小车漏油点误报

-5分/次

初

中

组

水

中

部

分

水中机器人顺利循管道到达触发机构位置

20分

水中机器人顺利识别漏油点并进行修复

7.5分/个

修复部分设计的创意及复杂度

0-10分

水中机器人顺利通过触发机构启动陆地小车

10分

水中机器人漏油点误报

-5分/次

陆

地

部

分

陆地小车顺利循管道到达终点

20分

陆地小车顺利识别漏油点并进行修复

4.5分/个

修复部分设计的创意和复杂度

0-10分

触发机构设计的创意及复杂度

0-10分

陆地小车顺利清除障碍物

4分/个

陆地小车到达终点处顺利停止

10分

陆地小车通过循轨迹线方式完成任务

-5分

陆地小车漏油点误报

-5分/次

高

中

组

水

中

部

分

水中机器人顺利循管道到达触发机构位置

20分

水中机器人顺利识别漏油点并进行修复

7.5分/个

修复部分设计的创意和复杂度

0-10分

水中机器人顺利避开礁石模型

3分/个

水中机器人碰撞到礁石模型

-1分/次

水中机器人碰倒礁石模型

-3分/次

水中机器人顺利通过触发机构启动陆地小车

9分

水中机器人漏油点误报

-5分/次

陆

地

部

分

陆地小车顺利循管道到达终点

20分

陆地小车顺利识别漏油点并进行修复

3分/个

修复部分设计的创意和复杂度

0-10分

陆地小车顺利清除障碍物

4分/个

触发机构设计的创意及复杂度

0-10分

陆地小车到达终点处顺利停止

8分

陆地小车通过循轨迹线方式完成任务

-10分

陆地小车漏油点误报

-5分/次

5.2最终比赛得分

每支参赛队伍有两次比赛机会，取两次比赛中最好的成绩为最终比赛得分。

参赛队伍依据最终得分排名，如果得分相同，则用时短的队伍排名靠前。

六、通用附则（见附件11）

附录:

水中机器人协同竞技记分表（小学组）

参赛队：

日期：

年月日

任务

分值

得分

第____轮

水中部分

水中机器人顺利到达触发机构位置

20分

水中机器人顺利识别漏油点并进行修复

7.5分/次

修复部分设计的创意及复杂度

0-10分

水中机器人顺利通过触发机构启动陆地小车

10分

水中机器人漏油点误报

-5分/次

陆地部分

陆地小车顺利循管道到达终点

20分

陆地小车顺利识别漏油点并进行修复

7.5分/次

修复部分设计的创意及复杂度

0-10分

触发机构设计的创意及复杂度

0-10分

陆地小车到达终点处顺利停止

10分

陆地小车通过循管道方式完成任务

5分

陆地小车漏油点误报

-5分/次

关于取消比赛资格的记录：

原因：

裁判员：

记分员：

参赛队员：

参赛队员：

裁判长：

数据录入：

附录:

水中机器人协同竞技记分表（初中组）

参赛队：

日期：

年月日

任务

分值

得分

第____轮

水中部分

水中机器人顺利到达触发机构位置

20分

水中机器人顺利识别漏油点并进行修复

7.5分/次

修复部分设计的创意及复杂度

0-10分

水中机器人顺利通过触发机构启动陆地小车

10分

水中机器人漏油点误报

-5分/次

陆地部分

陆地小车顺利循管道到达终点

20分

陆地小车顺利识别漏油点并进行修复

4.5分/次

修复部分设计的创意和复杂度

0-10分

触发机构设计的创意和复杂度

0-10分

陆地小车顺利清除障碍物

4分/次

陆地小车到达终点处顺利停止

10分

陆地小车通过循轨迹线方式完成任务

-5分

陆地小车漏油点误报

-5分/次

关于取消比赛资格的记录：

原因：

裁判员：

记分员：

参赛队员：

参赛队员：

裁判长：

数据录入：

附录:

水中机器人协同竞技记分表（高中组）

参赛队：

日期：

年月日

任务

分值

得分

第____轮

水中部分

水中机器人顺利循管道到达触发机构

20分

水中机器人顺利识别漏油点并进行修复

7.5分/次

修复部分设计的创意和复杂度

0-10分

水中机器人顺利避开礁石模型

3分/次

水中机器人碰撞到礁石模型

-1分/次

水中机器人碰倒礁石模型

-3分/次

水中机器人顺利通过触发机构启动陆地小车

9分

水中机器人漏油点误报

-5分/次

陆地部分

陆地小车顺利循管道到达终点

20分

修复部分设计的创意和复杂度

0-10分

陆地小车顺利识别漏油点并进行修复

3分/次

陆地小车顺利清除障碍物

4分/次

触发机构设计的创意和复杂度

0-10分

陆地小车到达终点处顺利停止

8分

陆地小车通过循轨迹线方式完成任务

-10分

陆地小车漏油点误报

-5分/次

关于取消比赛资格的记录：

原因：

裁判员：

记分员：

参赛队员：

参赛队员：

裁判长：

数据录入：