1、附件三機器人工程挑戰(zhàn)賽破解能源競賽規(guī)則一、任務機器人工程挑戰(zhàn)賽破解能源（簡稱機器人破解能源），是一個機器人破解能源的過程，旨在通過這一活動激發(fā)青少年對能源問題的興趣，引發(fā)他們對地球能源的保護意識。在這項競賽中，除了學生要掌握機器人編程和制作，也要考慮如何面對一個多任務的項目,在有限的時間內得到最好的成績,在過程中培養(yǎng)團隊合作、對工程技術的認識以及對社會、環(huán)境及與人的關系的思考。機器人破解能源要求一個機器人在2.5分鐘完成14項機器人挑戰(zhàn)任務，如屋頂的太陽能電池板、個人交通工具選擇、水壩、風力發(fā)電機、電網接駁、太陽能衛(wèi)星、波浪發(fā)電機、煤礦、石油鉆井、玉米收割和處理、鈾礦、植樹、能源工廠供給、油桶

2、。每個任務都有相應的分數，任務的完成沒有先后的規(guī)定，完成任務越多，分數越高。二、場地場地：木質外框長237cm，寬115cm， 高9cm ，內側為黑色亞光，場地內鋪有一張237×115cm 的塑膠紙，塑膠紙上擺有相應的任務模型，其中一些任務模型是要使用子母扣固定在場地上。場地紙必須放在平坦光滑的表面上，并且用邊框將所有的區(qū)域圍住。北三、任務說明及得分屋頂的太陽能電池板15分：將太陽能電池板放到海邊房子的房頂上面。個人交通工具選擇25分：將氫燃料汽車移動到海邊房屋周圍的白色地塊或者黑色車道上，并將卡車移動到停車場進行回收利用或者移動到農田。當卡車在其中一個目標位置時，且將汽車運到指定的

3、位置，才能得分。注：停車場是在基地西面（與基地相鄰）的白色區(qū)域，農田位于兩條河流之間的白色區(qū)域。水壩25分：將水壩放到基地東面河流兩岸的河堤上面，且必須直立。注：當比賽結束的時候，裁判員將洪水放在大壩的上游，如果有房屋接觸水壩或者洪水，將扣除10分。水壩不作為游離物體。風力發(fā)電機15分/個：將風力發(fā)電機放到主河道北面的白色空地上，且必須直立。 電網接駁5分/塊區(qū)域：將輸電線放到能源工廠所在的白色區(qū)域以及它周圍的居民區(qū)，且必須直立。5分/塊區(qū)域：連接的居民區(qū)與可以得分的水壩或者風力發(fā)電機相連（額外得分）。太陽能衛(wèi)星15分：放下一個衛(wèi)星的葉片。5分：第一個放下衛(wèi)星葉片的隊伍（指針指向的場地隊伍）獲

4、額外得分。波浪發(fā)電機25分：將隊伍自行設計的海浪渦輪（每個隊伍一個）運到沙灘正西面的海洋中，海浪渦輪至少由兩個能互相獨立移動的機構組成，設計美觀與否對于得分沒有影響。煤礦10分：讓裝滿煤礦的軌道車沿著鐵軌滑下。只有當軌道車接觸到鐵軌終點制動器，才能將車子拿回到基地。石油鉆井10分：將所有的油桶（包括紅色的）從鉆井平臺上拿走。玉米收割和處理25分：將所有的玉米（包括紅色的）運到基地，并且有至少一個油桶被運到農田里。鈾礦15分：將所有鈾礦移到農田外面。植樹10分/棵：將樹移植到主河流北面的位置（不包括水域位置）且必須豎直向上。樹木可以連接在一起。注：樹木移植到能源工廠按照燃料得分，而不是根據植樹任

5、務得分。能源工廠供給將燃料送到能源工廠所在的地塊。樹木：10分/棵（最多兩棵樹可以作為燃料，其它的樹必須移植）黑色煤：至少有一半的煤才可以獲得10分綠色鈾：10分/個白色油桶：5分/個注：能源工廠里面必須沒有紅色燃料（煤、油桶、鈾），否則將扣除該項任務的所有分值。從其它燃料中分離（處理）紅色燃料的工作可以由機器人在任何地方進行，或者在基地里手動完成。油桶：10分/個：任何顏色的油桶在基地里面作為未使用的儲藏能量。但是如果隊員去營救機器人的時候，基地里有油桶，裁判就會拿走一個，并損失一個油桶分數。先拿白色的，再拿紅色的。如果任何一個油桶接觸到水或者房屋（立體的或平面的），則扣除40分。停車場：停

6、車場是作為存放區(qū)域設計的，與設備管理規(guī)則相關，隊員只能在停車場里進行存取的動作。機器人可以進入和離開停車場，但是不允許接觸那里的得分物體或策略物體。四、比賽方式1.比賽：比賽時兩個標準場地并排放置，兩隊同時上場比賽。在2.5分鐘的比賽時間內，機器人要嘗試完成所有任務以獲得盡可能多的分數，比賽時不會中斷計時。2.任務：機器人為了獲得分數而要完成的工作。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。任務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完成任務，或者放棄任務。當比賽結束后，裁判根據場地上每個任務完成的結果，給出相應的分數。3.輪

7、次：每個隊伍都比賽一次就稱為一輪，比賽進行3輪，取最好一輪成績。參賽隊伍在每輪比賽之間有足夠的時間去調整機器人和程序。4.機器人：機器人完全展開后尺寸不能超過40×40×40cm。任務模型和完成任務的策略物體不屬于機器人。機器人的電子部件是有限制的，在每輪比賽的全過程中最多使用1個控制器、3個馬達。除了做必要的標記，機器人不得使用不干膠、油漆、膠帶、膠水、油等。5.基地: 是場地墊上基地邊界向上延伸40cm組成的一個虛擬空間（包括邊框的內表面）。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，有時候，基地是得分物體的目標位置。機器人不一定在完成任務后

8、回基地，在比賽結束時也不需要回基地。6.自動控制:機器人必須自動運行。當參賽隊伍準備好以后啟動機器人，機器人離開基地后自動地去完成任務，然后根據需要自動返回基地。大多數機器人需要多次執(zhí)行任務。在這個過程中，參賽隊伍必須接觸或調整機器人，根據機器人在場地上的位置以及所做的動作，將會產生不同的結果。這些在規(guī)則啟動程序、預備模式、過渡模式、自主模式中都有描述。7.設備管理 在基地里，任何妨礙機器人準備或運動的物體都可以放到基地附近區(qū)域（停車場區(qū)域），只要它們不引起場地的變化并且擺放的位置不能具有策略性。8.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。9.操作定義：盡管挑戰(zhàn)任務非常有

9、趣，但是它畢竟是機器人技術，就像所有的科學技術一樣，它也有特別的、嚴格的解釋。為了避免在詞語理解上發(fā)生爭執(zhí)，下面對任務、規(guī)則和網上問答中存在的物體（機器人）的位置進行定義。當看到這些詞匯或反義詞（下劃線標注），要看這里對它的解釋： l 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。l 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。l 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。注意：這表示物體必須完全在外面。l 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

10、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。l 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。l 接觸 (針對任何目標)：只有在使用詞語“接觸”的時候。物體本身必須要與目標直接接觸。l 完全：物體的任何一部分都要滿足條件。10.策略物體: 是指參賽隊準備的物體，但不是機器人及其附加裝置。可以在準備模式期間處理，或者由機器人自動使用。11.得分物體：是根據他們所在位置能夠獲得分數的物體。要得到分數，每個得分物本身必須滿足任務得分的要求，與機器人或任何策略物體的位置無關。禁止包住、連接或者互相連接得分物體，但可以把得分物放到策略

11、容器里。12.游離物體：由于機器人的原因造成某些物體阻礙機器人的運動，且拿走該物體對得分沒有直接的影響，參賽隊員可以請求裁判將物體拿走。只要物體位于得分位置上，可以移動到附近其它的相同得分的位置上；如果該物體不在得分位置上，隊員也可以請求裁判員將該物體拿出場地，該物體將不再有得分的機會），無用的物體可以從賽臺上拿走。13.失去接觸：如果機器人處于自主模式，并且與物體失去接觸，那么該物體將被視作游離物體并保留在原地，在機器人損壞規(guī)則中所描述的情況除外。在過渡模式中失去接觸，隊員可以繼續(xù)對物體進行操作。14.預備模式：在比賽開始前以及在每次啟動前，認為機器人處于預備模式。這個時候，機器人必須處于基

12、地里面，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、調整機械結構、按開關、給傳感器信號以及瞄準。15.出發(fā)位置：比賽中每次啟動機器人時，機器人的每一部分以及與它相連的任何物體必須完全在基地里。16.啟動程序：在被允許啟動之前，機器人在啟動位置必須是靜止的，參賽隊員不能接觸機器人的任何部分。允許參賽隊伍用以下3種方式啟動機器人：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。17.過渡模式：啟動后到出基地前，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有接觸

13、的物體離開基地。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。18.自主模式：當機器人在基地外面時，認為機器人處于自主模式，在比賽結束前或者隊員接觸機器人（或其它任何方式的干擾）之前，可以自由的執(zhí)行允許的動作。如果隊員在自主模式中接觸機器人（稱為“營救”），必須進入預備模式。你可以對相關的物體進行任何的操作。但是裁判會從基地里拿走一個油桶，具體情況由任務描述決定。19.肌肉動作：機器人每次啟動后，必須完全離開基地后才能做形態(tài)上的改變。不允許還有部分機器人位于基地內就做出改變（除運動以外的機械裝置的

14、動作）。 20.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，隊員可以自己取回機器人和掉落的部件至基地，也可以請求裁判幫助取回，在基地中恢復機器人。此過程也作為營救機器人。21.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模型，不允許機器人毀壞任務模型。參賽隊必須使用比賽提供的任務模型，而不能攜帶相同的復制品到比賽區(qū)域。不能因給某個隊“再一次的機會”而動手修復場地模型。如果有其它情況引起的模型破壞、故障、移動、激活（而非機器人的正常的動作引起的），裁判應該在盡可能快的時間內將之恢復，并根據情況確定任務的得分情況。有意損壞場地的行為將受到警告，并且將導致失去任務的得分。22.干擾：除了觸碰太陽能