/第六章FLL機器人工程挑戰比賽規則主題：無限關愛——“海洋奧德賽〞第一章FLL課題研究指南 工程研究是FLL機器人世錦賽中最能表達隊伍的團隊合作能力的局部，它比得不是參賽隊伍的技術水平，主要比得參賽隊伍的知識水平，以及對海洋的關心程度。本章主要介紹了課題研究的內容，以及如何去獲得課題研究的資源。第一節課題研究介紹海洋對于地球的健康以及生存在這個星球上的生物來說都是至關重要的，盡管目前只有1%的海洋被開發了，可是我們對太空的探索卻要遠多于海洋。海洋為人類提供了豐富的資源和活動，例如我們吃的魚，從海底開采的石油，從海藻中提取的做冰激凌的原料，等等。海洋為航運業提供了寬闊的高速航道，以及為潛水等水下活動提供了一個廣闊的場所。海洋推動了這個星球上大多數的生態活動，例如水的循環，二氧化碳的循環。具有生命力的海洋可以吸收二氧化碳并且向大氣中排放氧氣，從而維持著地球上植物與動物的多樣性——至今我們對于如何介入這個重要的資源了解的還是很少。一、課題研究概述選擇一種你所進行的海洋活動或者使用的海洋資源，研究它對海洋的健康，海洋生物多樣性，以及生產力產生的影響。了解專家們或者其他團隊在這一領域里從事的事情，找出一個他們正面臨的挑戰。設計一個創新的解決方案來幫助他們改良正在進行的活動或者對資源的使用，同時為了現在和將來的人們，要盡可能少對海洋產生負面的影響。最后，與他人分享你們的研究成果上述的3個局部在在第六屆中國青少年機器人競賽期間評委會將對你的研究成果進行評估。請查閱你的FLL教練手冊和課題研究文件，望你了解更多的細節。二、課題研究指導方針選擇一種你所進行的海洋活動或者使用的海洋資源，研究它對海洋的健康，海洋生物多樣性，以及生產力產生的影響。確定關于這種海洋活動或者資源中的挑戰，時機，或者新的想法；確定專家們在這個領域是怎么工作的，聯系他們或者閱讀他們工作的資料，研究成果；提示：哪些科學領域與你選擇的課題有關？哪些挑戰，時機或者新的想法是專家們正在研究的，為什么他們要研究？他們的工作是如何對現在以及將來的人們產生幫助的。設計一個具有創意的解決方案。提示：想出一種創造性的方法，用于提高對于某種海洋資源的使用或者改良目前人類對這種資源的利用與開采活動，同時要要盡可能少對海洋產生負面的影響；解釋你的解決方案是如何起作用的，為什么它是如此重要，以及不使用這個解決方案將會產生什么問題？公布你的解決方案以及研究成果。提示：寫一個非常有趣并且能夠提供大量資料的介紹文章；在你們的學校里或者社區里與他人分享你的解決方案；將你的介紹文章及解決方案提交競賽組委會。三、關于如何開展課題研究的建議：制定研究方案，列出研究問題的清單，確定你的課題導師，并按方案聯系有關專家或者其他研究海洋的人，向他們提出你的詢問；閱讀你選定的那些專家他們關于海洋的論文，或者與專家一起座談，了解他們正在研究的課題，以及為什么要進行這些研究；思考研究課題，并從中選擇確定一個你要研究的課題，集中精力去研究它；寫信給你們所在地的政府或相關部門，告訴他們你們的課題，向他們了解目前正政府或相關部門已經或正在為保護海洋資源做了哪些事情；與有關大學，博物館，公司，工廠，社會團體和相關組織進行聯系，去了解更多的歐關于保護海洋資源的信息；使用FLL網站上的課題研究資源收集相關資料、信息；創作一些關于你們方案的傳單，網站，小冊子，故事，或者短劇在你們的學校或者社區里發放或者表演；邀請其他的FLL隊伍和公眾來觀看你們的課題陳述；四、課題研究成果的要求：1、FLL機器人工程研究成果要表達五要素：1）要有明確的究目標；2）要表達一定的創新性和完整性；3）要有一定的課題研究工作量；4）要由學生自主完成；5）要有完整標準的研究報告與數據資料；2、每個參賽隊應于2006年4月15日前，向組委會辦公室提交完整的FLL機器人工程挑戰比賽申報資料一套。3、應交的申報資料內容與要求：1）FLL機器人工程挑戰比賽工程申報表（一式兩份，申報表式樣請在創新平臺下載）；2）FLL機器人工程挑戰比賽工程研究報告（一式兩份），與相關配套的數據資料；3）FLL機器人工程挑戰參賽機器人的技術資料檔案。（以上材料也參賽時提交，可以用光盤的方式提供）。4）但凡參賽選手只提交申報表，不提交申報資料者，將取消參賽資格；凡提交的申報資料不完整的終評時將扣除一定分數。4、FLL機器人工程研究工程辯論的要求：辯論思路清晰，時間不得超過5分鐘，用普通話進行講解。四、LL機器人工程研究成果的評分標準：1、FLL機器人工程研究目標明確2、解決問題的方法議案科學可行，有新意3、工程研究有一定的工作量4、申報資料齊全，論文寫作標準5、表達清晰、有調理、有吸引力、不超時6、團隊精神強第二章FLL機器人工程挑戰第一節FLL機器人工程挑戰比賽競賽術語和規則1、參賽必讀：參加FLL比賽，每個參賽隊必須詳細閱讀以下4個文件：場地安裝指南，任務說明，規則和最新的網上問答。2、比賽：FLL機器人世錦賽場地為兩個標準FLL場地并排放置，兩隊同時上場比賽。在2分半的比賽時間內，機器人要嘗試完成所有任務以獲得盡可能多的分數，比賽中不會暫停比賽時間。根據比賽的安排，每個參賽隊都有若干次比賽時機，以獲取最好分數。3、任務：任務就是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，機器人可以屢次往返于基地和場地之間，每次出基地后可以嘗試完成1個或者多個任務。任務可以按照任意的順序去完成，在規則允許的情況下可以反復嘗試去完成任務，或者放棄任。當比賽結束后，如果任務要求的結果能夠看到，參賽隊伍就能夠得到相應的分數。4、比賽回合：本屆競賽采取大循環三個回合的比賽方法，每個參賽隊都要進行三個回合的比賽，以最好的一次成績為最終成績。5、機器人：機器人的定義是RCX及當前連接在RCX上面物體，任務模型和完成任務的策略物體不屬于機器人。6、器材：機器人世錦賽中參賽隊帶到比賽區域的物品必須都是樂高元件，并且都必須是最初的剛出廠時的狀態，電子部件的種類和數量是受限制的，可以使用1個RCX，1個角度傳感器，2個觸動傳感器，2個光電傳感器，3個馬達，1個燈，6節AA電池，導線的數量不作限制。除了在機器人的隱蔽位置的標記物以外，不干膠、油漆、膠帶、膠水、油、等非樂高元件都不可以使用。7、基地:基地是場地上標記出來的區域的邊界向上延伸40厘米組成的一個虛擬空間，基地由綠色和黃色區域組成。8、自動控制:機器人的運動必須是自動的。通常，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。大多數機器人需要屢次執行任務。如果在執行任務過程中，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。這些在規則重新啟動、加分物喪失、可取物與觸碰機器人、失去接觸中都有描述9、合作:閱讀教練手冊中關于隊伍的規模、年齡的特別說明。在機器人世錦賽期間，除了緊急修理外，隊伍中只有兩名隊員可以在競賽場地內進行比賽，隊伍中的其他隊員可以呆在附近，但是必須遠離競賽臺。為了有更多的隊員參與比賽，隊員之間可以進行輪換。10、操作定義：盡管FLL機器人世錦賽的挑戰任務非常有趣，但是它畢竟是機器人技術，就像所有的科學技術一樣，它也有特別的規定。為了防止一些術語造成混淆，下面對機器人和其它物體在任務及規則中的行為進行定義：到達：要求一個物體必須到達某一目的地，它只要有一局部越過了目的地的外邊界就可以了。上面：要求一個物體必須到達某一目標上時，目標必須完全承載于目標上。里面：要求一個物體必須進入一個目標（容器），物體至少有5個方位被包圍。觸碰：要求一個物體必須觸碰一個目標的時候，物體本身必須直接與與目標發生接觸。完全：當一個物體必須完全符合某個條件時，物體的每個局部都必須符合這個條件。策略物體:策略物體是指參賽隊伍設計的，機器人或隊員在基地內或外面使用的裝置，而不是機器人及其附加裝置。允許使用帶有發條式“馬達〞的策略物體，但是在使用時有以下限制：它們必須由機器人釋放，且必須完全釋放到基地外面，當機器人釋放它們的時候必須完全位于基地外面。游離物體：機器人在執行任務過程中如果有游離物品，一旦該游離物會直接影響其執行下一項任務，則參賽隊員可以請求裁判將該物品移走。準備：在比賽開始之前，以及在比賽中機器人每次重新出發前，機器人可以進行修理，裝配附加裝置，裝載物體或者卸掉物體，對正位置?？梢园惭b或者拆卸機器人上的機械裝置，可以壓緊積木，傳感器可以接收信號。這些對機器人的操作必須在基地中進行。機器人上的零件在任何時候都可以放在基地里或者拿出比賽臺。起始位置：比賽中每次啟動機器人時，機器人的所有局部（不僅僅是機器人接觸場地的局部）和它當前使用的附加裝置，策略物體，以及運輸物都必須完全從基地里出發，其投影不能接觸藍色區域并且不能超過圍框。啟動方法：在被允許啟動之前，機器人必須是靜止的，參賽隊員不能接觸機器人。允許參賽隊按照以下3種方式啟動機器人：1）按下按鈕，2）給傳感器信號，3）等待一個正在運行或停止的程序繼續運行。在整個啟動過程中參賽隊不能以其它方式操作機器人。成功地啟動后，機器人必須自動的運行。機器人必須離開基地：機器人每次啟動后，必須完全離開基地后才能夠做形態上的改變。機器人不允許在還有局部位于基地內，就做出改變（除運動以外的機械裝置的動作）。重新啟動：任何時候只要參賽隊員接觸了機器人，無論機器人位于場地的什么地方，都被認為機器人停下來了，如果機器人不在基地里，必須立刻將機器人拿回基地。這時，參賽隊可以進行準備，當準備好以后需遵循規則啟動方法來重新啟動機器人。注意：參賽隊沒有接觸機器人或者某個任務有特別要求的情況下機器人不必回到基地。加分物：加分物在任務說明中被描述為場地中已經具有分數的任務。每次當機器人完全離開基地后被接觸，裁判將從賽臺上拿走一個加分物。如果機器人接觸到基地，無論是在出基地還是在返回基地，這時接觸機器人都不會喪失加分物?；毓芾恚喝魏卧诨乩飼璧K機器人準備或者運動的物體，只要不會改變場地，影響得分，那么它都可以擺在場地中接近基地的地方。行為：在機器人離開基地以后，參賽隊員不可以以任何直接或者間接的方式引起任何事情。干擾：除了在完成跨在兩個場地中間的任務時，兩個參賽隊的機器人的碰面。參賽隊的機器人不允許以任何方式干擾對方參賽隊的機器人和場地，或者策略，運輸物與可取物：運送物是指運到基地外面的指定地方可以得分的物體?？扇∥锸侵溉』鼗乜梢缘梅值奈矬w。運輸物與得分：運輸物一旦被移到目的地，即可得到該任務的加分（除非任務有特別的要求），而不管它是被包起來或是與其他物體相連。運輸物與觸碰機器人：如果機器人與運輸物接觸時被隊員碰到，那么裁判員將把運輸物和機器人同時拿回基地，隊員可以從新開始?？扇∥锱c得分：當可取物到達基地就可以獲得它的分數，無論機器人處于什么位置，可取物只要局部進入基地就可以?？扇∥锱c觸碰機器人：當機器人與可取物接觸但是還沒有到達基地的情況下觸碰機器人，裁判將這個物體拿出賽臺，并失去該物體的分數。失去接觸：當機器人已經完全離開基地后與運送物、可取物、策略物體失去接觸，參賽隊就不可以用手將這些物體取回。機器人損壞：在比賽期間，參賽隊可將被損壞的機器人和非有意遺失的機器人配件拿回基地進行修復。參賽隊可以自己取回機器人或請求裁判幫助取回。場地損壞：除了在規則游離物體、基地管理、運輸物與觸碰機器人中允許的，參賽隊不允許觸碰基地外的任務模型。參賽隊必須使用機器人世錦賽提供的任務模型，而不能攜帶相同的復制品到比賽區域。不能因給某個隊“再一次的時機〞而動手修復場地模型，如果由其他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。分數判定：為減少比賽期間的爭議減，采取該場比賽結束后統一記分的方法計算本輪次分數。這就是說如果機器人在比賽結束前出現意外破壞了已經得的分數也無法記分。質疑權利：對一些裁判無法給出準確裁定的地方，例如瞬間發生的事情或者場地上線的寬度等，參賽隊伍有權提出質疑。通常參賽隊對裁判的判罰有不一致的地方，參賽隊可以向裁判鄭重的提出質疑,裁判長和裁判會議討論后給出的結果判定是最終的，參賽隊沒有質疑權利。比賽結束:比賽結束后，裁判員與參賽隊員一起計算場地上任務分數，對隊員的疑問給出解釋，并保證隊員未帶走任何任務模型。優先權:當任務說明和規則發生沖突的時候，任務說明是有優先權的，但是當前網上的問與答具有最高的優先權。軟件：必須使用LEGOMINDSTORMSRoboticsInventionSystem或者RoboLab軟件（任何版本）對機器人進行編程。程序下載：因為程序下載過程可能會覆蓋其他參賽隊程序，影響其參賽表演，各參賽隊必須在調試區下載程序，同時要注意將IR調到低能量范圍，盡量防止影響其他隊伍，建議在不使用時，關掉RCX。教練會議:如果在比賽開始前，又有新的問題出現，最后的詢問時機就是在比賽前最后一次的“教練會議〞。在會議中，裁判長將和教練們在比賽開始之前討論和解決各種有爭議的問題。會議結束后，在當天的其它時間，裁判的裁決將是最終的。第二節FLL機器人工程挑戰比賽任務與評分標準一、任務二、任務說明1、部署潛水艇2、標記失事船只3、保護泵站4、維修輸油管道

5、標記特殊樣本6、解救海豚7、建造人造礁石8、清理貨船事故9、打撈古代寶藏1、部署潛水艇40分（如果潛水艇直立）35分（沒有直立）機器人必須完全登上考察船，然后將潛水艇放入海里。潛水艇必須接觸場地上的藍色區域。如果潛水艇是正面朝上的可以得總分40分，如果潛水艇不是正面朝上的可以得局部分數35分。2、標記失事船只30分（任意數量的旗子豎起來）15分（任意一列旗子全部豎起來）為了顯示出古失事代船只的位置，機器人必須將船只失事水域的旗幟豎起來。任意數量（任意顏色）的棋子被豎起來都可以得30分，從東到西任意一列旗幟完全被豎起可以得到額外的15分，3列全部豎起總共可以再得到45分。3、保護泵站40分機器人必須將保護建筑蓋到泵站上去，保護建筑至少有一只腳完全的越過泵站南邊的墻壁，且保護建筑不能有任何局部越過黑色邊框。完成任務可以得40分。三、評分標準4、