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1、机器人创新设计与技能挑战,机器人创新设计与技能挑战,蔺绍勇2013年4月,蔺绍勇，1972年生人，毕业于黑龙江大学计算机软件学院，现任黑龙江省机器人学会秘书长（法人代表）计算机高级工程师、全国机器人竞赛专家评委、裁判长。社会兼职：中国人工智能学会机器人足球工作委员会委员教育部“中国教育信息化”理事黑龙江省教育信息化学会副秘书长黑龙江省第十届青联委员、哈尔滨市第十三届青联委员 黑龙江省科协七大代表、哈尔滨市第十二届政协委员论著成果： 编程技术在机器人中的应用、信息化进程中的教育技术发展研究、中小学教育信息化发展略谈等多篇研究成果获奖、出版。主持并完成用互联网对学生进行预见和创造能力训练的研究等多
2、项黑龙江省教育科学“十一五”规划重大课题。取得成绩： 曾指导学生多人次荣获国家级竞赛一等奖并保送至国家重点大学。,项目分析,现场设计、搭建现场编程、调试,创新与实践,器材不限：可以最大限度发挥现有机器人优势、避免重复投资全新项目，避免与传统强队同组竞争,竞赛主题：全国中小学信息技术 活动,规则解读,一、竞赛目标为了激发青少年的创新意识，鼓励机器人爱好者在机器人搭建和使用中自主创新，以创新为主题，设计制作各种新颖的机器人，经现场编程来完成，从而推动机器人应用的不断发展。,二、参赛范围（一）参赛组别：小学组、初中组、高中组（含中职）。（二）参赛人数：2人。（三）指导教师：12人（可空缺）。,三、竞
3、赛过程 （一）现场机器人创新搭建和编程（含场地测试） 1、参赛队的学生队员检录后方能进入赛场。裁判员对参赛队携带的器材进行检查，所有器材必须是散件，除控制器和电机可维持出厂时的状态外，其它所有零件不得以焊接、铆接、粘接等方式组成部件。队员不得携带U盘、光盘、手机、相机等存储和通信器材。 2、所有参赛学生就座后，裁判长公布具体技能任务并抽签。 3、参赛选手打开计算机后，根据所用的器材，按现场公布的路径访问指定电脑复制并安装自己赛前所提交的编程软件。不得上网下载任何程序，不得使用相机等设备拍摄比赛场地。 4、参赛选手在规定时间内完成机器人搭建、编程调试后，按照抽签编号将机器人排列在赛场与之相对应的
4、指定位置。,规则解读,注：竞赛用计算机统一提供，操作系统为windowsXP；入围全国决赛的选手须自名单公布之日起5天内提交（方式待定）其压缩后的竞赛用编程软件，rar或zip格式均可，命名方式为“RIDSC+学校名称+选手姓名”；选手可以U盘形式备份编程软件并交由其到场领队或指导教师代为保管，如所提交编程软件发生损坏而导致比赛无法正常进行，在裁判长确认并审核后方可启用备份编程软件（耗时计入“竞赛时长”）,（二）搭建机器人创新点与设计思路陈述答辩1、参赛队2名队员按照抽签顺序都参加陈述答辩。2、陈述答辩后将机器人放回原来的位置。（三）现场技能挑战1、按抽签顺序逐队进行。2、参赛队员在指定位置领
5、取自己的机器人后进入赛场的比赛区，在1分钟内未到场的参赛队或只有1名队员到场均被视为弃权。3、队员将自己的机器人放入出发区，机器人的任何部分及其在地面的投影不能超出出发区。4、不超过1分钟的启动前准备工作，完成准备工作后，队员应向裁判及时示意。,规则解读,5、参赛队员在裁判给出“开始”启动命令后，可以触碰一个按钮或给传感器一个信号去启动机器人。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。6、机器人一旦启动，就只能受自带的控制器中的程序控制。队员不得接触机器人（重试的情况除外）；启动后的机器人不得故意分离出部件或把机械零件掉在场上。偶然脱落的机器人零部件，由裁判随时清出场地。为
6、了策略的需要而分离部件是犯规行为；启动后的机器人如因速度过快或程序错误完全越出场地边界，或将所携带的物品抛出场地，该机器人和物品不得再回到场上。7、机器人在运行中如果出现故障，参赛队员可以向裁判员申请重试。裁判员同意重试后，场地状态保持不变，队员可将机器人搬回出发区，重新启动；每轮比赛只能有两次重试机会，重试期间计时不停止，也不重新开始计时；重试前机器人所完成的任务有效。,规则解读,8、参赛队在规定竞赛时长内完成技能任务后，应向裁判示意，裁判据此停止计时，结束比赛；如未在规定竞赛时长内完成，裁判给出结束命令后，参赛队员除应立即关断机器人的电源，并不得与场上的机器人或任何物品接触。9、裁判记录场
7、上状态，填写记分表。参赛队员应确认自己的得分并签字，并尽快将自己的机器人搬回指定位置。10、裁判员或志愿者将场地恢复到启动前状态。11、技能挑战为两轮，参赛队在第一轮比赛结束后，允许简单维修机器人和调整程序，但不能打乱下一轮出场顺序。,规则解读,四、竞赛时长（一）现场机器人创新搭建、编程（含场地测试）：小学组120分钟、初中组110分钟、高中组100分钟。（二）搭建机器人创新点与设计思路陈述答辩：陈述5分钟、答辩3分钟。（三）现场技能挑战：小学组60秒、初中组70秒、高中组80秒。五、技能主题君子好“球”（球技争霸）。,规则解读,足球技能挑战区 1000mm 380mm 490mm 抛球线 球
8、架 2高尔夫球技能挑战区 保龄球技能挑战区 1000mm篮球技能挑战区 50mm,机器人出发区,球门线250mm 500mm 50mm 罚球点,投篮区300mm 篮筐,球托 球洞,球道,球瓶区 500mm,六、场地,（八）机器人比赛场地环境为冷光源、低照度、无磁场干扰。但由于一般赛场环境的不确定因素较多，例如，场地表面可能有纹路和不平整，边框上有裂缝，光照条件有变化等等。参赛队在设计机器人时应考虑各种应对措施。,（一）到（七）略,规则解读,七、技能任务（一）小学组：机器人由出发区起动后，在规定竞赛时长内连续完成两种球技挑战（球种和顺序由裁判长现场公布）并返回出发区。（二）初中组：机器人由出发区
9、起动后，在规定竞赛时长内连续完成三种球技挑战（球种和顺序由裁判长现场公布）并返回出发区。（三）高中组：机器人由出发区起动后，在规定竞赛时长内连续完成全部球技挑战（顺序由裁判长现场公布）并返回出发区。（四）技能解析：足球为罚点球一次、球由裁判提前放置；篮球为定点投篮一次、球由选手预装；高尔夫球为“挥杆”击球一次、球由裁判提前放置；保龄球为自主取球并原地“滑步”抛击球瓶一次、球和球瓶由裁判提前放置。（五）动作要求：足球为踢、撞（弹）击；篮球为抛投、弹射；高尔夫球为击打；保龄球为抛滑。,规则解读,八、机器人（一）自备机器人散件器材不限，可以是机器人套材，亦可根据参赛者实际情况携带其它材料，允许混合使
10、用；鼓励搭建材料的多样化。（二）现场机器人搭建前，所有自备散件必须通过裁判检查。（三）每支参赛队只能使用一台按程序运行的机器人。（四）出发区内，机器人外形最大尺寸不得超过长300mm、宽300mm、高300mm。开始比赛后，机器人可以超出此尺寸限制。（五）机器人上必须展示参赛队编号。在不影响正常比赛的基础上，机器人可进行个性化的装饰，以增强其表现力和容易被识别。,规则解读,（六）机器人所用的控制器、电机、传感器及其它结构件数量不限。但机器人的控制器、电机、传感器必须是独立的模块。机器人的重量不得超过3kg。（七）机器人上的所有零部件必须可靠固定，不允许分离或脱落在场地上。（八）为了安全，机器人
11、所使用的直流电源电压不得超过12V。（九）不允许使用有可能损坏竞赛场地的危险散件。（十）机器人限通过“按下按钮”或“给传感器信号”的方式进行启动，成功启动后机器人必须自主运行。,规则解读,九、评分标准（一）现场搭建：占选手成绩的30%。1、创意：30分。2、外观：20分。3、制作工艺：30分。4、实用价值：20分。（二）陈述答辩：占选手成绩的10%。（三）技能挑战：占选手成绩的60%。,规则解读,1、小学组：在60秒内连续完成两种球技挑战并返回出发区，计60分。2、初中组：在70秒内连续完成两种球技挑战并返回出发区，计60分。3、高中组：在80秒内连续完成两种球技挑战并返回出发区，计60分。4
12、、规定竞赛时长内完成技能任务，每提前1秒加1分。,规则解读,十、竞赛违规（一）参赛队每迟到1分钟判罚10分，如果2分钟后仍未到场，则取消其比赛资格。（二）第1次误启动将给予警告，第2次误启动将取消其比赛资格。（三）策略分离部件视为违规,情节严重者取消其比赛资格。（四）机器人高速冲撞场地设施并导致损坏，第1次给予警告，第2次则取消其比赛资格。（五）比赛中，参赛队员有意接触比赛场上的物品或机器人，将被取消比赛资格。偶然的接触可以不当作犯规，除非这种接触直接影响到比赛的最终得分。（六）不听从裁判的指示将被取消比赛资格。（七）在赛场内使用手机等通信器材，不管什么原因，将立即被取消比赛资格。,规则解读,
13、十一、相关说明（一）严禁重复、虚假报名，一经发现，立即取消比赛资格。（二）未在竞赛时间内参加比赛视为弃权。（三）比赛期间，凡是规则中没有说明的事项由裁判组决定。（四）本规则是实施裁判工作的依据，在竞赛中裁判有最终裁定权。（五）本赛项产生“恩欧希教育信息化发明创新奖”。,规则解读,机器人活动四步骤,实施建议,确立素质教育的领先地位，建立更好的学校声誉。（媒体报道）获得更多更好的国内国际大奖。取得更多更好的国家、省、市级教育成果。竞赛辅导中培养学生意志品质基础学科知识和竞赛的关系,实施建议,成功的意义有两种：一是凭借超人的实力完美的表现战胜对手而获得成功。这种方式只适合少数天才少年。二是克服自身个性及行为缺陷，同时等待对手暴露破绽而取得相对成功，显然这种方式对于更多人来说更具可行性。,实施建议,竞技类项目的特点：偶然性、规则不完善、人为作弊,IT(Information Technology信息技术)RT(Robot Technology机器人技术),谢谢大家！,黑龙江省机器人“群”号：33849292E-mail: ,祝大家在云南学习、工作愉快，家庭幸福！欢迎大家到哈尔滨、黑龙江省机器人学会作客！,
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