智能搬运机器人比赛规则.pdf

1 2011 中国机器人大赛中国机器人大赛 智能搬运机器人比赛规则智能搬运机器人比赛规则 2011-6-15 竞赛联系人：中国矿业大学竞赛联系人：中国矿业大学 王军王军 智能搬运赛公共邮箱（资料下载）：智能搬运赛公共邮箱（资料下载）：zhinengbanyun,密码密码 123456 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 2目录目录 比赛简介.3 比赛目的.3 比赛内容及任务.3 项目 1 规定项目比赛.3 项目 2 创新创意赛.3 比赛规则.4 规则一 比赛场地.4 规则 1.1 尺寸.5 规则 1.2 场地区域及标识.5 规则二 比赛用料块.7 规则三 场上机器人的数量.7 规则四 比赛队员装备.7 规则五 裁判.7 规则六 比赛要求.8 规则七 比赛记分标准.8 规则 7.1 成绩及排名.8 规则 7.2 记分细则.9 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 3比赛简介比赛简介 比赛目的比赛目的 设计一个轮式或人形小型机器人，在比赛场地里移动，将不同颜色、形状或者材质的物体分类搬运到不同的对应位置。比赛的记分根据机器人将物体放置的位置精度和完成时间来决定分值的高低。它模拟了工业自动化过程中自动化物流系统实际工作过程。比赛内容及任务比赛内容及任务 项目项目 1 规定项目比赛规定项目比赛 比赛任务：在规定时间内，机器人完成物料的分类搬运，并回到出发点。比赛分组：比赛设中小学组和大学组。两个级别的比赛采用统一的比赛任务。1、中小学组必须使用鸥鹏标准平台。2、大学组根据电机转速分为舵机组和无差别组，每组细分为轮式机器人和人形机器人两个组别；舵机组的主电机驱动必须使用舵机。舵机组 轮式 人形 无差别组 轮式 人形 3、机器人从出发区出发，到达物料储存区后，分拣其赛前抽签决定好的任务，即从 5 个预知颜色料块（黄、白、红、黑、蓝）抽 3 种颜色料块，然后抽 3 种颜料块在 A、C、E 的摆放位置，随后在已知 6 种组合（任务）中，选其中 1 个作为比赛任务（其料块均要求摆放在场地图的 A、C、E 位置，B、D 位置不放置物料，场地图参见比赛规则一：比赛场地)，再按照设计好的控制策略控制机器人动作，以便将三个料块快速准确地搬运到对应的三个颜色中心区域内，最后回到出发区。项目项目 2 创新创意赛创新创意赛 分为鸥鹏标准平台组和无差别组，其中鸥鹏标准平台组作品必须使用鸥鹏公司提供的统一平台。参赛队在不破坏场地并在场地范围内，可充分利用场地，自主选择场景、机器人等，进行创新创意演示。可添加一定的辅助器件。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 4比赛规则比赛规则 规则一规则一 比赛场地比赛场地 规定 场地 材质及表面要求 场地的材质为木质，场地表面最大承重能力 100kg，各参赛队可自行制作，或者直接采用比较平整的地面即可。场地表面的材料为亚光 PVC 膜，各种颜色和线条用计算机彩色喷绘的形式产生。比赛场地和物块暂时没有厂商提供，场地材质只要是木质、平整即可。场地的图纸在一般的打印复印店都可制作，能满足使用要求即可。灯光 场地的照明要求：赛场的照度为 600Lux 到 1200Lux 之间，场地上各区域的照度应柔和均匀，各区域照度差不超过 300Lux.实际的比赛场地四角会架设各 2座 20W、色温 40006000K 的节能灯，光源高度为 2 米。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 5规则规则 1.1 尺寸尺寸 比赛场地为正方形。规定 尺寸 1.考虑到机器人的出界问题，比赛区域为 2000mm*2000mm，边界区域为2600mm*2600mm。2.比赛区域扩展后不存在碰撞围栏的问题，如机器人车体完全出了比赛区域，则比赛停止。3.智能搬运公共邮箱 zhinengbanyun（密码 123456）中可下载场地图纸，以备各参赛队训练使用。规则规则 1.2 场地区域及标识场地区域及标识 比赛场地用直线、圆及数字进行标识。详见图 1、图 2。规定 出发区 底部顶点外接机器人出发区，里侧布有出发导引线，底部绿色。绿色区域为 550mm300mm，中间黑色线宽 20mm，两边线宽 10 毫米，间距均为28mm，居中布局，并有一条出发起始黑线。出发时所有机器人的所有部位（包括夹子等）必须在出发区内。计时停止时，机器人必须自动停止，并且在停止时有一部分身体在出发区内。物料存储区 物料存储区为圆形，直径为 500 毫米，其中心位于场地正中心，线条宽度为 20mm,颜色 50灰色。用于放置物料。物料摆放点 物料存储区圆与搬运辅助线的 5 个交点，分别命名为：A、B、C、D、E，在其旁边用白色字体标识。物料目标区 5 个以场地正中心为圆心，距离中心均为 500mm 的同心等间距圆环组，同心圆轮廓线颜色为 50灰度，线宽 2 毫米，从圆环（搬运目标区）中心到外围，半径分别为：22.5mm、37.5mm、52.5mm、67.5mm、82.5mm、97.5mm、112.5mm、127.5mm、142.5mm、157.5mm。同心圆间距分别写 10、9、8、7、6、5、4、3、2、1 字体高度 10mm，宋体，加黑（除了黑色中心圆 10 字样为白色外），其中 5 个中心圆分别图黄色、白色、红色、黑色、蓝色。搬运辅助线 同心圆环中心与出发区前侧中点，均分布在一个半径为 400mm 的圆周顶点上，圆周上的 6 个点首尾相连，构成了凸六边形辅助线。凸六边形顶点与场地中心分别相连，形成了 6 个等长的辅助线。辅助线为宽度 20mm 黑色线，并可用于辅助机器人定位及搬运过程。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 6 图 1 场地示意图 图 2 机器人出发区 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 7规则二规则二 比赛用料块比赛用料块 使用 5 个直径为 40、高度为 40 的料块，颜色分别为黄色、白色、红色、黑色、蓝色。制作方法（推荐）：先准备外径为 40，高度为 40 的白色 PVC 水管，侧面用喷绘不干胶贴装，并在中间增加十字形标记，以准确获得中心计分点。规则三规则三 场上机器人的数量场上机器人的数量 每支参赛队可同时使用 1 至 3 个机器人（最多不超过三个）参加比赛，在比赛前，各个参赛队需要对于机器人进行登记标识。同一个机器人只能代表一支队伍参加比赛。规则四规则四 比赛队员装备比赛队员装备 为了能公平比赛，本次比赛对于参赛队使用的机器人做如下限制，以便各个参赛队能在公平的平台上进行比赛。1控制器要求，根据参赛队伍学校类型建议使用以下的控制器参加比赛。中小学组规定使用 Basic 语言编程的 BS2 微控制器。大学组队伍建议使用 C51、AVR、Cortex-M3、ARM 等控制器。2舵机驱动轮式移动机器人，轮子直径80mm。参加无差别组的直流电机及其他电机驱动轮式移动机器人，轮子直径100mm。人形机器人必须有较明显的头、手臂和躯干，头部和躯干的总长度不得少于总高度的 50%。为避免和轮式机器人重复，规定人形机器人搬运色块必须使用手臂部分。3机器人可以在规则允许的条件下，扩展多种传感器来对机器人的比赛进行精确的控制，以求更好的成绩。4机器人尺寸：机器人在地面的投影不超出：长 280mm宽 160mm。规则五规则五 裁判裁判 1、规定项目比赛：每场比赛将委派两名裁判执行裁判工作，裁判员在比赛过程中所作的判决将为比赛权威判定结果，参赛队伍必须接受裁判结果。2、创新创意赛：由竞赛组委会邀请的 5 位评审进行现场打分评审。3、裁判责任：执行比赛的所有规则。监督比赛的犯规现象。记录比赛的成绩和时间。核对参赛队伍的资质。审定场地，机器人等是否符合比赛要求。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 8规则六规则六 比赛要求比赛要求 1比赛场地上有五个不同颜色（黄、白、红、黑、蓝）的得分区域，中学组可提前一天抽签；大学组由参赛队赛前进行现场抽签，每支队伍可以有最长 5 分钟的调试时间。参赛队根据确定的任务进行准备调试。2如现场条件许可，正式比赛前，所有机器人将统一编号，并摆放在指定区域。比赛时到摆放区域直接领取相应的机器人参加比赛。比赛完成再放回摆放地点。所有比赛结束方可领回机器人。如需维修等事宜需请示现场裁判是否许可。如现场条件限制，由竞赛委员会商讨决定如何编号等事宜。3各个队机器人参赛队按照赛前抽签的方式决定比赛出场次序并进行比赛。抽签时首先抽出三种色块，然后抽三种色块在 A、C、E 的摆放位置；色块的颜色、位置和摆放顺序都是现场抽签决定的。4每支参赛队伍的正式比赛时间最长为 3 分钟，机器人在得到裁判指令后启动，没有裁判指令不可以再次接触机器人，由机器人自主运行完成比赛，如果机器人连续停止运行超过 20 秒，则自动终止比赛。5如有多台机器人同时参赛，在计时员喊开始时必须同时触动开关。6考虑到多个人实际操作的情况，设置“2 秒违例”规则，即计时开始后操作各台机器人的总时间不得超过 2 秒，2 秒钟后人为触动任何一台机器人均视为违例，裁判将终止比赛并不计得分。7.为避免与轮式机器人类似，并提高竞赛水平，规定人形机器人搬运色块必须使用手臂部分。规则七规则七 比赛记分标准比赛记分标准 规则规则 7.1 成绩及排名成绩及排名 比赛得分按照精度与速度综合的方式进行评分具体计算方式如下 1每个机器人的精度分值 物体放置好后根据裁判的判定的结果三个颜色位置物料放置的靶位环数相加的总和，以最小直径的包络环数计算成绩。2每个机器人总成绩 精度分值 回出发点分值（0 或 10）。3每队总成绩 每队各台机器人的参赛成绩的总和。4每轮比赛每支代表队可以有两次比赛机会，各代表队可根据自身情况选择比赛次数，两次成绩取最高分。5总裁判长根据报名情况和现场比赛情况决定是否进行复赛和决赛。6代表队可选择不添加循迹黑线的场地进行比赛，总分*2 计算最终成绩。但每支队伍只能有一个选择，要么在有黑线的场地上比赛，要么在没黑线的场地上比赛，不允许同一轮比赛中两次比赛机会在两种场地上比赛。比赛排名：1先以比赛总成绩计算名次，总成绩高者排名靠前；2若总成绩一样，则以完成时间决定比赛排名，耗时更少者名次更靠前。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 93若耗时也相同，取未巡线的队伍名次靠前。4若两队巡线情况相同，取机器人数量多的队伍名次靠前。5若机器人数量相同，取抽签次序靠前的队伍名次靠前。规则规则 7.2 记分细则记分细则 1参赛队比赛总分的计算 规定项目比赛：每个物料分拣最高得分：3*10（位置精度最高分）。每个机器人回到出发区另计 10 分。机器人必须从出发区运动并至少完成一个物料的搬运工作并得分，才能计回到出发区的 10 分。创新创意赛：按照创意、现场表演等情况由评委按百分制积分评审。2分拣得分原则：搬运完毕后，物料必须与机器人脱离，才能计算分数。3回到出发点得分原则：比赛终止时刻，机器人若有一个轮子与地面的接触点在出发区域内，并且机器人已经停止动作，则算已经回到出发点。若机器人无法自动回到出发点的，参赛队员可以口头通知裁判提前终止比赛，则回到出发点项记分为零。4出现下列情况，不计算参赛队得分（即得分为零）：参赛队伍为每队若干台机器人参加比赛，每台机器人只有有 1 次比赛机会。比赛整个过程中不能有人为干涉机器人完成比赛任务，一旦机器人启动，则必须自主完成比赛任务，如果有人为帮助的，则不计得分。比赛的 2 个或多个队之间发生互相借用机器人，相关队伍得分均为零分。5.比赛终止时刻，尚在移动的色块不计算得分。PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建