2020年程序设计赛
2020年大学生计算机程序设计竞赛机器人接力赛竞赛规则

机器人接力赛竞赛规则


  在人类社会和自然界中,存在人类无法到达的地方和可能危及人类生命的特殊场合,比如行星表面、工地、矿井、救援反恐等等,所以仿人机器人就蓬勃发展起来。腿式行走机器人基于仿生学原理,该机构几乎可以适应任何路面的行走,且具有良好的机动性,其运动系统具有良好的主动隔振功能,可以比较轻松地通过松软路面和大跨度障碍。缺点是行进速度低缓、效率较低,而且由于腿部与地面接触面积相对较小,遇到非刚性地面状况时会出现下陷的情况。而且其对腿部关节部位的制造要求较高,机构形式在各种移动机构中最复杂,控制也十分困难,目前尚处于研究和实验阶段,有各种各样的技术难题急需克服。

  人类的大部分行为能力是需要借助于逻辑分析,例如思考问题需 要非常明确的逻辑推理分析能力,而相对平常化的走路,说话之类看 似不需要多想的事,其实也是种简单逻辑,因为走路需要的是平衡性, 大脑在根据路状不断地分析判断该怎么走才不至于摔倒,而机器人走 路则是要通过复杂的计算来进行。“教”一个机器人走路远比教一个 1 岁的小朋友走路更难,因为机器人的“大脑”一片空白,它的举手抬 足应该以何种角度,到怎样的高度,都需要工程师凭逻辑和经验一一 设定。机器人要想像人一样优雅地走路,不仅要配置机器人视觉,还 需要配套各种传感器和控制算法。传感器它能持续地测量机器人身上 部件的方向和移动,控制系统也需要实时读出和处理这些传感器所收 集的数据,持续调整电机参数,以保持所需的平衡,不至于跌倒。

  要达到这些要求,需要在 NAO 机器人本体的基础上开发出先进的视觉算法、平衡算法、步态算法等一系列的对应算法来实现这一目标。NAO 机器人接力赛通过研究人类行走方式及运动原理,结合喜闻乐见的体育竞技项目,设计机器人竞走接力比赛。参赛队员需掌握机器人编程技能,具备团队合作精神,分析问题、解决问题、理论和实践相结合的能力。赛事将激发参赛队员的创造力、培养人形机器人技术的兴趣,推动人形机器人技术进步,使人类从繁重的体力劳动及危险的工作环境中解放出来。

一、基本配置

  1、比赛场地

  比赛场地使用总长、宽分别为 7.2 米和 6 米,分为 3 组赛道, 每组赛道包含去程赛道,回程赛道各一条,单条宽 0.9 米,单条赛道 为长 6 米、宽 0.9 米赛道,单条赛道四个边贴涂为宽 4.5 厘米白色边界线。 场地地面为绿色,场地表面的材料为隔音板。

  比赛承办单位因客观条件限制,提供的正式比赛场地的颜色、材 质、光照度等细节,可能与规则规定的标准场地有少量差异。比赛队 伍应认识到这一点,机器人需要对外界条件有一定的适应能力。

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  2、参赛队伍要求

  1)每个参赛队必须命名,如:****学校**队,并将分队标签贴 于机器人显著位置,以便于区分。

  2)各参赛队员参赛时,请自备用于程序设计的电脑、参赛用的 各种器材和常用工具,各项竞赛使用的编程语言不限。

  3)参赛队伍统一采用 NAO 机器人,一组参数队伍两台机器人。 同一机器人只能参赛一次,如果发现同一机器人参加多次比赛,将取 消这台机器人的所有参赛资格。

  4)比赛过程中只允许参赛选手、裁判员和有关工作人员进入比 赛区域,其他人员不得进入。参赛机器人为自主控制。场外队员或者 其他人员禁止人工遥控或采用外部计算机遥控机器人。

  5)凡规则未尽事宜,解释、与规则的修改决定权归裁判委员会。

二、计分规则

  1、赛前领队会议抽签决定各参赛队编号、确定比赛顺序。每三组参赛队伍同时在一个比赛场地内进行比赛。

  2、每场比赛所有参赛队伍在三个赛道上轮流进行比赛,每轮十分钟。

  3、每组参赛队伍比赛开始时间前 5 分钟,开始检录参赛设备。1 号机器人站在第一条赛道的起点位置的白线区外,等待裁判吹哨。比赛开始后 1 号机器人走到 1 号赛道接力区踩到白线,2 号机器才能行走,一直行走到赛道的终点。

  4、裁判员开始本场比赛的信号前,任何机器人提前起跑,将判定为犯规,该队该轮比赛终止。如果出现明显场外噪音干扰,裁判可根据现场情况允许因噪音而抢跑的队伍重新起跑。裁判第一次吹哨后,机器人未能起跑的队伍,可以要求裁判补哨。

  5、参赛机器人行走时不能越过两边白色边线,完全越过白色边线即为犯规,该对该轮比赛终止(踩上边线但为超出白线不算犯规)。

  6、1 号机器人没有到达接力区踩到白线,2 号机器人越过起跑线的将判定为犯规,该队该轮比赛终止。

  7、十分钟之内还不能完成比赛的,该队该轮比赛终止。

三、评分标准

  1、每支参赛队伍终止比赛或犯规之前的成绩(时间和距离)计 入三轮比赛成绩。

  2、每支参赛队伍三轮比赛的最好成绩为最终成绩。

  3、行走距离越长排名靠前,行走距离相同时间短的排名靠前。

2020 年(第 16 届)“强智杯”

湖南省大学生计算机程序设计竞赛组织工作委员会

2020 年 10 月 5 日









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