2019年天津青少年机器人竞赛.PDF

2019年天津市青少年机器人竞赛 VEX机器人工程挑战赛主题与规则 1 VEX机器人工程挑战赛简介 VEX机器人工程挑战赛是中国青少年机器人竞赛比赛项目。其活动对象为中小学生，要 求参加比赛的代表队自行设计、制作机器人并进行编程。参赛的机器人既能自动程序控制， 又能通过遥控器控制，并可以在特定的竞赛场地上，按照规则的要求进行比赛活动。 在天津市青少年机器人竞赛中设置VEX机器人工程挑战赛的目的是激发我市青少年对 机器人技术的兴趣，为中国青少年机器人竞赛选拔参赛队。 2 竞赛主题 本届VEX挑战赛的主题为 “反败为胜”。 “反败为胜”是一个令人兴奋和充满活力的比赛。每场比赛包含两种不同类型控制方 式——手动和自动控制。比赛的特点是两支参赛队组成联队，每支参赛队各派出一台机器人， 在赛场上完成各种任务 （使圆帽在比赛场地或立柱上，用机器人或小球击打来拨动小旗，机 器人停泊在联队泊位或中央泊位）获取尽可能高的得分。 参加 “反败为胜”比赛，参赛队要开发许多新技能来应对各种面临的挑战和障碍。有 些问题需要个人来解决，还有些问题要通过与队友及指导教师的交流来处理。参赛队员要一 起构建自己的机器人参加多次比赛，与自己的队友、家人和朋友分享取得的成绩。经过比赛， 学生们不仅可以完成自己的比赛机器人，也提升了对科技和利用科技来积极影响周围世界的 认识。此外，他们还可提高素质，如研究、规划、集思广益、合作、团队精神、领导能力等。 在每场比赛中，各由两支参赛队组成的两个联队 （红队和蓝队）上场竞技，获取比对 方联队更高的得分。每场比赛的时间是120秒。 3 比赛场地与环境 3.1 场地的构成 图1是比赛场地的俯视图。 3600mm×3600mm 的比赛场地四周有高约282mm、厚25～35mm 的铁质围栏。围栏内的场地 表面由发泡塑料块拼接而成，底色为灰色。有四块600mm×600mm 的方形区域，红色和蓝色 各两块，是两个联队的机器人启动区。 图2表示出场地上几个主要的功能区。每支联队各有一个联队站位，是比赛时队员站立 的位置；四个启动区 （红、蓝各二）是比赛开始前放置机器人的地方；场地南面用白色胶带 线和围栏划定了一块伸展区，机器人在此区域中可以在垂直方向伸展；纵贯场地中央的白色 胶带双线是在自动时段隔开双方机器人的自动线。场地中央有两个联队泊位 （红、蓝各一） 和一个中央泊位。 1 图1 比赛场地的俯视 图2场地的功能区 3.2 得分物品及场地要素 赛场上的得分物品是8个圆帽和9面小旗。2个圆帽的蓝面向上，2个圆帽的红面向上， 这4个圆帽均处于得低分的状态；另有4个圆帽被其下方的小球斜架在场地上，处于不得分 状态，如图3所示。3根支柱上的9面小旗排成3排，最下面的3面小旗是低旗，中间和最 上面的两排小旗是高旗。小旗是可以绕着支柱拨动的，每个小旗有红、蓝两个旗面。左边的 3面小旗的蓝色旗面向前；右边的3面小旗的红色旗面向前；中间的3面小旗处于未拨动位 置，如图4所示。 得分物品在场上的典型位置如图3、4所示。比赛开始前，按抽取比赛方案后， 得分物品在场上的分布可能与图3完全不同。 本届比赛的得分物品不是联队专属的。得分物品的得分属于与得分区同颜色的联队，与 哪个联队使其得分无关。 图3还表示出场上有比赛中要用到的20个小球。4个小球在泊位上；8个小球在圆帽 2 上；4个小球在圆帽下；4个小球作为预装，每个联队2个。比赛中，小球本身并不得分， 它只是场地要素。 场地中央有两个联队泊位 （红、蓝各一）和一个中央泊位，供停泊机器人之用。 图3 场地顶视，小球和圆帽的位置 图4场地正视，低旗和高旗 为了防止被机器人抛射的小球出场，在小旗后面的围栏上架设了护网。在另三面围栏上 分布着6根立柱，机器人可以把圆帽戴到立柱上获得高分。 3.3 赛场环境 机器人比赛场地环境为低照度、无磁场干扰，但由于一般赛场环境的不确定因素较多， 例如，拼接块不平整；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