2010全国未来工程师竞赛项目及规则(精)

1、12010全国未来工程师竞赛项目及规则A、竞赛题目规则说明全国青少年未来工程师博览与竞赛活动是一项综合运用科学、 技术、工程与数学知识的创 新活动。命题设计本着简单、 适用范围广和低成本原则， 便于参加者在生活中找到适宜的材料。为使竞赛具有延续性和知识经验积累， 竞赛组委会提供常规命题若干。 地区挑战赛的竞赛 题目与全国总决赛题目基本一致， 可在具体细节和竞赛难度上有所差异。 鼓励适当增设具有地 方特色的竞赛项目。竞赛项目中的“航天器探月归来” 、“木梁承重”和“排雷机器人”三个项目，其参赛对象 分别为小学生、初中生和高中生，允许低年级学生参加高年级组项目。 “创意环保乐队” 、 “绿 色节能

2、型场馆”和“计算机三维设计”项目对参赛选手无年龄限制，所有小学生、初中生和高 中生均可参加。获奖成绩计入团体总分。本文系对地区挑战赛及全国总决赛的题目说明， 地方竞赛组织者可在本文基础上加入新的竞赛 命题，体现地方特色，丰富竞赛内容。为鼓励全国总决赛的参加者展示其实战能力， 组委会在竞赛中为参赛选手设有 “即席发挥” 环节。“航天器探月归来” 、“木梁承重”、“排雷机器人” 三个项目中的前三名、“创意环保乐队”及“绿色节能型场馆” 的所有参赛选手均须进行答辩。 答辩内容为其设计思路及实验过程。 答 辩不及格，将取消比赛成绩。全国竞赛参加者必须在报到时提交实施报告打印稿，未提交参赛项目实施报告者

3、，无参赛 资格。经裁判委员会判定参赛项目实施报告撰写成绩不及格者，竞赛成绩无效。组委会保留对全国总决赛题目做现场调整的权力，并拥有对竞赛规则的解释权。一、竞赛项目描述格式每个项目说明均由以下几个部分组成：? 适用学段? 项目描述? 项目规则各地在制定地区挑战赛规程时，可根据具体情况作适当调整。二、竞赛项目详细说明（一）航天器探月归来1、适用学段 小学各年级，每个项目组最多由 2 名参赛选手组成。2、项目描述 各队在赛前制作航天器和火箭模型参赛。 航天器在火箭带动下升空， 在空中航天器要能与火箭 自动分离，然后独自飞行落地。3、项目规则（ 1） 选手在裁判点名到航天器起飞之间有 1 分钟准备时间

4、， 1 分钟后不能起飞者，取消该 轮比赛资格。（2）比赛顺序按抽签确定，进行 3 轮比赛，每轮每队有 1 次飞行机会，取最好成绩确定名 次。（3）航天器与火箭成功发射得 10 分（火箭发射后完全脱离发射架且底部高度超过发射架视 为发射成功），发射后分离成功得 10 分。（ 4） 航天器留空时间是从航天器脱离发射架起至航天器落地为止之间的时间。从航天器脱 离发射架开始计时，至航天器落地终止计时。每秒 1 分，精确到小数点之后两位。如时间为 10.89 秒，则计10.89 分。该项最高得分为 30 分。（5） 火箭的发射动力只能由一个橡皮圈提供， 不得使用其它动力。橡皮圈由大会统一提供。（6） “

5、火箭”的形状、尺寸、重量和材料均不限，必须保证飞行安全，不得有对现场人员 和器物造成伤害或损坏的可能。2（7） 发射架由参赛选手自备，最大高度不得大于 1.2 米。（8） 参赛选手要在距离发射架基座 2 米以外的地方操控发射。（9） 发射区可在以靶心为圆心 6m 为半径的圆周线上的任何位置，比赛场地如图所示。（10）航天器落地点以机头或返回舱的顶点为测量点，出现压线情况时，取内圈，即取大分 值。（11）航天器的形状、大小和材料均不限，但不得安装任何动力，也不可使用轻于空气的气体飘浮。航天器与火箭分离后的飞行重量不得小于1 克。每次只可发射一个航天器。（12）参赛选手可配戴自己制作的“头盔”，并

6、身着银色背心。衣帽上可装饰自己设计的图案 和标记，并自己设计一个发射程序和口令，也可配音乐、灯光（各队自备）等。（13）发射过程的表演必须在 2 分钟内完成。服装、头盔的设计和制作以及发射过程的设计 和表演，由评委综合打分，最高可得 10 分。成绩记入总分内。此表演只在第一轮进行，后两 轮从简。（14） 竞赛成绩=发射得分（10 分）+分离得分（10 分）+留空得分（最高 30 分）+落地得分 （最高 30 分）+发射表演得分（最高 10 分）（15）参赛者必须提交实验报告，如实验报告得分不及格（最高 20 分），将取消比赛资格。成绩优胜者需进行答辩，如答辩不及格（最高10 分），将取消比赛成

7、绩。（二）木梁承重1、 适用学段：初中各年级（小学可挑战），每个参赛队最多由 2 名参赛选手组成。2、 项目描述：用组委会提供的材料，现场设计和制作木梁，并对木梁进行承重测试，有效承 重与木梁自重之比越大越好。3、 项目规则：比赛分二阶段进行，第一阶段为木梁制作，第二阶段为承重测试。两个阶段至 少相隔12 小时。A.木梁(1) 必须使用大会提供的木材进行制作。 材料为航模用的桐木或松木板和条材，板材的规格是：长度 600mm 宽度 55mm 厚度 14 mm 条材的规格是：截面 3X3 mm3 10 mm 长度 600mm 具体材料规格和数量在比赛时公布，但均在上述范围之内。(2) 组委会提供

8、有限量的粘合剂如 502、AB 环氧胶等，不得自带任何粘合剂。粘合剂的具体规 格和数量在比赛前公布。为保证参赛队员安全，各队需自备防护镜。3(3) 木梁可以是任何形状，但其长度必须大于 500mm 宽度不得超过 80mm 高度不能超过 300 mm 在木梁中心的上方必须有一个 50mr 50mm 的平台，用于测试时架设承重装置。如果尺寸不符 则不能进行测试；(4) 木梁完成后的重量(包括粘接剂)小于等于0.06kg，超重量的木梁不允许进行测试；(5) 在承重测试阶段不能进行修理，如为减轻其重量而拿掉一些材料都视为犯规，将取消比赛 资格；(6) 最多可以制作 3 个木梁参加比赛。B. 测试台(1

9、) 由测试横梁、加载砝码平台和底座构成，具体样式见附图。(2) 测试台有两个等高的水平横梁，内尺寸相距 500mm 横梁的顶面放置待测试的木梁。横梁 固定在测试台底座上。如有危及参赛队员与操作人员安全的可能，裁判有权取消该木梁的测试。(3) 加载砝码平台的总重量为 10kg，加载砝码为杠铃片。C. 制作(1) 工具自备，要使用安全性能好的刀具，可以使用自制的加工材料的工具，但不能使用电动 工具；所带工具交由组委会检查后方可进入制作场地使用。参赛队员进入赛场时可携带图纸。(2) 大会提供统一的操作板，操作板采用细木工板，尺寸为：400mrK600mm(3) 赛场上备有电子称。(4) 木梁制作过程

10、中，参赛者禁止和教练对话。(5) 制作时间为 4 小时，由裁判对木梁进行编号验收，并由裁判封存。(6) 裁判有权制止不安全的操作。D. 承重测试(1) 首先由裁判对被测木梁进行称重并用记号笔标注。如果木梁超重，则取消该木梁的测试资格；比赛以 50kg 为起始重量，含测试装置的重量(10kg)。由裁判叫码加载，每次叫码比前次 提升 5kg。(3) 每队有三次应叫参加测试的机会，由参赛者选择木梁的应叫重量参加测试，以三次测试中 最高成绩作为最终得分。(4) 由参赛者将木梁放上测试台的横梁上，调整好位置后示意裁判可以加载，裁判撤去对砝码 的支撑，同时开始计时。(5) 木梁承重时间为 20 秒，20

11、秒后木梁没有损坏则本次测试有效。 如果在 20 秒内木梁发生损 坏，则本次测试成绩为零。(6) 应测木梁的得分为：得分=_加载重量(kg)-木梁本身重量(kg)(7) 在测试阶段，木梁统一由裁判保管，参赛只有在进行测试时才可领取被测的木梁。测试完 毕，不管木梁是否完好，必须交回，由裁判保管。直至全部测试结束才可取回木梁。(8) 参赛者必须提交实验报告，如实验报告得分不及格(最高20 分)，将取消比赛资格。成绩优胜者需进行答辩，如答辩不及格(最高 10 分)，将取消比赛成绩。（三）排雷机器人1、适用学段：高中、初中、小学各年级参赛队员：每支参赛队最多由两名参赛选手组成。2、项目描述：比赛的意图是

12、参赛选手操纵机器人， 在己方场地内将 6 个红色柱形雷（直径 50mm，高度 50mm 用 PVC 塑料管制成两端圭寸口的圆柱）推入黄色区域内（压线算内），并穿过通道行 驶2 圈，再从己方斜坡上赛台。将赛台边缘的 8 个球形雷（用直径大于 60mm 勺气球）引爆后， 争夺赛台中间的 5 个金色柱形雷（直径 50mm 高度 50mm 用 PVC 塑料管制成两端封口的圆柱） 推入己方赛台上的任意雷坑内（雷坑直径为 70mm。按选手最后得分判定胜负。每轮比赛时间 限定 2 分钟。3、项目规则A. 机器人4（1）每个参赛的机器人可以是无线电遥控机器人、自动机器人、遥控自动机器人，但不得使用 有线控制机

13、器人。（2）机器人展开伸长的总长度不超过 320 mm。（3）机器人只限用一组电池，这组电池可用酸性、碱性、镍镉、镍氢或锂电池。这个电池组的 总重量（包括包装、导线、插接件在内）不得超过 52 克。（4）每个参赛的遥控机器人需预留备用频率。B.比赛场地采用一套标准乒乓球台搭建，台面距地面 200mn 高，在乒乓球台中间安装两个高度为 200mm 内 高为 190mm 宽度为 260mm 互隔开的地下通道，在两个通道上面分别开两个直径为70mm 勺雷坑。金色柱形雷放在边长 100mm 高 50mm 勺正方形平台上，金色柱形雷周围有一个高 10mm 直径75mm 勺圆形围栏（材料为 PVC 塑料管

14、）。在乒乓球台四周有从台面向外 1m 宽的跑道一圈。 在球台两端的中间各有一个宽 200mm 长 500mm 的斜面。（见示意图）。C.竞赛比赛采用淘汰制， 每轮比赛前进行抽签分组。 首轮被淘汰的队伍可再分组抽签进行复活赛， 获 胜队伍将进入下一轮。 点名后每个机器人在自己的起跑线后准备出发， 裁判点名三次不到场取 消本轮比赛资格。裁判员约在点名后 30 秒发出比赛开始指令。操纵机器人的运动员不可以进 入跑道内。 比赛开始后选手不得触及机器人， 否则取消本轮比赛资格。 选手在完成全部任务后 可向裁判示意，在征得同意后可提前结束己方比赛。D.评分标准A）参赛选手操纵机器人，必须将己方场地内的 6

15、 个红色柱形雷推入黄色区域内，并穿过通道行 驶 2圈，方可从己方斜坡上赛台。每将一个红色柱形雷推入黄色区域内得5 分。b） 上台后每引爆己方场地内的一个球形雷得 10 分。（己方场地内的 8 个球形雷，只要被引爆， 就算己方得分。）c） 将己方全部球形雷引爆后， 方可进行 5 个金色柱形雷的争夺， 每个金色柱形雷 20 分。（如己 方球形雷没有全部引爆，而触动金色柱形雷或越过中线则取消本轮比赛资格。 ）将金色柱形雷 放入己方的任意雷坑内，可得 20 分。如放入对方雷坑内，则对方加 20 分。5排il；机器人-俯视图侧视图- 3290m- *6d）如金色柱形雷没能被放入任意一方的雷坑内，则首先完

16、成引爆己方8 个球形雷的一方为胜。如在 2 分钟到时后，双方都没完成 8 个球形雷的全部引爆，则引爆球形雷数目较多一方为胜。7e） 如在比赛中出现平分的情况，则加赛一场。双方机器人在斜坡下准备出发，裁判宣布开始后 迅速上台，首先把己方的 8 个球形雷引爆的一方为胜。如在 2 分钟到时后，双方都没完成 8 个球形雷的全部引爆， 则引爆球形雷数目较多一方为胜。 如果双方一个球形雷都没引爆， 则双 方都被淘汰。f）参赛者必须提交实验报告， 如实验报告得分不及格 （最高 20 分），将取消比赛资格。 成绩优 胜者需进行答辩，如答辩不及格（最高 10 分），将取消比赛成绩。相关补充：a） 每个参赛组成员

17、为两人，本组开始比赛后不得更换或增加人员。b） 本次比赛采用扑克牌方式抽签对阵顺序，比赛采用扔币方式选择对阵场地。c） 每次比赛以裁判员的哨声开始、结束。d） 半决赛如遇奇数队情况，以循环赛方式进行比赛。e） 以机器人比赛场地上中心线做延长线至跑道外，比赛时参赛人员只能在本方区域内行动。f） 比赛时五个金雷全部进洞本场比赛即为结束，每场比赛时长不多于两分钟。g） 检录处设有标尺及天秤； 供各参赛队对本队参赛机器人及设备进行自检， 在所有场次的比 赛中裁判员拥有对各队参赛机器人抽检的权力。h） 本次比赛设有参赛设备备案管理机制， 赛前各参赛队需将全部与参赛相关的设备、 器材的 数量向比赛组委会登

18、记备案（含：备用设备） 。比赛前二十分钟及赛后各参赛队需将参赛设备 送至设备管理处统一管理。 如有违规行为， 一经查实取消参赛选手比赛成绩， 并在大会通报批 评。i） 在全部比赛过程中所有参赛人员、 赛事工作人员、 观赛人员应自觉关闭一切与比赛无关的 无线发射设备（包括：备用遥控发射机、手机及其它无线通讯设备） ，共同营造良好的比赛环 境。如如有违规行为，一经查实取消行为人所属参赛队的比赛资格，并在大会通报批评。（四）创意环保乐队1、适用学段 小学、初中、高中各年级，不分年级组别，每个项目组最多由 5 名参赛选手组成。2、项目描述为了培养青少年的创新和环保意识， 鼓励采用新材料、 新构造和新的

19、发声方法， 制成乐器， 能 演奏乐曲， 并组成乐队。 通过新的创意， 使技术与艺术相结合， 让青少年获得多学科的实践能 力。提倡利用废旧物品和生活中容易得到的材料， 制造参赛乐器， 以提高青少年学生的节约和环境 保护意识。3、 规则要求1要求学生自己设计制作乐器，组成乐队，并能演奏；2参赛乐队的乐器必须是作者（或小组）制作完成的；3作品要有必要的理念介绍和创作说明；4参赛队必须有 3 种以上不同的发声方式；5参赛队至少有 1 件乐器，可以独立演奏旋律；6展示时不得加入声乐的表演。 成绩的考核，以材料的利用、创意设计和音乐效果等为主要评价指标。4、 参赛要求1提交电子资料 电子资料包括作品报名登

20、记表、 作者照片、 项目简要描述以及 5 分钟的视频资料， 参赛者以电 子邮件形式发送，格式为“参赛类型 +组织单位名称 +作品名称”，例如“创意环保乐队北京市 第一小学玻璃乐队” 。 视频资料内容必须涵盖项目的整个创作过程（包括前期、中期和最终的制作完成演示） ，并能 通过视频来证明团队成员的亲自参与性；项目简要介绍可采用多种文档形式。登记表内出现图片、作者照片等，应以不低于1024X768 分辨率的图片格式发送（jpeg 格式），以备出版优秀作品集。82现场答辩及演示参赛队伍需自行携带参赛作品， 在现场进行理念介绍和创作展示， 并需回答和接受专家评委的 现场提问和测评。参展作品的运输问题，

21、各参赛队伍需自行解决。5、评分依据 参赛作品成绩总分为 1 00 分。其中：1环境保护材料的巧妙利用 25 分2设计的新颖性，制作的精巧性 25 分3音阶的准确性 , 演奏的精彩性 25 分4节目策划创意设计与展示 5 分5乐器制作的难度5分6现场答辩15分（五）绿色节能型场馆1 、适用学段小学、初中、高中各年级， 可自由组队， 不分年级组别， 每个项目组最多由 3 名参赛选手组成。 2、项目描述为了培养青少年的创新和环保意识， 节约能源， 利用清洁能源概念。 鼓励采用新材料、 新结构 和新的建筑设计方法，制成模型。通过学习设计，体现绿色、科学、人文理念。使青少年获得 综合运用多学科知识的实践

22、能力。提倡利用废旧物品和生活中容易得到的材料， 制造参赛模型， 以提高青少年的节药能源和环境 保护意识。3、规则要求 设计一座绿色节能型多用途场馆。1参赛作品必须是作者自己设计、制作完成的；2场馆必须具备多种用途；3作品要有建筑设计制作说明和必要的图纸4要求制成立体模型，模型底座尺寸为：30X60 厘米。 以节约和新能源利用、工程设计和科学实用等为主要评价指标。4、参赛要求1提交电子资料电子资料包括作品报名登记表、 作者照片、 项目简要描述以及 5 分钟的视频资料， 参赛者以电 子邮件形式发送，格式为“参赛类型 +组织单位名称 +作品名称”，例如“绿色节能型场馆北京 市第一小学未来城市” 。视

23、频资料内容必须涵盖项目的整个创作过程（包括前期、中期和最终制作完成演示） ，并能通 过视频来证明团队成员的亲自参与性；项目简要介绍可采用多种文档形式。登记表内出现的照片、图片、作者照片等，以不低于1024X768 分辨率的图片格式发送（jpeg格式），以备出版优秀作品集。2现场答辩及演示参赛队伍需自行携带参赛作品， 在现场进行理念介绍和创作展示， 并需回答和接受专家评委的9现场提问和测评。参展作品的运输问题，各参赛队伍需自行解决5、评分依据参赛作品成绩总分为 100 分。其中：1能源利用的科学性；252建筑设计的新颖性；253工艺制作的精巧性；154设计方案的可行性；155场馆制作难度56现场

24、答辩；15分 （六）计算机三维设计1、适用学段 小学、初中、高中各年级，可自由组队，每个项目组最多由 3-5 名参赛选手组成，分为以下两 个年龄组：13 岁以下（小学组） 13 岁以上（中学组）2、项目描述 为培养青少年的科学技术素养， 提高学生的技术创新意识和能力， 通过让同学们了解工业领域 先进的三维设计软件和设计流程， 促进青少年学会团队合作与解决基于项目问题的经验，让青 少年获得多学科交叉的实践能力， 以帮助学生为现实世界的技术职业生涯做好准备。 学生通过 对现实生活中经常利用的课桌进行分析， 指出其在外观、 实用性、质量等方面的不足， 利用计算机三维设计软件 Pro/ENGINEER

25、 校园版进行设计，勾画出学生们心中理想的课桌模型。3、比赛规则? 参赛选手必须用 Pro/ENGINEERE 维设计软件进行作品的设计，? 比赛作品可以是单一选手提交，也可以是多名选手作为一个团队进行设计。? 对于通过初赛的选手和团队，组委会组织统一的答辩会，最终确定参赛选手的比赛名次。4、 作品要求? 提交作品的原始文件（.prt 或.asm 格式）。? 需要三维展示的作品利用 Pro/ENGINEEF 的动画模块生成视频文件。? Word 说明文档，包括作者姓名及简介、设计作品目的、仓噺点以及解决哪些实际问题等详 细说明。? 按照组委会的要求，把所有需要提交的文件刻录成光盘，邮寄至组委会。5、 评分依据 参赛作品成绩总分为100 分。1解决问题,现场答辩202设计创新303设计质量104设计复杂性105设计的可行性106易用性107外形美观 10B、博览项目及规则一、 博览主题 本届博览的主题为“低碳生活” 。二、 博览内容 博览作品以实物或