能力风暴WER能力挑战赛-“文明起源”竞赛规则

附件6能力风暴WER能力挑战赛—“文明起源”竞赛规则一、任务地球在经历了数万年的混沌之后，出现了古人类。随着自然地貌的改变，古人类开始一次一次的大迁徙，随着一轮又一轮的优胜劣汰，古人类开始围绕着世界各大河流流域定居，同时他们的生活和生产方式也开始改变。当部落开始形成，信仰、语言、文字、工具、交通等等也随即产生，人类文明就此拉开序幕。人类文明的发展史就是一部人类的进化史，纵观世界，在人类文明的长河中分别或同时出现了许多文明，如古象雄文明、尼罗河文明、印度河文明、华夏文明、爱琴文明、古希腊文明、古罗马文明、奥尔梅克文明、玛雅文明、阿兹特克文明等等，还有米诺斯文明、亚特兰蒂斯文明等遗失的、我们无法寻踪的文明。2015年，我们将和WER机器人一起，追溯文明的起源！二、比赛时间和顺序1．比赛时间比赛共分两轮，单轮比赛时间为3分钟，3分钟计时周期为裁判的开始哨声到裁判的结束哨声，而不是从机器人运行开始计时。如果参赛队伍选择了场地附加任务，则完成场地附加任务的时间包含在3分钟之内。2．比赛顺序比赛开始之前会进行抽签，抽签将确定机器人的比赛顺序和场地附加任务。抽签结果一经确定不可更改，机器人的比赛顺序及场地附加任务严格按照抽签结果进行。单轮比赛中，上一个队伍开始比赛时，会通知下一个队伍上场准备。在规定时间内没有准备好的机器人将丧失本轮比赛机会，但不影响另一轮的比赛。3．比赛调试每轮比赛开始之前会预留封闭调试时间，用于参赛队根据场地环境修改机器人的必要参数，并进行简单的机器维修。封闭调试结束后，机器人由裁判封存（封存的材料不含电池），参赛队员未经允许不得再接触机器人，否则将被取消参赛资格。参赛队员需要有秩序地排队进行调试，不遵守秩序的参赛队可能会被取消参赛资格。三、名词界定场地：包括场地框架、场地喷绘布、场地模型、任务模型；基地：代表机器人出发和维修改装的区域；一楼和二楼可能都有基地。任务模型出界：移动物的垂直投影与参照物（区域边界）分离或相交即为出界，移动物的垂直投影与参照物（区域边界）重叠或包含即为不出界。出发：机器人离开基地的动作称为出发，完全离开基地即认为出发动作已完成。回基地：机器人的垂直投影接触基地即认为机器人回到基地。机器人重启：比赛过程中，参赛队员将机器人从基地以外取走并从基地内重新出发。终止比赛：（1）比赛过程中，机器人或参赛队员故意破坏场地、干扰比赛或冲撞裁判时，裁判有权直接终止比赛，之前得分有效，且不影响另外一轮比赛的成绩。（2）比赛过程中，参赛队可以随时向裁判申请终止比赛，之前得分有效，且不影响另外一轮比赛的成绩。四、机器人的规格1．机器人的尺寸和材料标准（1）尺寸：每次出发前，机器人尺寸不得大于30cm×30cm×30cm（长×宽×高）；离开基地后，机器人的机构可以自行伸展。（2）控制器：每台机器人只允许使用一个控制器；（3）执行器：每台机器人允许使用最多一个总线式电机和共计不超过3个直流或者闭环电机。（4）传感器：机器人不得使用多个相同或者不同传感器探头做成的集成传感器，但传感器的数量不限；（5）结构：机器人必须使用拼插式结构，不得使用螺钉、铆钉、胶水、胶带等辅助连接材料；（6）电源：每台机器人必须自带独立电池，不得连接外部电源，电池工作电压不得高于10V。2．机器人的检录所有参赛机器人必须符合比赛规则的规定，以保证比赛的公平，参赛队进入场地之前需要经过检录。不满足比赛规则规定的参赛机器人，需要按照要求修改完成之后才能入场。如果机器人放入基地出发之前发现仍然违规，会导致被取消参赛资格。3．机器人的运行机器人由参赛队员放入比赛场地的基地，并在裁判的指令下启动机器人。机器人一经启动必须是自主运行，参赛队员不能借助任何方式帮助机器人导航或者完成任务。单轮比赛中参赛队员可以任选基地启动机器人，机器人回到当前基地而选择直接从另一基地启动时，可以携带机器人的部件或机构，但不得携带进入当前基地的任务模型，否则该任务模型相关得分无效。机器人离开基地之后参赛队员不能再接触机器人，否则按照<基地外接触机器人>处理。4．机器人的维修机器人从基地出发后如果发生意外需要维修，参赛队员可以示意裁判申请维修，比赛计时不会暂停。机器人维修之后必须从基地重新出发，并按照<基地外接触机器人>处理。五、比赛场地1．场地材质及尺寸比赛场地分上下两层，第一层称为“一楼”，一楼的尺寸为240cm×210cm，材质为彩色喷绘布；一层喷绘布边框约束的范围为一楼的比赛场地范围。第二层称为“二楼”，二楼的尺寸为204cm×116cm，支架材质为金属（截面2cm×2cm）。底板为亚克力板，底板覆盖彩色喷绘布。二楼护栏为木板（高度10cm，厚度1-2cm），二层护栏约束的范围为二楼的场地范围。两层之间通过“斜坡”相连，斜坡与一楼夹角为30度(±5度)。斜坡斜面为木板，尺寸为42cm×140cm，斜面覆盖彩色贴纸，斜坡支架的材质为金属（截面2cm×2cm）。除斜坡的坡面外，场地范围内任意位置都可能有任务模型，任务模型的位置并不固定，第一轮封闭调试开始时组委会会公布比赛中所有任务模型的准确位置及模型方向。2．场地贴纸图1场地总成图2一楼场地图图3二楼场地图图4斜坡场地图3．文明之门文明之门为场地的一部分，不是任务模型，文明之门的初始位置和朝向都不会变，但可以绕轴旋转。文明之门是机器人运动中的一个障碍，机器人可以旋转文明之门来为自己“开路”。机器人不能标记或者破坏场地，文明之门是场地的一部分，机器人损坏文明之门，无论是故意的还是无意的都会导致最终成绩被扣掉50分，即-50分/次，机器人无需从基地重新出发。图5文明之门4．文明起源的基地机器人首次出发的基地位置不限，两层场地的基地位置如图6和图7所示。图6二楼基地图7一楼基地六、场地任务1．楔形文字（1）任务说明模型固定在场地上吗？图8楔形文字的初始位置在一楼基地内×机器人从基地出发时会拿到（由裁判派发）一个楔形文字，机器人需要将楔形文字放入场地中的目标位置。（2）得分标准及分数任务的得分标准是楔形文字垂直投影的任何部分不超出目标位置的边界，且文字保持完整（如表1所示）。如果文字超出目标位置的边界或者文字未保持原有形状均认为任务失败。成功完成此任务，机器人可以拿到20分。表1楔形文字的得分标准模型垂直投影完全在界内模型垂直投影接触界线但在界内模型垂直投影接触界线但出界得20分得20分不得分2．阿拉伯数字（1）任务说明比赛开始前参赛队要自己搭建一个阿拉伯数字，可以选择0-9之间的任何数字。在场地上有两个数字目标区域，分别是奇数目标区域和偶数目标区域。机器人需要将阿拉伯数字带入具有相同数字的区域（奇数放入奇数区域，偶数放入偶数区域）。（2）得分标准以及分数任务的得分标准是数字模型的垂直投影的任何部分接触数字区域且数字模型保持原有形状（如表2所示）。数字目标区域的范围由区域周围的边界限定。成功完成此任务，机器人可以拿到30分。表2阿拉伯数字的得分标准偶数在偶数区域内偶数接触偶数区域偶数在奇数区域内得30分得30分不得分3．埃及战车轨道模型固定在场地上吗？图9埃及战车的初始状态√（1）任务说明机器人要推动埃及战车在轨道上滑行，小学、初中组推动战车滑行的距离直接决定了得分，战车的垂直投影接触轨道的颜色区域，即认为战车进入这个颜色区域；而高中组必须推动战车滑行到指定区域才能得分，且战车的任意一个轮子接触颜色区域，即认为战车进入这个颜色区域。在完成任务的过程中，机器人不能将战车带回基地。（2）得分标准及分数小学、初中组的任务得分标准是战车停止后不能脱离轨道，即战车的任意部分不能接触轨道以外的地面。战车进入白色区域，机器人可以拿到10分，战车进入黄色区域，可以拿到20分，战车进入红色区域，可以拿到30分。同时进入多个区域时按较高分计算。灰色白色黄色灰色白色黄色红色图10埃及战车的轨道颜色分布表3-1埃及战车得分标准-小学、初中组战车接触白色区域战车接触红色和黄色区域战车接触地面得10分得30分不得分高中组的任务得分标准是战车停止后，战车上所有的车轮都接触黄色区域，同时不得接触红色、白色及灰色区域，可以拿到30分。表3-2埃及战车得分标准-高中组战车接触白色区域战车只接触黄色区域战车接触地面不得分得30分不得分4．玛雅金字塔（1）任务说明玛雅金字塔模型固定在场地上吗？图11缺失坛庙的玛雅金字塔×坛庙模型固定在场地上吗？图12坛庙初始位置在二楼基地内×由于历史的原因，玛雅金字塔缺失了顶层“坛庙”而不再具有神秘的功能，“坛庙”的初始位置位于二楼基地，机器人需要将“坛庙”安装于金字塔的顶层，恢复玛雅金字塔的功能。（2）得分标准及分数任务的得分标准是机器人将结构完整的“坛庙”底部的小方管安装于玛雅金字塔顶部的方管内（如表4所示）。机器人成功完成此任务，可以拿到30分。表4玛雅金字塔得分标准坛庙被成功安装在玛雅金字塔上得30分5．埃及太阳历（1）任务说明模型固定在场地上吗？图13埃及太阳历的初始位置图14埃及太阳历背面√埃及太阳历有一个手柄，机器人通过转动手柄可以控制与之相连的指针指向两侧记录格的不同位置，两根水平的方管所在的横线是区域分界线，指针末端指向不同的区域，机器人可以获得不同的分数。（2）得分标准及分数指针末端指向第一段机器人得分为30分，指针末端指向第二段机器人得分为40分，指针末端同时指向多个区域时按较高分值计算（如表5所示）。表5埃及太阳历得分标准无效无效第一段第二段第二段第一段无效不得分不得分得30分得40分得40分得30分不得分6．米诺斯王宫（1）任务说明米诺斯王宫模型固定在场地上吗？图15米诺斯王宫的初始状态图16米诺斯王宫的完成状态×正当米诺斯文明如日中天之际，公元前1470年破坏和毁灭突然降临，米诺斯文明遭到了毁灭性的打击，米诺斯王宫的大阶梯轰然倒塌。机器人需要将米诺斯王宫的大阶梯修复，恢复王宫昔日的宏伟壮丽。（2）得分标准及分数任务的得分标准是大阶梯最高处的台阶的垂直投影接触米诺斯王宫（如表6所示）。机器人成功恢复米诺斯王宫的大阶梯，可以拿到50分。表6米诺斯王宫得分标准台阶的垂直投影未接触米诺斯王宫台阶的垂直投影未接触米诺斯王宫台阶的垂直投影接触米诺斯王宫台阶的垂直投影接触米诺斯王宫不得分不得分得50分得50分7．亚特兰蒂斯（1）任务说明模型固定在场地上吗？图17亚特兰蒂斯的初始状态图18亚特兰蒂斯的完成状态×图19大西洋，蓝色线为水平面图20大陆架和城堡图21任务初始状态自然灾害让亚特兰蒂斯文明永远地沉睡在了大西洋的海底，机器人需要将沉没的亚特兰蒂斯文明托出水平面（如图19所示），让世人一睹其真面目。机器人在完成任务的过程中不得携带大陆架和城堡进入基地。（2）得分标准及分数机器人需要将大陆托至水平面上。小学、初中组机器人将大陆托至水平面上可以拿到30分；如果机器人将大陆托至水平面上，同时城堡能垂直立于大陆之上可以拿到50分。表7-1亚特兰蒂斯得分标准-小学、初中组大陆在水平面上且城堡垂直立于大陆之上大陆在水平面上但城堡倒塌大陆部分在水平面下得50分得30分不得分高中组机器人在将大陆托至水平面上的同时城堡必须垂直立于大陆之上才可以拿到50分。表7-2亚特兰蒂斯得分标准-高中组大陆在水平面上且城堡垂直立于大陆之上大陆在水平面上但城堡倒塌大陆部分在水平面下得50分不得分不得分8．万里长城（1）任务说明城墙模型固定在场地上吗？图22城墙万里长城的初始状态图23墙砖初始位置在一楼基地内×为了尽多地保留万里长城的真迹，机器人需要将一块遗落的墙砖垒到城墙上，且要保证城墙不倒，墙砖的初始位置为一楼基地。在完成任务的过程中机器人不得携带城墙进入基地。（2）得分标准及分数任务的得分标准是墙砖垒在城墙上且城墙保持水平直立（如表8所示）。机器人成功完成此任务，可以拿到40分。表8万里长城得分标准（建议完成状态）墙砖安装在城墙上得40分9．神农百草（1）任务说明模型固定在场地纸上吗？图24神农百草的初始状态图25药株可采集图26木桶神农百草√木桶√神农百草任务模型的顶部有一个药株模型，药株模型可以取下，任务模型底部可以旋转。机器人需要取下药珠并投入木桶内。（2）得分标准和分数任务的得分标准是药株接触木桶且不接触场地（如表9所示）。机器人成功完成此任务，可以拿到40分。表9神农百草得分标准药株在木桶内药株接触木桶且不接触场地药株接触木桶但接触场地得40分得40分不得分10．战争之果（1）任务说明图27战争之果的初始状态图28战争之果可脱离投石器模型固定在场地上吗？图29木桶投石器√木桶√任务模型包含一个投石器（如图27所示），投石器上有战争之果。投石器底部多孔梁为一个可以活动的推杆装置，推杆装置直接影响投石器的平衡（如图28所示）；机器人需要拿到战争之果并放入木桶中（如图29所示）。（2）得分标准及分数任务完成的标准（如表10所示）是战争之果接触木桶且不接触场地。机器人成功完成此任务，可以拿到40分。表10战争之果得分标准战争之果在木桶内战争之果接触木桶且不接触场地战争之果接触木桶但接触场地得40分得40分不得分11．古农耕种（1）任务说明模型固定在场地上吗？图30古农耕种初始状态，黑色种子位置随机图31空中种仓种子托盘√空中种仓√图32空中种仓横梁上有三个磁铁在场地的指定位置有三颗种子（如图30所示），种子的顶端有铁芯，其中一颗黑色种子代表它已经腐败，另两颗绿色种子代表它是健康的。种子的初始状态为放置在托盘之上，颜色和顺序随机。小学、初中组的机器人可以选择将种子拿回基地准备本年的种植，也可以将种子存储于空中种仓用于下年的种植；高中组的机器人必须要找出腐败的黑色种子并将它放到木桶中，而健康的绿色种子要存储在空中种仓。不同的任务完成状态可以拿到不同的得分。空中种仓（如图31所示），空中种仓的顶端有三个磁铁，可以将种子固定不脱落。（2）得分标准及分数小学、初中组的机器人携带种子进入基地即认为机器人已经将种子成功拿回基地，即比赛结束后种子位于基地内。种子拿回基地的情况下，机器人得分依据基地内种子的数量，1颗种子得到10分、2颗种子得到20分、3颗种子得到30分。小学、初中组的机器人将种子存储于空中种仓的情况下，种子吸在磁铁上不脱落就认为完成任务。1颗种子得到40分、2颗种子得到50分、3颗种子得到60分。表11-1古农耕种得分标准-小学、初中组有3颗种子在一楼基地内有2颗种子在空中种仓得30分得50分高中组的机器人需要找出黑色的腐败种子并投入木桶内，种子投入木桶内的标准是种子接触木桶且任何部分不接触场地。比赛过程中机器人不得携带黑色种子进入基地，成功完成此任务机器人可得到40分。表11-2古农耕种得分标准-高中组-黑色种子黑色种子在木桶内黑色种子接触木桶且不接触场地黑色种子接触木桶但接触场地得40分得40分不得分高中组的机器人要将绿色种子吸附在空中种仓任意磁铁上，成功存储1颗可得40分，2颗可得50分。表11-3古农耕种得分标准-高中组-绿色种子有2颗种子在空中种仓得50分12．吉萨法老（1）任务说明平板模型固定在场地上吗？图33吉萨法老初始状态图34胡夫金字塔进入目标位置√平板的尺寸是16cmX16cmX2cm的平板，平板由四个颜色组成，分别是红色、黄色、白色、灰色，红色为胡夫金字塔的目标位置、白色为哈夫拉金字塔的目标位置，灰色为门卡乌拉金字塔的目标位置。胡夫金字塔的初始位置位于平板的黄色区域内，机器人需要将胡夫金字塔复位，推入目标位置。（2）得分标准及分数任务的得分标准是金字塔的垂直投影全部落在红色区域内（如表12所示）。机器人成功完成此任务，可以拿到50分。表12吉萨法老得分标准接触黄色接触黄色和灰色接触灰色和红色接触黄色、灰色、白色和红色垂直投影没有全部在红色区域垂直投影完全在红色内不得分不得分不得分不得分不得分得50分13．儒略历算（1）任务说明儒略历算模型固定在场地上吗？图35儒略历算的初始状态√儒略历算任务模型有四个标记，四个标记均由磁铁固定。标记代表一年的四个季节，推杆可以绕轴旋转，机器人需要利用推杆的作用将四个标记从磁铁上打落，且标记不能脱离任务模型。（2）得分标准及分数任务的得分标准是标记完全与磁铁分离，同时又不能脱离任务模型。机器人成功分离1个标记得10分，成功分离2个标记得20分，成功分离3个标记得30分，成功分离4个标记得40分。（如表13所示）表13吉萨法老得分标准4个标记被打落得40分14．印欧大迁徙（1）任务说明部落模型固定在场地上吗？图36三个颜色的部落×迁徙目的地模型固定在场地上吗？图37三个颜色的迁徙目的地√三个代表部落的模块分别为白色、灰色和红色，三个模块分别置于一楼场地的指定位置。代表迁徙目的地的三个平板的颜色也是白色、灰色和红色，平板的尺寸为8cm×8cm×1cm，三个平板分别置于二楼的指定位置。机器人需要将三个部落模块分别搬运到对应颜色的平板迁徙目的地。（2）得分标准及分数任务的得分标准（如表14所示）是机器人将部落迁徙到正确的迁徙目的地（部落和终点的颜色一致），且部落模块的垂直投影全部落在迁徙目的地平板之上。机器人成功迁徙1个部落模块可以得到60分、成功迁徙2个部落模块可以得到120分、成功迁徙3个部落模块可以得到180分。表14印欧大迁徙得分标准成功迁徙3个模块得180分任务模型分布玛雅金字塔米诺斯王宫玛雅金字塔米诺斯王宫亚特兰蒂斯埃及太阳历印欧大迁徙的终点图38二楼任务模型默认位置示意图万里长城白色部落木桶吉萨法老红色部落灰色部落埃及战车种子儒略历算空中种仓长城墙砖楔形文字文字的目标区域投石器神农百草万里长城白色部落木桶吉萨法老红色部落灰色部落埃及战车种子儒略历算空中种仓长城墙砖楔形文字文字的目标区域投石器神农百草图39一楼任务模型默认位置示意图七、场地任务变量场地上的任务模型的位置并不固定，第一轮封闭调试开始时任务模型的位置才会确定，这种不确定性增加了比赛的趣味性。场地上任务模型的位置变化分为几种：（1）原地旋转，任务模型的默认位置不变，只是方向变化。（2）同一区域内平移，任务模型在“默认位置”附近前后或者左右移动，方向不变。（3）同一平面内位置变化，任务模型在两层场地中的同一个平面内位置变化，方向不变。（4）同一平面内位置变化且同一平面内旋转，任务模型在两层场地中的同一个平面内位置变化，且方向同时改变。八、场地附加任务参赛队的水平和经验有可能会不同，为了让参赛者有机会挑战更高的难度，比赛开始之前会进行抽签，从《场地附加任务题库》中抽取各组别的场地附加任务。《场地附加任务题库》将会在2015年初公布。小学、初中组的场地附加任务为选做任务，完成任务可得100分，未完成任务的不得分。参赛队可以根据自身的条件决定是否完成，无论参赛队是否选择附加任务，附加任务模型都会出现在场地上指定的位置。高中组的场地附加任