2022年华北电力大学机器人校内赛规则

2022年华北电力大学机器人校内赛规则搬运机器人比赛规则一、比赛目的设计一个小型轮式机器人或人形机器人，模拟工业自动化过程中自动化物流系统的作业过程。机器人在比赛场地内移动，将不同颜色但相同形状的物料分类搬运到设定的目标区域。比赛记分根据机器人所放置物料的位置精度（环数）和数量确定分值。比赛排名由完成时间和比赛记分共同确定。二、比赛项目1.光电车型赛2.摄像头车型赛3.创新设计赛三、比赛任务1．搬运工程项目：光电车型赛、摄像头车型赛：⑴在规定时间内，机器人从出发区出发，按规定的两个搬运环节，完成物料的分拣搬运，回到出发点；⑵物料分拣搬运分为两个环节：第一个环节为机器人将放置在场地A、C、E储料位上的3个不同颜色的物料分拣搬运到对应的颜色区域；第二个环节为机器人将放置在场地F、G两个储料区的共计10个物块取出分拣搬运至对应的颜色区域。每次搬运物料的数量和选择的路径不限。2．搬运工程项目：创新设计赛⑴创新设计赛的设计思路，以搬运工程项目为设计制作背景，自主设计研制一个搬运机器人或多个机器人构成的机器人应用系统，完成确定的工程任务，具有明确的应用领域和开发前景。报名时，提交电子版技术报告和演示视频；比赛时，将机器人摆放在指定的展示区域接受裁判和聘请专家的巡视质疑和现场演示。⑵创新设计赛的比赛任务，以小型轮式或人形机器人搬运比赛为主题展开，是搬运比赛项目的扩展和延伸。参赛队可选择使用物料数量可在5-15块之间选择，也可搬运其它物块。在不破坏比赛场地的前提下，可充分利用场地，机器人进行创新创意演示。也可添加一定的辅助器件。四、比赛规则规则一比赛场地比赛场地场地使用1.搬运工程项目(05)光电车型赛(01)2.搬运工程项目(05)摄像头车型赛(02)3.搬运工程项目(05)人型赛(03)场地图纸出发区图2机器人出发区示意图场地尺寸1．比赛区域为2260毫米×2260毫米，以比赛区域的标示黑线为准；2．当机器人本体完全跑出了比赛区域，则结束比赛进程。图纸下载场地使用：将搬运比赛图纸直接平铺在比赛场馆的室内地面上，其地面的材质以比赛场馆的室内地面为准；图纸制作：亚光PVC膜纸，可将下载好的图纸电子档（CAD文件）送至打印店，由打印店通过计算机彩色喷绘完成图纸制作（无需对图纸的尺寸及颜色等做更改，直接制作即可）；图纸下载：登录下载场地制作AutoCAD图、场地制作方案等文件，另外关于图纸制作的任何疑问，可以联系竞赛组委会或通过QQ讨论群进行咨询。场地照明1．由于实际比赛条件的限制，场地照明情况以承办方提供的比赛条件为准；2．参赛机器人必须适应承办方提供的比赛条件。场地标识出发区：如图2所示，圆的直径320毫米，线宽20毫米，出发时机器人的所有部位必须在出发区内；物料摆放点：物料摆放点包括两部分，其中第一部分物料存储区位于内圆与搬运辅助线的交点上，从左到右依次用黑色字体标识为A、B、C、D、E；第二部分物料存储区F、G的位置如图1所示，由5个与物料直径相同的小圆构成环形物料存储区，依次用白色字体标识为A、B、C、D、E。物料目标区：位于以场地中心为圆心、半径为780毫米的同心圆环上，如图1所示，同心圆轮廓线颜色为50％灰度，线宽为2毫米，从圆环（物料目标区）中心向外，半径分别为30毫米、46毫米、62毫米、78毫米、94毫米、110毫米、126毫米、142毫米、158毫米、174毫米，分值标识分别为10、9、8、7、6、5、4、3、2、1，字体高度10毫米，宋体，加粗（除了黑色中心圆10字样为白色外），其中5个中心圆从左到右依次填充为绿色、白色、红色、黑色、蓝色；搬运辅助线：场地中的黑色线均可作为循迹辅助线，其线宽为20毫米。机器人在分拣搬运过程中也可以不采用循迹方式；三基色标定柱：场地四角标识有①、②、③、④的位置，每个区域的半径为160毫米，如图1所示，标定柱的直径为50毫米、高度为90毫米、分为三等份，1号区域的标定柱三部分颜色从上至下颜色依次标识为红色、绿色和蓝色，2号区域的标定柱三部分颜色从上至下颜色依次标识为绿色、蓝色和红色，3号区域的标定柱三部分颜色从上至下颜色依次标识为蓝色、红色和绿色，4号区域的标定柱三部分颜色从上至下颜色依次标识为红色、蓝色和绿色，其制作材质和制作工艺和物料制作一致。物料制作物料数量：加工制作15个直径为40毫米、高度为40毫米的圆柱形料块，3个一组，分为5组，颜色分别为绿色、白色、红色、黑色、蓝色；制作方法（推荐）：购买外径为40毫米的白色PVC水管，制作高度为40毫米的物料，侧面用五色喷绘不干胶粘贴，并且保证物料为空心。细则二比赛任务比赛要求：参赛机器人应依次完成两个任务：任务一为将五个不同颜色物块中的三个物块分拣搬运至目标区对应的颜色区域中；任务二为将比赛场地中F、G物料区中共计10个物块搬运至相对应的颜色所指示的目标区（如绿色物料搬运到绿色目标区，以此类推）。比赛抽签：比赛之前，在现场工作人员组织下，参赛队员从放在暗盒中的五个不同颜色（绿、白、红、黑、蓝）的物料，按每次抽取一个的方式依次抽出，实时记录抽出顺序，分别决定任务一须搬运的三个物块颜色（依次抽取之后，选择第一次、第三次、第五次所抽颜色物块分别放置在环节一所对应A、C、E物料放置区）；同时决定任务二所对应的F、G物料区A、B、C、D、E物料颜色顺序（即按照抽取时的颜色顺序依次放置）。比赛任务：在抽取物料前，参赛队员有最长1分钟的赛前准备时间。准备时间到，参赛队派一名参赛队员抽取物料。待工作人员按抽取顺序将物料放置完成后，机器人从出发区出发，将A、C、E位置上摆放的物料，搬运到相对应的颜色所指示的目标区（如黄色物料搬运到黄色目标区，以此类推）；任务一结束之后（要求任务一必须有得分，方可进行任务二的比赛），参赛机器人可以自行规划路径将F、G两个储料区中共计10个物块分拣搬运至对应颜色的目标区域，每次所取物块数量和路径不限。比赛时间：比赛时间车型赛最长为5分钟。如果超出比赛时间，机器人仍未返回出发区，则由现场裁判决定是否终止比赛。仿人竞速机器人比赛规则一、比赛目的设计一个小型关节机器人，模仿体育运动的田径比赛项目，在比赛场地内完成规则要求的仿人竞速比赛任务。比赛成绩取决于机器人行进的速度或跨越的距离，比赛排名由机器人通过的路段长度和走过这一路段所用时间确定。二、比赛任务在比赛场地上，小型仿人机器人从起跑线出发，沿环形赛道中线，通过双足直立步行方式行进一圈到达终点线。行进过程中，机器人倒地，在没有出界的情况下，可重新爬起来继续进行比赛。三、比赛规则规则一机器人比赛比赛场地场地图纸图1竞速标准赛场地图纸场地尺寸1．场地为长方形，其长×宽为3660mm×2440mm。2．赛道为环形（如图），由2条直线和2个半圆构成，赛道中线长为7278mm。场地标识1.赛道宽度为500mm，赛道外边线距场地外缘的最小距离为200mm。2.弯道内边线、中线和外边线的圆周半径分别为520mm、770mm和1020mm。3．场地图纸标识，有赛道中线、边线（内边线或外边线）和起跑线（终点线）。4．在赛道的“内边线”的内侧和“外边线”外侧，标识出与起跑线相隔距离的相对值，用于帮助认定和记录“机器人走过的距离”。比赛场地1．将场地图纸直接平铺在比赛场馆的室内地面上，其地面的材质以比赛场馆的室内地面为准。即从2018年开始使用喷绘图纸（其材质和搬运比赛场地图纸的材质相同），不再使用木制场地。2．正式比赛时的比赛场地以承办方提供的实际场地为准；3．参赛机器人必须适应承办方提供的比赛场地机器人结构与制作机器人结构1．竞速机器人是一种类人的仿人机器人，必须有明显的头、手臂、躯干和双足等部分，与人体的结构比例相协调。要求机器人的头部有1个自由度，手臂至少有2个自由度，行进过程中有明显的比较协调的摆头和摆臂动作。2．竞速机器人要朝着类人的腿部结构进化，规定机器人的每条腿上必须至少设置三个水平向自由度和一个竖直向自由度（即3个水平轴和1个竖直轴）。该竖直轴用于改变机器人的前进方向，安装在机器人腿部的位置不作限制（可靠近脚底板，可靠近大腿根，也可在腿的中部）。3．竞速机器人的双足结构是类人的平板脚，要求双足必须符合人脚形状、近似矩形的平板脚。当机器人站立时，从上面看，连接脚底板最外沿的连线不重合。例如，竞步机器人使用的交叉足印是违背规则、不允许使用的典型实例。4．机器人单足尺寸（即机器人单足脚底板和其上安装的辅助器件，共同构成机器人的单足。相当于人类的脚底板和脚指头构成人类的脚一样）不大于(长)150mm×(宽)100mm。机器人其他部分的尺寸不限。机器人控制1．机器人采用通过微控制器的自动控制方式，依靠搭载在机器人本体的微控制器、传感器等来感知周围环境，不允许依靠外部设备运行或感测进行计算或引导，不允许机器人有物线拖地，不允许机器人有导线与外部系统相连；2．机器人的控制程序，必须在上场比赛前一次写入、可多次重启运行。裁判员必要时可要求进行重启检查。赛场比赛中间，不允许改写程序。机器人行走1．机器人的双臂摆动，协调配合双足行走，有明显的摆臂动作；2．机器人的双足行走，采用双足直立步行方式，禁止以蹲姿方式步行；3．机器人的行走步速，要求机器人匀步速行进，禁止以多步子快跑、暂停时判断的方式行进；4．竞速机器人要朝着类人的行走步态进化（走起路来要像人一样走路），因此要求设计的机器人腿部结构必须是可以实现即能弯曲又能伸直。规定静态时机器人腿部的水平向自由度中两个相临关节最大展开角度不小于120°。禁止事项1．要求机器人采用双足直立步行方式行走，禁止机器人采用蹲姿方式步行。所谓蹲姿，是指从侧身看去机器人腿部各关节之间打开幅度有小于100°的情况；2．要求机器人匀步速行进，禁止以多步子快跑、暂停时判断的方式行进；3．要求机器人采用通过微控制器的自动控制方式，禁止比赛进行期间使用任何通讯设备；4．要求机器人在上场比赛前写入，禁止在比赛过程中改写程序。必要时，可进行机器人重启检查；6．要求机器人依靠搭载在机器人本体的电池供电，禁止依靠外部电源供电。比赛计分标准比赛时间标准赛：规定比赛时间≤4分钟；完成赛程比赛成绩1．机器人面向弯道方向（逆时针方向）站在起跑线后，裁判发令计时开始，启动机器人。机器人的某只单足压上终点线，计时结束，记录比赛时间。比赛时间越短，则排名越靠前。赛前检查检查内容1．目测检查：机器人的仿人结构、脚板结构；2．单足尺寸：不超过(长)150mm×(宽)100mm；3．其它检查：裁判认定需要检查的其它指标。规则二比赛进程1．赛前要求：所有比赛队伍，必须提供WORD电子版本的技术报告（含机械设计方案、硬件电路方案、主要算法、竞赛策略等），技术报告电子版本按要求拷贝至主办方指定的电脑中；2．比赛过程：参赛队以报名注册顺序决定出场顺序。赛制采用一轮比赛、一次上场机会。对于第一轮比赛后没有成绩（行走距离为0）的参赛队，才能进行第二轮比赛（第二轮只有一次上场机会）。当一轮比赛全部完成后，将没有成绩的队伍集中起来，按原来比赛顺序依次比赛。3．比赛成绩排序：完成赛程的参赛队以比赛时间由小到大依次排序。随后，没有完成赛程的参赛队以机器人走过的路程由大到小排序，当路程相等时以对应的比赛时间由小到大排序。最后是参加第二轮比赛的参赛队排序。若出现最终成绩一样的参赛队，则这些参赛队加赛一场。舞蹈机器人比赛规则一、比赛任务设计多个（至少2个、最多不超过5个）小型仿人机器人，模仿人类的各种舞蹈，采用自主行走方式脚踏场地（禁止站立车上实现行走）完成参赛队设定的比赛任务。在方案设计、样机制作、动作编排的一系列过程中，参赛队要注重突出：机器人外形相似程度、舞蹈主题的展现、舞蹈动作的编排、舞蹈与场景的搭配、舞步与音乐的搭配、场地空间的运用、推广应用的价值等方面。二、比赛规则规则一机器人比赛比赛场地场地尺寸1.场地尺寸：3m×3m的正方形；2.场地材质：绿色地毯。场地制作1.场地铺设：使用绿色地毯铺设在比赛场馆地面上形成一个平坦区域；2.场地边线：使用约24mm宽条形状的白色美纹纸铺出3m×3m的正方形场地边线。场景设施1.参赛队自己携带用于场景布置的设施，可在准备时间内有序放置在3m×3m的比赛场地的设定区域内；2.在进行场景的布置和使用过程中，参赛队员和机器人不能损坏比赛场地，避免出现影响后续比赛正常进行的情况发生。参赛队在场景的设计与制作过程中要充分考虑到这个问题。音乐设备1.参赛队自己携带笔记本电脑和便携式音箱，可在准备时间内有序放置在位于比赛场地外的一个裁判指定的放置区域内；2.比赛现场不提供用于播放舞蹈配音的设备，如笔记本电脑和便携式音箱等设备。参赛队要将平时用到的音乐设备随机器人一起带到比赛现场。场地条件1.比赛场地的使用条件以承办方提供的实际场地为准；2.比赛现场的照明条件以承办方提供的实际条件为准；3.参赛机器人必须适应承办方提供的比赛场地。机器人结构与制作机器人结构双足仿人赛：参赛机器人必须有明显的头、手臂、躯干和双足等部分，与人体的结构比例相协调。机器人腰部以下要大于总高度的一半。双足仿人赛机器人规格1．机器人尺寸不超过（长）300mm×（宽）200mm×（高）500mm。规定机器人正面往前、立正姿势站立时，正对机器人看去，左右为长度方向，前后为宽度方向，上下为高度方向；2．机器人单足尺寸不超过（长）80mm×（宽）150mm；规定机器人正面往前、立正姿势站立时，正视机器人单足看去，左右为长度方向，前后为宽度方向；3．机器人重量不超过3Kg机器人制作1．舞蹈机器人不限制自由度数，要求自主式脱线控制。2．参赛机器人可以是参赛队自主设计和手工制作的机器人，也可以是参赛队购买套件组装调试的机器人。即允许这两种情况的机器人同场比赛。比赛过程比赛时间1．准备时间≤1分钟；2．比赛时间不短于4分钟、不超过5分钟。比赛过程1．进入1分钟准备时间，布置场景设施和音乐设备；2．准备时间到，参赛队员示意，裁判发令开始比赛；3．比赛完成后，参赛队员将场景设施和音乐设备搬出场地。旋翼机器人比赛规则一、比赛目的设计一个多旋翼机器人，模拟实现大型多旋翼无人机自主飞行，并完成物料搬运与定点投放、自主识别降落区、循线飞行、安全精准着陆等任务。通过比赛，参赛选手应当了解多旋翼机器人的基本概念、飞行原理，掌握多旋翼机器人的基本操控步骤与技巧，进一步了解飞行机器人的位姿估计、导航定位、飞行控制、任务规划等知识，并在实践中加深理解。通过比赛，参赛选手还将提高自己的动手操作能力、理论与实践相结合的能力、与队员之间沟通合作的能力等。二、比赛项目1.小型四旋翼赛2.中型四旋翼赛三、比赛任务1．小型四旋翼赛：设计一个小型四旋翼机器人，要求具备四旋翼无人机的起降、