第十七屆中小學(xué)電腦設(shè)計大賽能力風(fēng)暴WER能力挑戰(zhàn)賽——撬動地球競賽規(guī)則

1、附件6能力風(fēng)暴WER能力挑戰(zhàn)賽“撬動地球”競賽規(guī)則序“給我一個支點，我就能撬動地球?！卑⒒椎逻@不是阿基米德的狂言，而是簡單機械中的杠桿原理。人類對工具、火和語言的掌握，使得人類在地球萬物生靈中脫穎而出，而簡單機械，則是人類在改造自然中運用機械工具的智慧結(jié)晶?！癢ER撬動地球”的參賽隊員們將操作機器人，探究簡單機械，最終將所學(xué)的知識運用到機器人的設(shè)計中。2016賽季，我們一起，撬動地球！1. 場地說明一樓“基地”斜坡：42*140cm二樓“基地”二樓：204*116cm一樓：240*210cm圖1 場地總成比賽場地分上下兩層（如圖1），支架材質(zhì)為金屬（截面2cm×2cm），兩層之間通

2、過“斜坡”相連，斜坡與一樓夾角為30度(±1度)，二樓護欄為木板（高度10cm，厚度1-2cm），二層護欄約束的范圍為二樓的場地范圍。場地上共有2個基地，比賽過程中，機器人可以選擇任意時機離開或返回任一基地。2.任務(wù)說明任務(wù)總數(shù)是16個，含1個擁有“拯救”的任務(wù)（任務(wù)1）及3個高低難度分級得分的任務(wù)（任務(wù)2、4和5），最高得分是1000分。小學(xué)/初中組：同時采用高、低難度得分；高中組：不采用低難度得分，僅采用高難度得分。任務(wù)1：能量球模型1 推板槽壓板球模型圖1-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場地上。推板向外拉出到達極限位置，槽開口處上抬到最高處，球自然地放置在槽

3、的最低位置。模型2推板球東西向的橫梁掛鉤模型圖2-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)掛鉤勾住場地框架東西向的橫梁，開口向南，模型在一層場地圖上垂直投影落在3個特定區(qū)域其中之一。任務(wù)的得分標準及分值球的垂直投影接觸一層基地，得分分值是30分/個；得分的同時，抵消一次“基地外接觸機器人”減20分的懲罰，最多抵消兩次；【拯救】注意：單輪比賽過程中，如果參賽隊員未發(fā)生“基地外接觸機器人”，那么如果機器人取回兩個能量球，得分為30+30分，無抵消減分的過程，也無額外加分。無論如何，在每輪比賽結(jié)束時，參賽隊員都必須將此前獲得的球交給場地裁判。任務(wù)2：古老的板車倉庫板車谷物模型圖3-任務(wù)模型初始狀態(tài)的

4、效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)倉庫底板固定在場地上，板車輪子朝向倉庫且左右居中，板車開口一側(cè)邊緣垂直投影不超場地標記線，谷物放在板車上緊貼手柄一側(cè)且左右居中。任務(wù)的得分標準及分值谷物接觸倉庫（倉庫底板和護欄都屬于倉庫），谷物的任意部位不接觸場地，但是谷物部分垂直投影接觸場地，得分分值是30分；【低難度得分】谷物接觸倉庫，且谷物的所有垂直投影完全落在倉庫內(nèi)（倉庫底板的外輪廓以內(nèi)都屬于倉庫），得分分值是50分。【高難度得分】小學(xué)/初中組：同時采用高、低難度得分；高中組：不采用低難度得分，僅采用高難度得分。磁鐵任務(wù)3：剪刀斜坡剪刀手柄帶鐵釘?shù)牟势磕Ｐ蛨D4-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)架子底板固定

5、在場地上。三個彩瓶（顏色隨機）吸附在剪刀固定部分的磁鐵上，彩瓶開口處可以如效果圖所示，也可以自然朝下，但必須確保彩瓶鐵釘頭與磁鐵連接；剪刀活動部分手柄自然下墜使剪刀處于打開狀態(tài)。任務(wù)的得分標準及分值彩瓶完全脫離模型上的磁鐵，得分分值是10分/個任務(wù)4：姜太公釣魚線魚鉤框竿模型圖5-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)框固定在場地上。魚竿放到框的上方且保持最低位置，魚吸附著鉤，線長度（可活動的線的長度）18（±0.5） cm，魚的位置如效果圖所示。任務(wù)的得分標準及分值魚的部分垂直投影落在框內(nèi)（框邊的外輪廓以內(nèi)都屬于框，固定魚竿的底板不屬于框），魚的任意部位不接觸場地，得分分值是40

6、分；【低難度得分】魚的所有垂直投影完全落在框內(nèi)（框邊的外輪廓以內(nèi)都屬于框，固定魚竿的底板不屬于框），得分分值是60分?！靖唠y度得分】中間刻度1*1cm任務(wù)5：控制重量指針寬度1*1cm左側(cè)刻度1*1cm左側(cè)托盤右側(cè)托盤立方體砝碼模型圖6-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場地上。天平的右側(cè)固定放置一個立方體砝碼，天平的指針指向右刻度。任務(wù)的得分標準及分值刻度是截面1*1cm的方柱，指針寬1cm。指針指向某一刻度的標準是指針延長線落在刻度盤上的垂直投影接觸刻度。指針明顯指向左中或右中刻度之間時，判定指針指向左或者右。指針指向中刻度，得分分值是30分?！镜碗y度得分】指針指向左或者左

7、中，得分分值是60分；【高難度得分】注意：參賽隊員必須自己搭建一個物體（材質(zhì)、結(jié)構(gòu)同規(guī)則中對機器人的標準一致，重量與造型不限）并由機器人將這個物體放置在左側(cè)托盤（不得使用膠水膠帶等輔助固定的物質(zhì)），且右側(cè)立方體砝碼不得脫離右側(cè)托盤。否則得分無效。磁鐵任務(wù)6：平衡游戲帶鐵釘?shù)牟势恐亓喥胶鈼U模型圖7-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)平衡桿的底板固定在場地上。平衡桿的兩端裝有磁鐵，分別吸附兩個彩瓶（顏色隨機），彩瓶開口向下，重力輪自然下墜使平衡桿保持水平。任務(wù)的得分標準及分值彩瓶完全脫離模型上的磁鐵，得分分值是20分/個；任務(wù)7：磨石手柄磁鐵帶鐵釘?shù)牟势磕Ｐ蛨D8-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任

8、務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場地上。推桿指向正東、正南、正西、正北任意一個方向，4個彩瓶（顏色隨機）倒立且吸附在頂部磁鐵上。任務(wù)的得分標準及分值彩瓶完全脫離模型上的磁鐵，得分分值是10分/個；任務(wù)8：開采礦石模型圖9-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)一層場地圖紙東側(cè)偏南區(qū)域標示有礦石輪廓示意圖，礦石各個面的朝向如效果圖所示。任務(wù)的得分標準及分值礦石垂直投影接觸一層基地，得分分值是50分；注意： 無論如何，在每輪比賽結(jié)束時，參賽隊員都必須將此前獲得的礦石模型交給場地裁判。任務(wù)9：遠而且準橡膠圈運動臂框柱子配重球模型圖10-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場地上。配重球到達最

9、高極限位置，橡膠圈掛在運動臂低處掛鉤上，側(cè)面緊貼運動臂。任務(wù)的得分標準及分值橡膠圈在框內(nèi)，得分分值是40分；橡膠圈套住柱子（含橡膠圈掛在柱子頂端的情況），得分分值是60分。門任務(wù)10：迎門而上斜坡模型圖11-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場地上。門關(guān)閉時機器人只能自下往上通過斜坡，反之無法通過。任務(wù)的得分標準及分值如果機器人將任一邊門開得足夠大，門會保持完全打開狀態(tài)，得分分值是30分/門；注意：比賽過程中，因機器人運行或參賽隊員觸碰而造成門模型的結(jié)構(gòu)明顯被破壞、或者門模型在斜坡上的位置明顯被移動，只要任一邊的門出現(xiàn)以上任意一種情況，這邊門得分就無效：如果門或者部分門結(jié)構(gòu)與場

10、地保持粘連則保持現(xiàn)狀；如果門或者部分門結(jié)構(gòu)掉在場地上，由裁判保管這部分結(jié)構(gòu)，直到本輪比賽結(jié)束。任務(wù)11：齒輪傳動刻度旋轉(zhuǎn)手柄指針模型圖12-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖一指針40分30分臨界點30分40分50分臨界點模型圖13-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖二任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場地上。指針指向如效果圖二所示，手柄角度隨機。指針指向某一刻度的標準是指指針延長線接觸刻度。任務(wù)的得分標準及分值指針指向臨界點或臨界點與30之間，得分分值是30分；指針指向30分刻度或30與40之間，得分分值是40分；指針指向40分刻度或40與50之間，得分分值是50分。注意：指針轉(zhuǎn)動過程中不產(chǎn)生得分，只有在指針靜止后裁判

11、才會記分。當指針指向兩個分值的刻度時，以較高分值計算。任務(wù)12：省力的撬棒墻面撬棒板磁鐵模型圖14-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場地上。需要被撬掉的板與墻面是通過磁鐵相吸，板的一側(cè)剛好夾住撬棒前端，撬棒手柄垂直于墻面。任務(wù)的得分標準及分值板被撬落完全脫離墻面（不含底板），得分分值是30分。任務(wù)13：翻越雪山車斜坡坑模型圖15-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場地上。車移動方向同斜坡朝向一致，車的一端緊靠著底座A型件、一端輪子跨在斜坡底部，如效果圖所示。任務(wù)的得分標準及分值四個車輪同時接觸坑底面，得分分值是40分；任務(wù)14：初露鋒芒磁鐵支架箭頭模型圖16-

12、任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場地上。正面的方形平板向上達到極限位置，后面的箭頭背板向下達到極限位置。任務(wù)的得分標準及分值從模型正面看去箭頭明顯露出，得分分值是50分。注意：參賽隊員必須自己搭建一個模塊（材質(zhì)、結(jié)構(gòu)同規(guī)則中規(guī)范機器人的標準一致，重量與造型不限）并由機器人將這個模塊放置（不得使用膠水膠帶等輔助固定的物質(zhì)）在模型上。否則得分無效。任務(wù)15：撬動地球支架杠桿模型圖17-任務(wù)模型初始狀態(tài)的效果圖任務(wù)模型初始狀態(tài)底板固定在場地上。杠桿向地球的方向傾斜到極限位置。任務(wù)的得分標準及分值杠桿的地球一端底部與支架分離，得分分值是50分。注意：參賽隊員可以自己搭建一個模塊（材質(zhì)

13、、結(jié)構(gòu)同規(guī)則中規(guī)范機器人的標準一致，重量與造型不限）并由機器人將這個模塊放置（不得使用膠水膠帶等輔助固定的物質(zhì)）在模型上。也允許在比賽結(jié)束時由靜止的機器人機構(gòu)接觸模型造成得分狀態(tài)。否則得分無效。任務(wù)16：奪寶游戲任務(wù)模型初始狀態(tài)桶的底座底板固定在場地上。桶壁與底座可被手動分離，便于裁判恢復(fù)模型狀態(tài)。任務(wù)的得分標準及分值階段一：收集機器人將彩瓶（不區(qū)分顏色）收集到一層基地內(nèi)，得分分值是10分/個。收集過程中參賽隊員一旦在基地外接觸攜帶彩瓶的機器人，判定為任務(wù)失敗，除了相應(yīng)的減分懲罰外，彩瓶模型由裁判保管；階段二：運送機器人將彩瓶（不區(qū)分顏色）收集到二層基地內(nèi)，得分分值是20分/個。機器人攜帶彩瓶

14、離開一層基地后如果發(fā)生基地外接觸機器人的情況，除了相應(yīng)的減分懲罰外，參賽隊員可以攜帶留在機器人上的彩瓶重新回到一層基地選擇任意時機使機器人攜帶彩瓶重新離開一層基地，之前的得分任然有效。階段三：擺放機器人將彩瓶（不區(qū)分顏色）收集到桶內(nèi)，得分分值是30分/個。機器人攜帶彩瓶離開二層基地后如果發(fā)生基地外接觸機器人的情況，除了相應(yīng)的減分懲罰外，參賽隊員可以攜帶留在機器人上的彩瓶重新回到二層基地選擇任意時機使機器人攜帶彩瓶重新離開二層基地，之前的得分仍然有效。桶壁與底座不得完全脫離，否則此階段得分失效。注意：無論如何，在每輪比賽結(jié)束時，參賽隊員都必須將此前獲得的彩瓶交給場地裁判。附加任務(wù)：模型及得分標準

15、均現(xiàn)場公布。3.任務(wù)模型坐標圖2 場地效果圖（含任務(wù)模型）3.1附加任務(wù)模型坐標附加任務(wù)模型位置使用以上三個位置其中之一。場地附加任務(wù)為選做任務(wù)，參賽隊可以根據(jù)自身的條件決定是否完成，無論參賽隊是否選擇附加任務(wù)，附加任務(wù)模型都會出現(xiàn)在場地上指定的位置。4比賽流程第一步：現(xiàn)場簽到第二步：進入調(diào)試區(qū)第三步：查看公告欄 第四步：封閉調(diào)試第五步：機器人封存第六步：比賽第七步：總分排名4.1簽到、抽簽參賽隊于簽到處查看參賽隊的分組情況，確認場地號。4.2 進入調(diào)試區(qū)參賽隊進入調(diào)試區(qū)，對號入座，布置電源延長線。賽場提供當?shù)貥藴孰娫唇涌?，如果參賽隊需要任何電壓或者頻率的轉(zhuǎn)換器，請參賽隊自行準備。距離參賽隊最

16、近的電源接口可能距離參賽隊的指定調(diào)試桌有一定的距離，請參賽隊自行準備足夠長的電源延長線，同時在現(xiàn)場使用延長線時請注意固定和安全。4.2.1機器人的規(guī)格l 尺寸：每次出發(fā)前，機器人尺寸不得大于30*30*30cm（長*寬*高）；離開基地后，機器人的機構(gòu)可以自行伸展。l 控制器：每臺機器人只允許使用一個控制器。單輪比賽中，不允許更換控制器。l 執(zhí)行器：當電機用于驅(qū)動輪時，只允許單個電機獨立驅(qū)動單個著地的輪子。每臺機器人只允許使用共計不超過4個電機。l 傳感器：每臺機器人允許使用的傳感器種類和數(shù)量不限，但不得使用多個相同或者不同傳感器探頭做成的集成傳感器。l 結(jié)構(gòu)：機器人必須使用塑料材質(zhì)的拼插式結(jié)構(gòu)

17、，不得使用扎帶、螺釘、鉚釘、膠水、膠帶等輔助連接材料。l 電源：每臺機器人必須自帶獨立電池，不得連接外部電源，電池電壓不得高于9V，不得使用外置電路板（用于升壓、降壓、穩(wěn)壓等）。4.2.2 隨機檢驗所有參賽機器人必須符合本規(guī)則，以保證比賽的公平，參賽隊員攜帶機器人進入賽場（含調(diào)試區(qū)）后，裁判有權(quán)隨時（比賽期間）隨機檢驗任一機器人，違規(guī)的機器人，需要按照要求修改，如果機器人放入賽場后仍然違規(guī)，會導(dǎo)致被取消參賽資格。4.4 封閉調(diào)試每輪比賽開始之前都會預(yù)留封閉調(diào)試時間120分鐘（各區(qū)域可以根據(jù)實際參賽隊伍數(shù)量調(diào)整調(diào)試時間，確保每隊調(diào)試時間不低于10分鐘），用于參賽隊根據(jù)場地環(huán)境修改機器人的必要參數(shù)

18、，并進行簡單的維修。賽場為日常照明，參賽隊員可以標定傳感器，但是大賽組織方不保證現(xiàn)場光線絕對不變。隨著比賽的進行，現(xiàn)場的陽光可能會有變化?，F(xiàn)場可能會有照相機或攝像機的閃光燈、補光燈或者其他賽項的未知光線影響，請參賽隊員自行解決。參賽隊員必須有秩序地排隊進行調(diào)試及準備，并且不得通過任何方式接受教練的干預(yù)，不遵守秩序的參賽隊可能將被取消參賽資格。4.5 機器人封存封閉調(diào)試結(jié)束后，由裁判對機器人封存（封存的材料可以不含電池，但不包含機器人以外的物品），未經(jīng)允許的參賽隊員不得接觸機器人，否則可能將被取消參賽資格。4.6 賽制比賽共2輪，單輪比賽時間為3分鐘。單輪計時周期為裁判的開始哨聲到裁判的結(jié)束哨聲

19、，而不是從機器人運行開始計時。如果參賽隊伍選擇了場地附加任務(wù)，則完成場地附加任務(wù)的時間包含在單輪時間內(nèi)。比賽過程中，上一個隊伍開始比賽時，會通知下一個隊伍場邊準備。在規(guī)定時間內(nèi)（2分鐘）沒有準備好的參賽隊將喪失本輪比賽機會，但不影響另一輪的比賽。4.6.1減分l 不允許在基地以外接觸任務(wù)模型；l 不允許在基地以外接觸機器人；l 不允許以任意方式協(xié)助機器人導(dǎo)航或完成任務(wù)；否則會導(dǎo)致最終成績被減去20分，即-20分/次，記錄一次“重啟”并且要求將機器人拿回基地重新出發(fā)；因此而造成的場地變化有效，因此而造成的得分無效，機器人當時攜帶的得分模型失效并由裁判代為保管至本輪比賽結(jié)束；在這個過程中計時不會暫

20、停。當單輪得分小于0分時，錄入計分系統(tǒng)的單輪成績?yōu)?分。4.6.2終止比賽比賽過程中，機器人或參賽隊員故意破壞場地、干擾比賽或沖撞裁判時，裁判有權(quán)直接終止比賽；參賽隊可以隨時向裁判申請終止比賽。裁判宣布終止比賽時，之前得分有效，且不影響另外一輪比賽的成績。4.7成績、排名參賽隊的最終得分為2輪場地任務(wù)賽得分總和。最終得分越高的排名越靠前；最終得分相同時，“重啟”次數(shù)越少的排名越靠前；最終得分相同、“重啟”次數(shù)相同時，2輪用時總和越少的排名越靠前。5定義l 基地：代表機器人出發(fā)和維修改裝的區(qū)域；u 離開基地：機器人的垂直投影完全離開基地；u 返回基地：機器人的任意部位（含機器人當前獲得的場地任務(wù)模型）的垂直投影接觸基地邊界（返回基地后比賽計時不暫停，裁判不做任何判罰）；l 相對位置：分離接觸重疊6.計分表場地任務(wù)賽-計分表編號小學(xué)組 初中組