江蘇省第三界機械人滅火比賽規則

2021-09-22 20:39:38 字數 4784 閱讀 2406

1、競賽目的

製造乙個計算機控制的機械人,機械人在一間平面結構房子模型裡運動,找到一根蠟燭並盡快把它熄滅,這個工作受多個因素影響,它模擬了現實家庭中機械人模擬火警的過程,那個蠟燭代表家庭裡燃起的火源,機械人必須找到並熄滅它。

2、比賽場地

比賽場地將採用國際標準比賽場地,其具體的尺寸如下圖。比賽場地的牆壁

高33cm,由木頭做成。牆壁刷成白色。比賽場地的地板是被漆成黑色的光滑木製板。

在所有的房間和走廊的地板上,可能會鋪有小地毯,不會有粗毛地毯。場地中所有的走廊和門口都是46cm的開口,將會有乙個白色的2.5cm寬的白色帶子或白漆印跡表示房間入口。

在比賽中,有一些機械人可能會用泡沫,粉末或其他的物質來熄滅蠟燭的火焰,裁判會在每乙個機械人比賽後盡可能清洗好場地,但是不能保證地板在整個比賽過程中都保持乾淨。

機械人將從乙個標有「h「的代表起始位置的圓圈開始。真實的代表起始位置的白圈是實心的,不標記「h」。30cm直徑的白色圓圈在46cm走廊的中心,也就是說在圓圈和牆壁中間將有8cm的空間。

因此圓圈圓心在離兩邊牆壁24cm的地方。機械人必須在圓圈中啟動。

3、場地照明

比賽場地周圍的照明等級在比賽時才能確定。參賽者在比賽期間有時間了解周圍的燈光等級及標定機械人。在第一天除錯設定後,比賽的照明將不會在調整來滿足個別參賽者的要求。

比賽的挑戰之一就是要求機械人能夠在乙個不確定照明、陰影、散光等實際情況的環境中進行。

4、機械人執行

機械人一旦啟動,必須在無人的干預下自己控制,也就是說是自主控制,而非人工控制。機械人在執行過程中可以碰撞或接觸牆壁,但是不能標記和破壞牆壁,如果碰到牆壁將會被扣分。機械人不能在比賽場地中留下任何可以幫助它執行的標記。

如果裁判認為機械人故意破壞了比賽場地(包括牆壁),機械人將被取消資格,當然這不包括運動中以外的標記或刮檫。

機械人在熄滅蠟燭前必須已經找到了它,而不是碰巧噴出二氧化碳熄滅了蠟燭。

5、熄滅蠟燭

機械人不能運用任何破壞性的或危險的方法來熄滅蠟燭。它可以運用類似水、空氣、二氧化碳等,禁止使用任何危險的或可能破壞比賽場地的方法或物質。比如通過使燃放爆竹產生衝擊來使蠟燭熄滅等,也不能通過碰倒蠟燭而使蠟燭熄滅。

蠟燭在燃著時不允許被撞倒。為了使蠟燭不因水或空氣而輕易倒下,我們把它放在木質基座上。

機械人撲滅蠟燭的過程中的所造成的混亂(水,發酵粉,生忌廉等)將在比賽間歇由裁判員清理乾淨。

近來,滅火技術的發展可以使機械人在很遠的地方撲滅蠟燭,這種在很遠距離撲滅蠟燭的能力與機械人尋找發現火焰的智慧型比賽目的不相符。為了實現競賽的真正目的,機械人在試圖撲滅火焰前必須到距火焰30cm以內。在距離火焰30cm的圓上有一條2.

5cm寬的白線,機械人在撲滅火焰前必須有一部分在圓圈內,但此時機械人不能碰倒蠟燭。

6、機械人尺寸

機械人最大的尺寸必須是30cm×30cm×30cm。機械人不能看到建築物牆壁另一面的東西,機械人在比賽時不能分離,且不能超出允許的30cm範圍。

如果機械人有觸角探測物體或牆,這些觸角也算做機械人的一部分。

假如參賽者想在機械人上加旗幟、帽子或其他純裝飾性的沒有任何感測器作用的部分,必須保證所加的東西對機械人的執行控制沒有任何影響。

7、機械人的重量

機械人的重量沒有限制。

8、機械人的建造材料

機械人的建造材料沒有限制。

9、蠟燭

蠟燭火焰的底部離地面15cm~20cm高,這高度包括支援蠟燭的木質基座。蠟燭是直徑大約為2cm粗的白蠟燭。蠟燭火焰的確切高度和尺寸是不確定的,變化的,由蠟燭條件和周圍的環境所決定,當蠟燭的火焰在上述的規格範圍內,則要求機械人能發現蠟燭,而不管這時火焰具體是什麼尺寸。

蠟燭將隨機地放在比賽場地的乙個房間裡。在機械人所經歷的3輪比賽中,蠟燭將被等概率的放在4個房間的任何一間。理想的情況在每輪比賽中將蠟燭放在不同的房間裡以測試機械人的執行,但是也可以將蠟燭放在乙個房間裡兩次。

如果蠟燭第一輪和第二輪比賽時放在同一房間裡,則應確保在第三輪也就是最後一次的比賽中蠟燭不放在那個房間裡。因此在機械人3輪比賽中,蠟燭至少在兩個房間裡或三個房間裡。

蠟燭將被安裝在乙個漆成黃色的木質基座上(7cm×7cm×3cm)。這個基座用來防止蠟燭傾倒。

10、感測器

在不違反其他規則和規範的情況下對感測器的型號,數量沒有限制。

禁止參賽者在牆上或地上放置任何標記,燈塔或反射物來幫助機械人導航。

參賽者應意識到現代相機與攝像機通過發射紅外光進行自動聚焦,比賽場地周圍採用的是高壓鈉燈。如果機械人使用光線感測器找蠟燭或探測牆壁和家具,設計者應採取措施避免這些光源對它的影響。

11、電源

大賽電源為交流220v,50hz。如果你的機械人或計算機需要電力,請帶好足夠長導線的插座。

12、導線

如果機械人需要外部提供電源,應使導線足夠長,可以讓機械人可以到達比賽場地的每乙個區域。導線可以拖在行進的機械人後面或者由裁判提在空中。

13.比賽順序

機械人通過編號來確定比賽先後次序。所有機械人必須按照排好的順序進行比賽。在所有機械人進行完第一輪的比賽後再開始第二輪的比賽。

在兩輪比賽之間參賽者可以調整、修改和修理機械人,但不允許更換機械人。前乙個機械人比賽之後,後乙個參賽者有二分鐘時間進入賽場並啟動自己的機械人。二分鐘內沒有準備好的機械人將喪失這次測試機會,但不影響剩下的比賽機會。

比賽順序一旦排好就不再改變。每一輪的比賽時間不是固定的,它取決於其他參賽者完成比賽的時間。

參賽隊員進入比賽場地後,將機械人準備之好後放入比賽場地,示意裁判如何開動機器人,然後進行抽籤確定蠟燭和家具的位置並放好,最後由裁判來啟動機械人進行比賽。

14、比賽限制

機械人找到並熄滅蠟燭的最長時間為3分鐘。在3分鐘之後比賽將被終止。機械人回家的最長時間為2分鐘。

如果機械人在比賽中進入轉圈狀態,並且轉了5個同樣方向的圈,則本輪比賽將被終止。任何時候機械人超過30秒沒有移動,則比賽將被終止。機械人如果被終止比賽將得不到本輪分數,但不影響機械人下一輪比賽。

在比賽中,機械人撞倒蠟燭或家具,機械人推動蠟燭或家具超過3cm,本輪比賽無成績。

15、得分

得分 =(實際時間+罰分)× 模式係數 × 房間係數

在本次比賽中,每個參賽隊伍有三輪比賽機會,成績取三次得分中兩次好的得分相加。得分最低的機械人是優勝者。最後得分的計算取決於以下闡述的許多因素。

16、執行模式

對於所有比賽,得分越低,成績越好,最簡單的執行方式是標準執行模式。參賽者可以選擇6種執行模式中的一種或幾種來減少本輪得分。

標準執行:這種模式下,機械人執行在除了牆以外沒有其它障礙物,沒有斜面的比賽場地上。機械人靠人工啟動(開始尋找蠟燭)。

在找到並熄滅蠟燭後,比賽結束。標準模式得分係數是1.0。

聲音啟動:這種模式下,機械人不是由人工按按紐來啟動,而是接收到3.0~4.

0 khz聲音頻號後啟動。一旦機械人電源開啟,只有發出聲音機器人才會啟動。參賽者可以手拿聲音發生裝置在機械人周圍任意距離的地方,有五秒鐘的時間完成機械人的啟動。

如果沒有接收到聲音時機械人就啟動,或錯誤地檢測到周圍環境的雜訊(即使是其他賽場用於啟動機械人的聲音)而啟動,那麼本輪比賽仍然有效,但機械人不能作為聲音啟動模式來計分。如果機械人不能響應聲音頻號,那在本次測試中將不會給第二次機會(如再次按聲音鍵)來執行聲音啟動模式,這種情況下,機械人就不能算聲音啟動模式了。比賽計時從聲音頻號發出時開始,而不是從機械人對聲音頻號做出響應開始。

比賽中的發生器由參賽隊員自備。聲音啟動模式的得分分數是0.95。

回家模式:機械人熄滅蠟燭後回到代表起始位置的圓圈內。這裡不要求按原路返回及選擇最優路徑,只要回來就行了,但在回家路上不能進到房間裡。

如果機械人的任何一部分進入代表起始位置的30cm白圈內,就認為機械人回到了家中,而不必和剛開始的位置一樣。如果機械人沒有回到代表起始位置的圓圈中或回家時間超過2分鐘,機械人就不能算回家模式了。實際時間分數只包括機械人找到並熄滅蠟燭的時間,不包括機械人回家的時間,回家模式的得分係數是0.

8。非推測導航模式:採用非推測航行法模式,將在比賽場地的走廊中擺放斜坡來改變到房間的距離。比賽中可能有多個斜坡。

斜坡放在走廊上,而不放在房間裡,斜坡完全佔滿走廊。斜坡的數量和位置在比賽中是變化的。斜坡高度不大於5cm。

斜坡與地板的連線處是光滑的,沒有台階和較大的下降。機械人比賽開始前不知道斜面的確切尺寸與形狀。斜坡的最大斜率是13度。

斜坡顏色和地板一樣。非推測導航模式的得分係數是0.8。

家具模式:這種模式下每個房間裡有一件或多件家具。這件家具隨意地放在房子裡。

機械人可以接觸摸家具,但是不能推開家具。家具是用11.5cm直徑塗了黃色的鋼柱,柱高30cm,重量大於2公斤。

家具也許會擋住機械人看蠟燭的視線或者機械人要繞過家具才能發現蠟燭,這增加了比賽的趣味性、真實感和挑戰性。家具模式的得分係數為0.75。

滅火模式:由於使用風扇滅火在現實世界中並不實用,因此,如果參賽者不使用吹風滅火的方式將火滅掉,會有0.85的係數,使用吹風滅火機械人的得分係數為1.0 。

17、處罰

接觸牆壁:機械人用身體的任何部分或觸角接觸牆壁,不論是的有意的還是無意的,都受處罰,一次加1分,機械人每貼著牆壁滑動2cm加1分。撲滅蠟燭後返回出發位置過程中接觸牆壁不加分。

接觸蠟燭:機械人用身體的任何部分接觸蠟燭或其基座,不論是有意還是無意的都加50分。如果是在滅火過程中(如果用濕的海綿來滅火)或者是蠟燭熄滅後碰到蠟燭,將不予以處罰。

接觸部分指機械人本體部分,不包括機械人作不滅火的水、氣體或其他東西。

18、房間係數

為了使比賽更具真實性同時鼓勵創造更聰明的機械人,我們有意識增加了比賽的不確定性。

機械人不知道蠟燭到底在四個房間中的哪乙個裡面!有時在機械人搜尋的第4個房間裡。在第4個房間發現蠟燭要比在第1個房間發現蠟燭難度要大、要花更多的時間。

為了減少運氣的影響,我們引入了房間係數,房間係數乘以所用的時間才是最後的得分。機械人找到蠟燭前搜尋的房間越多,房間系數值越少,得分就越少。

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