制作一个由计算机程序控制的机器人,在一间模拟平面结构的房间里运动,找到一根燃烧的蜡烛并尽快将它扑灭。
它模拟了现实家庭中机器人处理火警的过程。那根蜡烛代表房间里燃起的火灾,机器人必须尽快找到并扑灭火源。
二、标准
1、模拟平面结构的房间和特性
机器人灭火比赛的场地平面结构示意图见《规则附件》,最终比赛场地以当天现场提供为准。
示意图中的尺寸供练习和实践时参考,竞赛场地的实际尺寸与示意图给定尺寸基本相同,但允许有1cm范围内制作误差。
模拟房间的墙壁33cm高,材质为木板。墙壁为白色。竞赛场地的地板为黑色的光滑木制表面。地板可以有接口,但接合处平整并是同样的黑色。场地的平整度要求,只要机器人可以处理0.3cm的不连续区域就可以。竞赛场地模拟房间里整体地面是水平的,没有斜坡和楼梯。
房子中,所有的走廊和门口宽都不小于46cm。门口并没有门,在地面上用一条2.5cm宽的白线表示房间入口。
竞赛场地的地板是黑色的。有一些机器人可能用泡沫、粉末或者其他的物质来扑灭蜡烛火焰,所以当每一个机器人比赛后应清洗场地。但不能保证每一个机器人在该次竞赛过程中,地板都保持黑色。
机器人将从示意图中一个标有“H”的正方形开始,代表起始位置。实际竞赛场地中代表起始位置的白色正方形是实心的,并不标记“H”。
代表起始的位置为30cm×30cm边长的白色正方形,正方形的对角线交点将设在46cm走廊的纵向中心线上。
竞 赛场地示意图中在代表起始位置的正方形左侧的墙壁没有标注缺口。竞赛场地这一部分墙壁可以移开,让参赛者比较方便地设置机器人。机器人也可以用一些装置来 校正机器人在正方形中的位置。机器人必须在白色正方形中启动。一旦启动,它可以在比赛场地中向所希望的横向或纵向运动。
2、照明设备
竞赛场地周围将尽量使用冷光源,且光线强度适中、均匀。但最终照明等级在比赛时才能确定。参赛者在比赛的当天有时间了解周围的灯光等级及标定机器人。
3、机器人
机器人的整体外形尺寸限制在30cm×30cm×30cm之内,包括机器人的触角、探测物及装饰物。
机器人的重量、制作材料、产品型号等不作限制。
4、蜡烛
蜡烛的火焰代表房间内机器人试图找到并扑灭的火源。火焰位置的有效高度(指火焰底部距场地表面的距离)在15cm至20cm之间,火焰本身高度将被控制在2cm至3cm之间。否则,将会调整或更换蜡烛。
蜡烛是直径2cm的白蜡烛。火焰可以从一边看见并不会被蜡烛未融化的部分所遮挡。
当蜡烛的火焰位置在上述的有效高度范围内,要求机器人能发现蜡烛,而不管这时蜡烛火焰具体高度是多少。
5、传感器
在不违反其他规则和规范的情况下对传感器的型号没有限制。
三、规则
1、机器人的运行
机器人一旦启动必须在没有参赛选手的干预下自动控制,即:机器人必须是由计算机程序控制,而非人工现场控制。
机器人在运行过程中可以碰撞或接触墙壁,但是不能故意标记和破坏墙壁。机器人当经过比赛场地时不能把任何东西留在后面,并且它不能在比赛场地留下任何可以帮助它运行的标记。如果裁判认为机器人故意破坏了比赛场地(包括墙壁),该机器人将被取消参赛成绩或资格。
2、扑灭蜡烛火焰
机器人不能运用任何破坏性的或危险的方法来扑灭蜡烛火焰。它可以运用类似水、空气、CO2、Halon等,或者使用机械方式,但是禁止使用任何危险的或可能破坏比赛场地的方法或物质。比如,不能通过燃放爆竹产生冲击来使蜡烛熄灭,也不能通过碰倒蜡烛而使蜡烛熄灭。
可以通过吹气来熄灭蜡烛,尽管这在现实生活中不一定是适合的灭火方法,但在机器人灭火竞赛中是允许的。
蜡烛在燃烧状态时不允许被撞倒。如果机器人在灭火过程中碰撞蜡烛,机器人的运行仍然有效。如果蜡烛被撞倒,按未完成灭火任务处理。
机器人扑灭蜡烛的过程中所产生的杂物,例如:水、发酵粉、生奶油等遗留物,将在竞赛间歇被裁判员清理干净。
机 器人在试图扑灭火焰前必须到达距离火焰30cm以内。在距离火焰水平距离30cm的圆圈(弧)上有一条2.5cm宽的白线,机器人在扑灭火焰之前必须有一 部分在圆圈(弧)内(垂直地面看去机器人必须压住白线一部分)。为了使围绕蜡烛的圆圈(弧)不会碰到代表门的线,蜡烛必须离门口足够远。
3、蜡烛位置
由抽签确定房间号之后,蜡烛将摆放在该房间的示意位置。
四、比赛
1、时间限制
机器人找到并熄灭蜡烛的最长时间限制为3分钟。在3分钟之后仍未扑灭蜡烛火焰,该参赛选手及机器人的该次比赛将被终止。
机器人在比赛中进入转圈状态,并且转了5个同样的圈,则该次比赛将被终止。
机器人被启动后在灭火过程中,超过30秒没有作出任何动作,该次比赛将被终止。
2、成绩
小学组和中学组每个机器人都有两次比赛机会。用两次比赛成绩之和来确定最后成绩。
3、基本得分
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完成任务
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找到火源
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做出灭火动作
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将火扑灭
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得分
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50
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20
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30
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注释:
①找到火源:必须确认进入火焰圆圈(弧)的30cm区域,而不能是碰巧经过火焰区域。
②做出灭火动作:必须在进入火焰区域后方有效,可以是风扇转动,喷出灭火物质等。
③将火扑灭:保证完成前两项动作基础上,将火扑灭。而不能是碰倒蜡烛使之熄灭,或碰巧喷出灭火物质。
4、加分
如果在2分钟时间内完成任务,每提前1秒加0.2分。
5、扣分
超出2分钟时间后,无论是否完成任务,每超出1秒扣0.2分。若机器人在执行任务过程中撞倒蜡烛按3分钟未完成任务计分。
6、小学组开1号和2号房间,中学组开2号和3号房间。比赛时由参赛同学先将机器人放到起始位置,然后抽签定房间,最后有裁判员启动机器人。

