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2006上海“嘉定一中杯”未来工程师大赛项目四——铁骑神枪
发布时间:2006-05-20      来源:      作者:admin

 

 

 

 宋朝杨家将的枪法令敌人胆战心惊,“杨家枪”威名远扬。让我们动手做一个机器骑兵,使杨家将的神奇枪法在机器人上重现灵光。

比赛规则

一、任务

 要求参赛队设计和制造一个“机器人骑兵”,它能沿着一个三角形的航线自动地行走,同时自控或无线遥控一根“长枪”击打布置在航线左右的靶子。竞赛以3分钟内击中靶子的得分多少为竞技目标。

二、规则

1. 机器人骑兵

1) “机器人骑兵”必须能自主地行走,在比赛的整个行走过程中不能有任何外力(包括遥控)帮助。“长枪”可以用无线电或红外线进行遥控,也可以由机器人自主控制。机器人只能以电池为能源,除了不密封的铅蓄电池不能使用外,其他种类和数量不限。

2)  对机器人的重量和尺寸没有规定,但是在绕行时机器人本体(包含枪)要能够通过起点门。另外机器人在绕行过程中可以分离,但在开始时它的所有部分必须机械地连接在一起。

3)  机器人只能装备一杆枪,无论打击垂直靶还是平行靶都只能用枪的前端。枪的长度从支持部分开始要长于150mm,这大于150mm的枪杆要能够放入直径20mm的圆筒内,从前端50 mm处到端头必须做成圆锥状,其端头直径要小于5mm。大于150mm的枪杆除了支持部分接触之外,不能再接触机器人的其它部分。

4)枪的端头要做成直径小于5mm,但不能损伤靶子的形状。

2. 跑道

(1)               画有航线的跑道呈三角环形。三个直道的长度各为6m,宽为1.2m。三个角呈圆弧形(具体尺寸见图一)。跑道路面材质是白色的防火板。在跑道的中心有一根环形黑线作为航线,该黑线由三段6m长的直线和三段半径为0.6m的圆弧线组成。线的宽度为5 cm

(2)       在航线的周围布置着以下一些设备:

l         靶子

l         在跑道的适当位置布有计测用的标志

l         起点门

3靶子

(1)       共有ⅰ)垂直靶、ⅱ)平行靶、ⅲ)圆柱靶三种靶子。

(2)           垂直靶共有四个,圆盘形状(如图二)。四个圆盘的直径各不相同,分别是:A靶的直径为120mm B靶的直径为90mmC靶的直径为60mmD靶的直径为30mm。这些靶面相对于航线成垂直放置。

(3)        平行靶有两个,也是圆盘形状(如图二)。两个圆盘的直径分别是:E靶的直径为120mmF靶的直径为90mm。这些靶面相对于航线成平行放置。

(4)       所有垂直靶平行靶,其靶的中心高度距跑道平面200mm,悬挂在距跑道平面400 mm高度的吊架上,吊架的结构如图四所示。靶面白色,边缘涂红色。ABCDEF六个靶子的重量均小于30g。厚度均为5mm

(5)       ABCD四个垂直靶按图一沿着前行航线的顺序进行设置,靶子的位置(中心垂线)距航线(中心)200mm

(6)       平行靶按图一沿着前行的航线设置,靶E的位置距航线250mm,靶F的位置距航线300mm

(7)       圆柱靶是用黄色卡纸做成的直径80mm、高250mm的圆柱,重量小于60g(见图三)。共有两个,分别放置在两个圆弧的外边沿处(圆柱靶中心距航线55cm)。

(8)       所谓击中垂直靶和平行靶,是指用枪的前端去击打靶子的正面,并使靶子产生一个向后转动大于10°的动作,否则视为无效击打。

(9)       所谓击中圆柱靶,是指用任何方法将它击倒。当圆柱靶击倒后,必须保持被击倒后的状态,直到比赛结束。

(10)   在比赛中如果由于机器人的原因(机器人本体或枪)将垂直靶平行靶翻起,则不能将其复原(在装置上已经考虑了防翻起的措施,但可能还会发生)。

4标志

(1)       标志如图四所示,是一条长8cm、宽2cm的黑色胶带。它粘贴在距航线边沿3cm的跑道上。

(2)       需要粘贴标志的地方是:

ⅰ)直线终端前0.2m处,航线的两边均要粘贴;

ⅱ)垂直靶及平行靶前(相对前行方向) 0.5m处, 粘贴在被指示的靶子的同一侧。

5起点门

起点门的尺寸和形状如图五所示,固定在跑道上。

三、比赛

(1)       所有参赛队的遥控设备必须上交于赛场的设备管理裁判,只有轮到某队比赛时才能取回。赛完后必须返回设备管理员。

(2)       参赛者在3分钟竞技时间之前,可以在航线上有2分钟的调整时间。

(3)       当宣布2分钟调整时间结束,则立刻开始3分钟计时。

(4)       只能有一名参赛者操纵机器人的长枪,他必须站在赛道外。其他参赛者必须在起点区。

(5)       在比赛中,参赛者不能拿走或交换机器人的某部分,也不能变更程序。

(6)       机器人在开始行走前,其最前端不能越过起点门。机器人必须穿过起点门然后沿航线逆时针行走。一旦穿过起点门,机器人可以不在航线上行走。

(7)       竞赛前后,机器人本体和枪的动作都要得到审核员的确认。

(8)       当机器人或者其一部分飞出了比赛跑道而被裁判长判为危险时,该机器人将停止比赛。

(9)       机器人在竞赛中途突然停止时(由于起点门或撞上了靶子等缘故而不能走动时),只要在出发后15秒钟内,不管是预选赛还是决赛,都可以重新进行比赛,但只能一次。此时,参赛者要向裁判长提出“再试一次”的要求,得到许可后再行比赛。重新比赛的时间也为3分钟,前面的得分为零。重新比赛仍旧必须穿过起点门。

(10)   另一名参赛者(非操纵员)不能离开起点位置。只有在机器人遇到故障需要重新比赛时才可离开去取回机器人。此时如果参赛队员碰到了靶子、或者使比赛跑道变了形、或者有使比赛的运行造成障碍的行为产生,都将退出比赛。

四、评分

1  机器人从起点出发后3分钟时间内,其穿过起点门后逆时针行走时有效击中靶子所得分的总和。

2  每击中一次靶子的得分是:垂直靶A靶为10分、B靶为20分、C靶为30分、D靶为40分;平行靶E靶为40 分、F靶为50分;圆柱靶各为100分。

(3)       ABCDEF六个靶子中任何一个已被击中过的靶子,若想再一次击打它而得分,则机器人(包括枪)必须再一次穿过起点门后才能有效得分。

(4)       击打圆柱靶时,可以用任何方式击倒它,但必须使用对人没有危险且不会损坏设备的方法。

五、其它注意事项

(1)       对参赛队使用的器械、费用等不作限制。

(2)       需准备好有关机器人内部构造的特点的说明,以备在比赛结束后向观众介绍。

(3)       在比赛现场可以摄影摄像,但不能用闪光灯。室内照明采用通常的荧光灯、水银灯等。如果被断定是由于摄影而影响了机器人的动作,则可以申请重赛。