2015年荐VEX机器人工程挑战赛主题与规则.doc

VEX机器人工程挑战赛主题与规则 1 VEX机器人工程挑战赛简介 VEX机器人工程挑战赛是一项青少年国际机器人比赛项目。其活动对象为中小学生，要求参加比赛的代表队自行设计、制作机器人并进行编程。参赛的机器人既能自动程序控制，又能通过遥控器控制，并可以在特定的竞赛场地上，按照规则的要求进行比赛活动。 在中国青少年机器人竞赛中设置VEX机器人工程挑战赛的目的是激发我国青少年对机器人技术的兴趣，为国际VEX机器人工程挑战赛选拔参赛队。 2 竞赛主题 本届VEX挑战赛的主题为“大破栅门”。 “大破栅门”是一个令人兴奋和充满活力的比赛。每场比赛包含两种不同类型控制方式——手控和自动。比赛的特点是两个参赛组成的联队从赛场的两边出发进行比赛。参赛队通过完成各种任务（把圆球和圆筒放入篮筐、获得奖励分以及把倍增筒和消分筒放入圆形篮筐内，等等）竞争得分。 参加“大破栅门”比赛，参赛队要开发许多新技能来应对各种面临的挑战和障碍。有些问题需要个人来解决，还有些问题要通过与队友及指导教师的交流来处理。参赛队员要一起构建自己的机器人参加多次比赛，与自己的队友、家人和朋友欢庆取得的成绩。经过比赛，学生们不仅可以完成自己的比赛机器人，也提升了对科技和利用科技来积极影响周围世界的认识。此外，他们还可提高素质，如研究、规划、集思广益、合作、团队精神、领导能力等。 在每场比赛中，各由两支参赛队组成的两个联队（红队和蓝队）上场竞技，获取比对方联队更高的得分。每场比赛的时间是140秒。 3 比赛场地与环境 3.1 场地的构成 图1是比赛场地的透视图。图2为俯视图。 3600mm×3600mm的比赛场地四周有高约为282mm、厚25～mm的木质围栏。围栏内的场地表面为泡沫塑料的场地垫，底色为灰色，有四块600mm×600mm的方形区域，红色和蓝色各两块，是两个联队的机器人的启动区。 场外相邻的两边分别为红、蓝联队的站位。 图1 比赛场地透视图 图2 场地俯视图 从图2可知，场地被并排的红、蓝两道栅门分割为互动区和隔离区，而隔离区又被一道隔断分为相等的两块。场地垫上用约20mm宽的白色胶带贴出四道呈“井”字形的引导线。场上分布着九个高低不同的篮筐，场地四角用白色胶带贴出四个等边直角三角形的地面篮筐，如图3所示。 图3 场地要素的分布 图4 栅门 比赛场地尺寸的允许误差是±25mm，对此，参赛队设计机器人时必须充分考虑。 3.2 栅门 两个隔离区各有一道栅门，如图4所示。栅门是由一根PVC管和两端的托架构成的。比赛开始前，栅门是水平的，必要时可以撤除。 3.3 隔断 安装在围栏上的隔断如图5所示。隔断是不可动的。 图5 隔断 3.4 篮筐 场上有9个圆形篮筐，参赛队可以将得分物品放入其中。圆形篮筐由两个保持环和五根PVC管组成。保持环的外边缘就当成是圆形篮筐的外边缘。保持环mm。参赛队在设计机器人时应充分考虑此因素，让抓取机构能够适应圆环的尺寸变化。 图3已经标示出比赛开始前得分物品在场地上的分布状况。 红、蓝隔离区中各有红、蓝球2个，红、蓝筒3个。互动区中，红、蓝球各3个和红、蓝筒各6个码放成图9所示的中央堆垛，如图2所示。在红、蓝联队的站位处，各有作为预装和赛中装填的4个红、蓝球和4个红、蓝筒。 图9 中央堆垛 3.5.1 圆球 圆球外径为152mm，重约109g。红球、蓝球各9只，分别供红、蓝联队使用。 图10 圆球和圆筒 3.5.2 圆筒 圆筒为圆柱形，外径为152mm，高127mm，端面为深34mm，半径76mm的凹球面，以便与圆球贴合。圆筒重约240g。红筒、蓝筒各13只，分别供红、蓝联队使用。 3.5.3 倍增筒 倍增筒的尺寸与重量与圆筒相同，白色，共2个，红、蓝联队各有1个。 3.5.4 消分筒 消分筒的尺寸与重量与圆筒相同，黑色，共2个，红、蓝联队各有1个。 3.5 赛场环境 机器人比赛场地环境为冷光源、低照度、无磁场干扰，但由于一般赛场环境的不确定因素较多，例如，场地垫不平整；边框上有裂缝；光照条件有变化；等等。参赛队在设计机器人时应考虑各种应对措施。 4 名词解释 互动区—场地围栏和栅门所确定的1800mm×3600mm区域。 1800mm×1800 mm区域。在该隔离区的栅门未撤除时，机器人不可以进、出。 场地要素—泡沫塑料场地拼接块、场地围栏、隔断、栅门和圆形篮筐的统称。 隔断—分隔红、蓝色隔离区的黑色PVC场地要素。隔断高10mm。 圆形篮筐— 栅门—分隔互动区与隔离区的红色或蓝色PVC场地要素高10mm。栅门可以。 圆球—红色或蓝色球形塑料得分物品。 圆筒—红色或蓝色圆柱形塑料得分物品。 倍增筒—可使圆形篮筐中任何分值（包括奖励分）加倍的白筒。 消分筒—可消除圆形篮筐中任何分值（包括奖励分）的黑筒。 机器人—参赛队在比赛开始前放在赛场上的任何通