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2017崇明区中小学生未来工程师大赛规则一、承重结构一根杆很容易折断，而将若干根杆按照一定的原理进行构建，其承受力将会成倍增加而力大无比。结构永远是工程设计的一个主题，形形色色的桥梁结构就是工程师们智慧的结晶。未来的建设需要不断创新的结构，这就需要未来工程师从小做起，在动手做中学习原理，在动手做中探索未知，在动手做中尝试创造。知识与能力：结构力学、结构设计、制作技巧。项目简述：用规定的材料（ABS塑料杆）构建一架横梁结构，该结构必须能够架设在两个相距一定距离的桥墩上，并进行承重测试。参赛组队：分小学、初中和高中组，每队由2名学生组成。比赛分“横梁承重测试”和“现场制作”二个部分。桥梁承重测试：横梁结构：如图1所示，横梁的全部必须在桥墩平面之上，最高点不得超过（与桥墩平面的距离）20cm，宽度在3 cm~6 cm之间。在桥梁结构的中心上方必须有一个承压平台，平台上必须标出三个承压点，分别位于：1）桥梁中心；2）中心偏右3cm；3）中心偏左4cm，三个承压点在相同水平面上，且不得低于5cm（距桥墩平面）。完成后的横梁结构的长度小学组必须大于30cm，中学组必须大于42 cm。结构重量不得超过规定值，既小学组为40克，初中和高中组为70克。事先做好，一次测试完成。压力仪：如图2所示，压力仪产生一个由上往下的压力，压力仪与横梁结构接触的是一个4 cm×4 cm的平板（呈水平状态），测试时平板中心与承压点对齐。承压点的确定：测试开始时由抽签决定承压点，所有参赛队都在同一个承压点进行测试。承重测试：测试时由参赛队将结构放置在桥墩上，不能用任何物品（如胶带等）对结构进行固定。然后有学生自己施压测试。加载时间不得超过3分钟。承重成绩计算A：得分＝结构承受的有效重量（Kg）÷结构的重量(g)。比值越大越好。现场制作规则：由赛场统一提供塑料型材，不得用自带的材料。粘合剂自带。制作一个单片横梁结构，其结构要和承重的结构基本一致，但最大厚度不得大于8mm。赛场提供塑料型材：小学组20克（4“L”+4“T”），中学组30克（6“L”+6“T”）。要有结构设计图。制作时间1小时。制作结束后，贴上标签，写上参赛编号和学校名，裁判验收后存放在制定地点。制作时请务必带上防护眼镜。制作完成2小时后进行承重测试。测试放在一个测试装置内进行，承重点经抽签后决定。测试装置和测试：如图3所示，将单片结构夹在其中保持结构不产生扭曲，在承重点施加压力。施压时匀速缓慢加压，突然增加加压力度视为违规操作，将取消测试成绩。承重成绩计算B：得分＝结构承受的有效重量（Kg）÷结构的重量(g)。比值越大越好。总成绩计算：最高的承重成绩A为100分，得到A%，其余成绩以此进行百分化。最高的承重成绩B为100分，得到B%，其余成绩以此进行百分化。总成绩为A%+B%。图1.桥梁结构要求图2.压力仪图3.单片结构测试架二、推车机器人（适用于小学生）1．项目简述：设计和制作一个模仿人推车行走（两脚交替运动）的机器人，必须有一个可以至少容纳一只乒乓球的车斗。在规定的时间内运送的乒乓球越多越好。2．参赛对象：适合小学生。个人项目。3．现场制作：1）必须使用赛场提供的材料，提供的材料为“创意模型”一套，A4卡纸1张。裁判有权没收一切自带的材料。电动机不得更换或改装。2）电源规定为2节AA（5#，电压1.5V）电池。比赛电池由赛场提供。3）工具自备，粘结材料自备。赛场不提供220交流电源。4）制作时间为2小时。时间到，机器人将由裁判封存，直到比赛时方可取回。5）制作时间内只能在自己的工作台上试验，不能到比赛场地上试验。4．测试场地：见右图。5．测试比赛：1）推车机器人在出发区内放置乒乓球，一次放置数量不限（总共10个），然后出发走向终点。2）当机器人的全部越过终点线后，才可以卸掉乒乓球。然后将机器人搬回出发区重新继续运送乒乓球。3）跑道宽度为1米，如果机器人走出跑道，则必须搬回出发区重新行走。4）比赛时间为2分钟。允许比赛二轮，须连续进行。5．评分： 1）搬运结束后终点区盒内的乒乓球数，越多越好。 2）如乒乓球数相同，再计完成的时间，越短越好。 3）以成绩最好一轮为最终得分。三、步行爬阶梯机器人（适用于中小学生）1．项目简述：设计和制作一个“步行机器人”，它能够沿着阶梯爬上一个斜坡，机器人必须是用 “双脚”交替行走，不能使用轮子或类似轮子的方式进行驱动。2．参赛对象：中小学生。个人项目。3．现场制作：1）必须使用赛场提供的“创意模型”套材，参赛者可以自带附加材料，但必须是未经加工的。如有明显的加工痕迹，裁判有权没收这些材料。2）电源规定为2节AA（5#，电压1.2-1.5V）电池。比赛电池由赛场提供。3）工具、粘合剂自备，赛场不提供交流电源。4）制作时间为2小时。时间到，机器人将由裁判封存，直到比赛时方