第二屆中國人工智能創(chuàng)新大賽（青少年組）——“嫦娥奔月”競賽規(guī)則
1賽事簡介
人類探索月球的步伐從沒有停止2020年11月24日04時30分，嫦娥五號搭載長征五號遙五運載火箭在海南文昌發(fā)射中心發(fā)射升空，這是我國探月工程的第六次任務(wù)，也是中國航天最復(fù)雜、難度最大的任務(wù)之一，近年來中國宇宙航空技術(shù)的突飛猛進也為相關(guān)科學(xué)領(lǐng)域帶來了全新的發(fā)展機遇。
本次比賽以“嫦娥奔月”為主題，參賽隊員制作機器人，編寫程序，使自己的機器人能夠自主完成各項競賽任務(wù)。
2比賽場地與環(huán)境
2.1比賽場地
場地地膜尺寸為200*200cm，材質(zhì)為PU布或噴繪布。黑色引導(dǎo)線寬度為2cm-3cm，黑色引導(dǎo)線末端標(biāo)有任務(wù)模型擺放的位置(模型區(qū))，位置用細線標(biāo)出。但任務(wù)模型位置不是絕對的，模型位置、方向是可以變化的。場地有一個尺寸為30*30cm主基地和一個25*25cm的月球基地，機器人可以多次自主往返基地。
2.2賽場環(huán)境
機器人比賽場地環(huán)境為冷光源、低照度、無磁場干擾。但由于一般賽場環(huán)境的不確定因素較多，例如，場地表面可能有紋路和不平整，光照條件有變化等等。參賽隊在設(shè)計機器人時應(yīng)考慮各種應(yīng)對措施。
3參賽機器人
本節(jié)提供設(shè)計和構(gòu)建機器人的原則和要求。參賽前，所有機器人必須通過檢查。為保證比賽的公平，裁判會在比賽期間隨機檢查機器人。對不符合要求的機器人，需要按照本規(guī)則要求修改，如果機器人仍然不符合要求，將被取消參賽資格。
3.1 尺寸：每次出發(fā)前，機器人尺寸不得大于30*30*30cm（長*寬*高）；離開基地后，機器人的機構(gòu)可以自行伸展。從月球基地出發(fā)時，機器人驅(qū)動輪和從動輪必須在基地內(nèi)，尺寸符合上述上述要求即可。
3.2控制器：單輪比賽中，不允許更換控制器。每臺機器人只允許使用一個控制器。
3.3執(zhí)行器：每臺機器人只允許使用共計不超過4個電機（不允許使用數(shù)字舵機）。
3.4傳感器：每臺機器人允許使用的傳感器種類和數(shù)量不限。
3.5結(jié)構(gòu)：機器人必須使用塑料材質(zhì)的拼插式結(jié)構(gòu)，不得使用扎帶、螺釘、鉚釘、膠水、膠帶等輔助連接材料。
3.6電源：每臺機器人必須自帶獨立電池，不得連接外部電源，電池電壓不得高于9V，不得使用升壓、降壓、穩(wěn)壓等電路。
4參賽隊伍要求
4.1.1比賽分為小學(xué)組、初中組、高中組三個組別，每支參賽隊由2-3名學(xué)生和1名教練員組成。學(xué)生必須是2021年6月前在校的學(xué)生。
4.1.2參賽隊員應(yīng)以積極的心態(tài)面對和自主、妥善地處理在比賽中遇到的各種問題；自尊、自重、自律、自強；友善地對待隊友與對手；尊重志愿者、裁判員。
5任務(wù)及得分
本規(guī)則中根據(jù)難度等級高低共給出6個預(yù)設(shè)任務(wù)。
預(yù)設(shè)任務(wù)的內(nèi)容在本規(guī)則中公布，其中3.1月球升旗（位置二）、3.5繞月飛行（位置八）兩個任務(wù)模型固定位置，3.1月球升旗（位置二）方向可變，如演示視頻；另外4個任務(wù)模型位置、方向是可以變化的，在賽前準(zhǔn)備時公布，參賽隊員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場設(shè)計機器人結(jié)構(gòu)及程序。
以下描述的預(yù)設(shè)任務(wù)只是對生活中的某些情景的模擬，切勿將它們與真實生活相比。
5.1月球升旗
5.1.1 壓桿和小旗水平放置，小學(xué)組初始位置如圖2-1所示，中學(xué)組初始位置如圖2-2所示。
5.1.2機器人通過按壓黑色壓桿，使得小旗升起到豎直位置，如圖2-3所示。小旗升起得80分。
5.2發(fā)射衛(wèi)星
5.2.1衛(wèi)星放置在發(fā)射臺之上，初始位置如圖3-1所示。
5.2.2小學(xué)組：機器人通過操縱轉(zhuǎn)柄使衛(wèi)星吸附固定在停止位置并保持到比賽結(jié)束，可得40分，將發(fā)射臺還原到水平位置，可得20分；中學(xué)組通過操縱轉(zhuǎn)柄使衛(wèi)星吸附固定在停止位置并保持到比賽結(jié)束，并且要將發(fā)射臺還原到水平位置，可得60分，衛(wèi)星沒有吸附上或者發(fā)射臺沒有被還原至水平位置，均不得分。
5.3火箭裝載
5.3.1飛船位于裝載托臂中心位置，如圖4-1所示
5.3.2 機器人必須通過按壓手柄將飛船壓起，使壓桿底部磁鐵與底板上的磁鐵完全吸附，如圖4-2所示，得50分。
5.3.3 機器人將飛船吸附于運載火箭上，比賽結(jié)束前不能掉落，如圖4-3所示，得30分。掉落則不得分。
5.4展開能源板
5.4.1 場地上展開能源板模型初始位置如圖5-1所示。
5.4.2機器人通過拉動拉桿使能源板完全展開，小學(xué)組完全展開一側(cè)得30分，如圖5-2所示，雙側(cè)均完全展開得60分，如圖5-3所示，未完全展開不得分。中學(xué)組雙側(cè)均完全展開得60分，展開一側(cè)或雙側(cè)未展開均不得分。
圖5-1展開能源板初始狀態(tài)圖
5.5繞月飛行
5.5.1 場地上放置垃圾轉(zhuǎn)運繞月飛行模型，初始狀態(tài)如圖6-1所示。
5.5.2 機器人通過推動旋轉(zhuǎn)桿，小學(xué)組使旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)角度不少于180度，如圖6-2所示，中學(xué)組必須使旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)角度不少于270度，如圖6-3所示，完成得60分。
5.6打開接收器
5.6.1 場地上放置接收器模型，初始狀態(tài)如圖7-1所示。
5.6.2 機器人轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)柄，使天線展開到豎直位置，如圖7-2所示，完成得40分。沒有完全展開到豎直方向不得分。
5.7任務(wù)模型的位置
5.7.1在上述任務(wù)執(zhí)行過程中，有些任務(wù)模型的位置是固定的，但方向可以變化；有些任務(wù)模型的位置、方向是可以變化的。任務(wù)模型的位置、方向均在賽前公布，一經(jīng)公布，不再變化。
5.7.2月球升旗的位置只能放置于可變位置二上，方向是可變的；繞月飛行的位置只能放置于可變位置八，方向是固定的。發(fā)射衛(wèi)星、裝載火箭，展開能源板、打開接收器的位置可能固定在可變位置一、可變位置三、可變位置四、可變位置五、可變位置六、可變位置七、可變位置九、可變位置十上，方向是固定的。
6比賽
6.2賽制
6.2.1中國人工智能創(chuàng)新大賽按小學(xué)、初中、高中各組別分別進行。
6.2.2 比賽共進行2輪，不分初賽、復(fù)賽。每場比賽時間為180秒。每場均予記分。
6.2.3所有場次的比賽結(jié)束以后，以每支參賽隊各場得分之和作為該隊的總成績，最后按總成績對參賽隊進行排名。
6.2.4競賽組委會有權(quán)利也有可能根據(jù)參賽報名和場館的實際情況變更賽制。
6.3比賽過程
6.3.1搭建機器人與編程
6.3.1.1搭建機器人與編程、測試程序都在參賽區(qū)進行。
6.3.1.2參賽隊的學(xué)生隊員經(jīng)檢錄后方能進入調(diào)試區(qū)。裁判員有權(quán)對參賽隊攜帶的器材進行檢查，所用器材必須符合組委會相關(guān)規(guī)定與要求。參賽隊員可以攜帶已搭建的機器人進入調(diào)試區(qū)。隊員不得攜帶組委會明令禁止使用的通信器材進場。所有參賽學(xué)生在調(diào)試區(qū)就座后，裁判員把附加任務(wù)得分說明及任務(wù)位置告知各參賽隊。
6.3.1.3參賽隊?wèi)?yīng)自帶便攜式計算機、維修工具、替換器件、備用品等。參賽選手在調(diào)試區(qū)不得上網(wǎng)和下載任何程序，不得使用照相機等設(shè)備拍攝比賽場地，不得以任何方式與教練員或家長聯(lián)系。
6.3.1.4賽前有2小時的準(zhǔn)備時間，參賽隊可根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境修改機器人的結(jié)構(gòu)和編寫程序。
6.3.1.5賽場采用日常照明，參賽隊員可以標(biāo)定傳感器，但是大賽組委會不保證現(xiàn)場光照絕對不變。隨著比賽的進行，現(xiàn)場的照明情況可能發(fā)生變化，對這些變化和未知光線的實際影響，參賽隊員應(yīng)自行適應(yīng)或克服。
6.3.1.6進入賽場后，參賽隊員必須有秩序、有條理地調(diào)試機器人及準(zhǔn)備，不得通過任何方式接受教練的指導(dǎo)。不遵守秩序的參賽隊可能受到警告或被取消參賽資格。準(zhǔn)備時間結(jié)束前，各參賽隊?wèi)?yīng)把機器人排列在調(diào)試區(qū)的指定位置，然后封場。
6.3.2賽前準(zhǔn)備
6.3.2.1準(zhǔn)備上場時，隊員領(lǐng)取自己的機器人，在裁判員帶領(lǐng)下進入比賽區(qū)。在規(guī)定時間內(nèi)未到場的參賽隊將被視為棄權(quán)。
6.3.2.2上場的參賽學(xué)生隊員，站立在基地附近。
6.3.2.3參賽隊員將自己的機器人放入基地。機器人的任何部分及其在地面的正向投影不能超出基地范圍。
6.3.2.4到場的參賽隊員應(yīng)抓緊時間（不超過2分鐘）做好機器人啟動前的準(zhǔn)備工作。完成準(zhǔn)備工作后，隊員應(yīng)向裁判員示意。
6.3.3啟動
6.3.3.1裁判員確認參賽隊已準(zhǔn)備好以后，將發(fā)出“3、2、1，開始”的倒計時啟動口令。口令結(jié)束時，參賽隊員可按動按鈕啟動機器人。
6.3.3.2在裁判員發(fā)出“開始”命令前啟動機器人將被視為“誤啟動”并受到警告或處罰（計一次重啟）。
6.3.3.3機器人一旦啟動，就只能受機器人自帶的程序控制。隊員一般不得接觸機器人（重啟的情況除外）。
6.3.3.4啟動后的機器人不得故意分離出部件或把機械零件掉在場上。偶然脫落的機器人零部件，由裁判員隨時清出場地。為了競爭得利而分離部件屬于犯規(guī)行為，機器人利用分離部件得分無效。分離部件是指在某一時刻機器人自帶的零部件與機器人主體不再保持任何連接關(guān)系。
6.3.3.5啟動后的機器人如因速度過快或程序錯誤將所攜帶的物品拋出場地，該物品不得再回到場上。
6.3.4重啟
6.3.4.1機器人在運行中如果出現(xiàn)故障或未完成某項任務(wù)，參賽隊員可以用手將機器人拿回對應(yīng)基地重啟，重啟前機器人已完成的任務(wù)得分有效，但機器人當(dāng)時攜帶的得分模型失效并由裁判代為保管至本輪比賽結(jié)束；在這個過程中計時不會暫停。
6.3.4.2機器人自主運行獎勵：在整個比賽過程中， 0次重啟，獎勵40分；1次重啟，獎勵30分；2次重啟，獎勵20分；3次重啟，獎勵10分；4次及以上重啟，不予獎勵。
6.3.4.3每場比賽機器人的重啟次數(shù)不限，但加分依照5.3.4.2執(zhí)行。
6.3.4.4重啟期間計時不停止，也不重新開始計時。
6.3.5機器人自主返回基地
6.3.5.1機器人首次必須先從主基地出發(fā)，不可先從月球基地出發(fā)。機器人在到達過月球基地之后，可以自主選擇從主基地或月球基地出發(fā)。在完成任務(wù)期間可以多次自主往返主基地和月球基地，不是重啟。
6.3.5.2機器人自主返回基地的標(biāo)準(zhǔn)是機器人的垂直投影部分在基地范圍內(nèi)，參賽隊員可以接觸已經(jīng)返回基地的機器人。
6.3.5.3
6.3.5.4機器人自主返回基地后，參賽隊員可以對機器人的結(jié)構(gòu)進行更改或維修。
6.3.6比賽結(jié)束
6.3.6.1每場比賽的時間為180秒。
6.3.6.2參賽隊在完成一些任務(wù)后，如不準(zhǔn)備繼續(xù)比賽或完成所有任務(wù)后，應(yīng)向裁判員示意，裁判員據(jù)此停止計時，作為單輪用時予以記錄，結(jié)束比賽；否則，等待裁判員的終場哨音。
6.3.6.3裁判員吹響終場哨音后，參賽隊員應(yīng)立即關(guān)斷機器人的電源，不得再與場上的機器人或任何物品接觸。
6.3.6.4裁判員填寫記分表并告知參賽隊員得分情況。
6.3.6.5參賽隊員將場地恢復(fù)到啟動前狀態(tài)，并立即將自己的機器人搬回調(diào)試區(qū)。
7記分
7.1每場比賽結(jié)束后，按完成任務(wù)的情況計算得分。完成任務(wù)的記分標(biāo)準(zhǔn)見第3節(jié)。
7.2完成任務(wù)的次序不影響單項任務(wù)的得分。
7.3有些任務(wù)需要將模型帶回基地才算得分，其必須同時滿足：①機器人自主返回基地的標(biāo)準(zhǔn)；②機器人的投影與該模型的投影部分或完全重合,或機器人與該模型接觸。
8犯規(guī)和取消比賽資格
8.1未準(zhǔn)時到場的參賽隊，每遲到1分鐘則判罰該隊10分。如果超過2分鐘后仍未到場，該隊將被取消比賽資格。
8.2第1次誤啟動將受到裁判員的警告，機器人回到待命區(qū)再次啟動，計時重新開始。第2次誤啟動將被取消比賽資格。
8.3為了競爭得利而分離部件是犯規(guī)行為,視情節(jié)嚴重程度可能會被取消比賽資格。
8.4如果由參賽隊員或機器人造成比賽模型損壞，不管有意還是無意，將警告一次。該場該任務(wù)不得分，即使該任務(wù)已完成。
8.5比賽中，參賽隊員不得接觸基地外的比賽模型；不得接觸基地外的機器人；否則將按“重啟”處理。
8.6不聽從裁判員的指示將被取消比賽資格。
8.7參賽隊員在未經(jīng)裁判長允許的情況下私自與教練員或家長聯(lián)系，將被取消比賽資格。
9成績排名
參賽隊的最終得分為總輪次場地任務(wù)競賽得分總和，每個組按總成績排名，最終得分高的排名靠前。如果出現(xiàn)局部并列的排名，按如下順序決定先后：
（1）所有場次用時總和少的排名在前；
（2）重啟次數(shù)少的排名在前；
（3）所有場次中完成單項任務(wù)(得分為滿分)總數(shù)多的排名在前；
（4）機器人重量輕的排名在前，或由裁判確定。
大賽組委會擁有對本規(guī)則的解釋權(quán)，比賽期間凡是規(guī)則中沒有說明的事項均由組委會決定。
責(zé)任編輯：趙立國
