第十八届中国青少年机器人竞赛机器人 创意比赛主题与规则.doc

1、1第十八届中国青少年机器人竞赛机器人创意比赛主题与规则1 关于机器人创意比赛机 器 人 创 意 比 赛 是 基 于 每 年 一 度 的 中 国 青 少 年 机 器 人 竞 赛 的 主 题 与 规 则 ， 组 织 在 校 中 小 学生 机 器 人 爱 好 者 ， 花 费 6 个 月 左 右 的 时 间 ， 在 课 题 导 师 或 教 练 员 的 指 导 下 ， 在 学 校 、 家 庭 、 校外 机 器 人 工 作 室 或 科 技 实 验 室 ， 以 个 人 或 小 组 的 方 式 ， 进 行 机 器 人 的 创 意 、 设 计 、 编 程 与 制 作 ， 最后 提 交 机 器 人 实 体 作 品

2、 参 加 中 国 青 少 年 机 器 人 竞 赛 组 委 会 举 办 的 机 器 人 创 意 比 赛 活 动 。机 器 人 创 意 比 赛 对 于 培 养 学 生 学 习 与 综 合 运 用 机 器 人 技 术 、 电 子 信 息 技 术 、 工 程 技 术 ， 激发 创 新 思 维 潜 能 ， 提 高 综 合 设 计 和 制 作 的 能 力 ， 培 养 学 生 开 展 科 学 研 究 基 本 素 质 极 为 有 益 。2 主题2.1 主题简介本届机器人创意比赛主题选定为“家庭服务机器人” ， 旨 在 促 进 青 少 年 了 解 机 器 人 技 术 在帮 助 人 类 家 庭 生 活 方 面 的

3、 作 用 ， 并 使 得 同 学 们 在 探 索 机 器 人 知 识 、 技 能 的 过 程 中 树 立 终 身 学 习 的 理念 。2.2 示 例“家庭服务机器人”的选题相当宽泛，可谓多姿多彩，很适合作为中小学生机器人创意的主题。下面的三个机器人的创意仅仅是为了抛砖引玉，实际应用的机器人远不止这些。 送餐机器人根 据 室 内 房 间 面 积 和 楼 层 高 度 ， 来 安 装 机 器 人 视 觉 能 识 别 的 航 标 （此航标安装精度要求很高） 。设定餐桌位置及转弯位置，由此形成机器人可识别的电子地图。根据此地图机器人形成自 动 记 忆 导 航 并 沿 着 航 标 指 引 方 向 准 确

4、无 误 地 到 达 餐 桌 完 成 送 餐 任 务 和 返 回 原 点 ！ 由 于 机 器 人的 自 动 记 忆 导 航 功 能 、 视 觉 校 正 功 能 ， 后 台 调 度 控 制 系 统 可 调 度 多 台 机 器 人 同 时 运 行 ， 任 务 优 先 ，柔 性 化 更 好 ， 路 径 最 短 ， 效 率 更 高 ！ 语 音 报 菜 名 及 障 碍 物 语 音 提 示 内 容 ： 可 自 行 录 制 方 言 或 特 色语 言 ， 方 便 添 加 更 改 。2 烹饪机器人图 1 送餐机器人图 2 烹饪机器人在 上 海 世 博 会 的 企 业 联 合 馆 曾 展 出 一 种 厨 师 机 器

5、 人 ， 它 头 戴 厨 师 帽 名 叫 “爱 可 ”， 这 个 厨师 机 器 人 高 约 2m， 宽 1.8m。 拉 开 “爱 可 ”肚 子 上 的 拉 门 ， 里 面 有 特 制 的 烹 调 设 备 ， 有 锅 ， 有 自动 喷 油 ， 喷 水 和 搅 拌 设 备 ， 与 之 相 连 接 的 是 一 个 智 能 化 触 摸 屏 ， 上 面 是 系 统 控 制 界 面 ， 根 据 工 作 人员 事 先 设 定 好 的 特 级 厨 师 菜 谱 ， “爱 可 ”一 共 可 以 独 立 烹 调 24 种 中 华 美 食 。 只 要 按 照 程 序 “下 单 ”， 头 戴 专 业 厨 师 帽 的 机

6、 器 人 便 会 像 模 像 样 地 开 始 准 备 ： 将 早 以 “定 量 ”好 的 主 料 、 配 料 和 调 料 都 放在 一 个 专 用 盒 子 里 ； 然 后 又 将 它 们 放 入 炒 锅 中 ， 放 上 油 、 水 ， 炒 锅 开 始 旋 转 ， 将 食 材 充 分 搅 拌 ，然 后 点 火 ， 炒 锅 不 停 翻 转 ， 就 像 人 炒 菜 一 样 ， 大 约 三 分 钟 后 ， 一 盘 佳 肴 就 做 呈 现 在 顾 客 面 前 。烹 饪 机 器 人 的 市 场 前 景 还 是 非 常 的 巨 大 的 ， 随 着 人 们 生 活 水 平 的 提 高 ， 再 加 上 社 会

7、节 奏 的加 快 ， 为 了 给 自 己 拥 有 更 多 的 时 间 和 空 间 ， 在 中 国 ， 厨 师 机 器 人 将 会 进 入 千 家 万 户 。 草坪修剪机器人3图 3 草坪修剪机器人如 图 3， Robomow RS 是一款最新推出的草坪修剪机器人。它能胜任修剪任何形状的草坪 ， 只 需 要 圈 出 庭 院 的 范 围 来 限 定 Robomow RS 的 活 动 范 围 即 可 。 修 剪 范 围 可 达 2500 mw RS 菜 美 味 ， 相 ， 使 用 简 单 方 便 ， 可 远 程 控 制 修 剪 草 坪 并 返 回 充 电 。 充 电 2 小 时 ， 可 连 续 工

8、作 1.5 小 时 。 Robomow RS 除 草 叶 片 的 切 削 宽 度 可 达 56cm， 剪 碎 的 叶 片 均 匀 分 布 在 草 坪 中 逐 渐 消 解 。当 保 险 杠 感 受 到 障 碍 时 ， 它 会 自 动 停 止 叶 片 转 动 并 改 变 行 驶 方 向 。2.3 选题参加机器人创意比赛的参赛队要提交一件符合主题的创意作品。创意是提出新鲜的想法、主意，也可以说是解决某个问题的奇思妙想。本 届 比 赛 的 主 题 是 “家 庭 服 务 机 器 人 ”。 “家 庭 服 务 ”是 机 器 人 的 应 用 领 域 。 就 是 说 ， 作 为 创意 作 品 的 机 器 人 要

9、 能 在 减 轻 家 务 劳 动 量 、 改 善 家 庭 氛 围 、 融 洽 家 庭 关 系 等 方 面 起 到 作 用 ， 真 正 成 为人 类 家 庭 中 的 重 要 一 员 。为了选择合适的题目，参赛队首先要考虑的是： 我们的家庭中还存在什么问题？这些问题可以用机器人来解决吗？如果有，那么， 别人想到过这些事吗？如果别人没有想到，那么， 这些事需要做吗？如果需要，那么， 我们能让机器人来做这些事吗？如果能，那么， 选择一件你们觉得最有把握的事并设计一个能做这事的机器人。如果你们已经有了一些想法，再想一想： 你们的方案能使居家更方便、轻松吗？ 你的家人喜欢这个方案吗？ 在这个方案中是否必须

10、用机器人？或者说，用机器人有什么突出的优点吗？也许，你们能想到的别人都已想过，甚至市场上已经有了可用的产品，没有关系，你们可 以 发 挥 自 己 的 想 象 ， 让 你 的 机 器 人 真 正 成 为 家 庭 的 成 员 ， 为 你 或 他 人 家 庭 的 和 谐 发 挥 它 的 能4力！对于某个已有的机器人， 我们熟悉它吗？如果熟悉，想想 它有什么缺陷吗？人们对它有什么不满意吗？如果有，那么， 我们有更好的方法能让它发挥作用吗？如果有，那么， 就用你们的方法改造这台机器人吧！对于机器人，研究界一直有三个梦想：像真的动物一样的仿生机器人；能够自我复制的机 器 人 ； 与 人 像 朋 友 一 样

11、 合 作 的 机 器 人 。 关 于 前 两 者 的 研 究 已 经 取 得 了 很 大 突 破 。 但 截 至 目 前 ， 成 为人 类 朋 友 的 机 器 人 仍 然 少 见 。 让 机 器 人 与 人 成 为 朋 友 ， 需 要 让 机 器 人 具 有 仿 人 的 感 知 、 推 理 和 行 动 能力 。 实 现 这 一 目 标 的 途 径 ， 在 于 信 息 科 学 与 认 知 科 学 的 深 度 交 叉 。 这 也 是 当 前 学 术 界 的 研 究 前 沿 和热 点 。 青 少 年 同 学 们 也 来 做 点 探 索 吧 ！参 赛 的 同 学 要 明 确 机 器 人 需 要 具 备

12、 的 三 个 根 本 属 性 ： （1） 具有实施操作的本体结构；(2)具有智能和感知能力；(3) 具有作业功能。本届比赛的机器人作品必须具有这三个基本属性。创 意 的 重 点 不 宜 以 主 题 背 景 编 造 故 事 或 者 情 节 ， 这 样 做 反 而 会 稀 释 机 器 人 的 创 新 点 ， 要 着 力 表现 机 器 人 特 殊 的 要 素 、 内 涵 、 结 构 ， 以 及 蕴 含 的 科 学 原 理 。同 学 们 应 该 在 充 分 理 解 比 赛 主 题 涵 义 和 选 题 范 围 的 基 础 上 ， 经 过 课 题 研 究 ， 确 定 作 品 的 制作 方 案 后 ， 再

13、进 入 课 题 的 实 施 阶 段 。 一 定 要 让 自 己 所 遴 选 的 项 目 在 主 题 和 演 示 内 容 方 面 紧 扣 主 题 ，贴 合 主 题 ， 在 此 前 提 下 ， 围 绕 自 己 最 有 心 得 的 ， 或 者 最 感 兴 趣 的 机 器 人 （ 或 机 器 人 系 统 ） 抒 发 创意 ， 表 达 创 新 。 作 品 可 大 可 小 ， 结 构 体 系 不 必 过 于 复 杂 ， 针 对 性 较 强 即 可 。 另 外 ， 创 新 点 不 必 贪 多 ，突 出 一 个 或 两 个 深 入 研 究 即 可 ， 避 免 陷 入 编 排 故 事 、 构 造 情 节 的 误

14、 区 。本比赛不提倡同一个作品同时投送多个竞赛项目。3 比赛3.1 分组比 赛 按 小 学 组 、 中 学 组 两 个 组 别 进 行 。 参 赛 队 应 该 在 赛 前 完 成 参 赛 作 品 的 制 作 和 搭 建 ， 届时 携 带 作 品 赴 现 场 ， 比 赛 的 内 容 为 演 示 评 审 和 公 众 展 示 。每 支 参 赛 队 的 参 赛 人 数 为 不 多 于 3 名 学 生 和 1 名教练员（教师或学生） 。学生必须是截止到 2018 年 6 月 底 前 仍 然 在 校 的 学 生 。 现 场 正 式 布 展 和 评 审 阶 段 场 馆 均 封 闭 ， 仅 允 许 学 生 队

15、 员在 场 ， 教 练 员 只 能 在 布 展 时 段 之 前 和 公 众 展 示 阶 段 入 场 指 导 。3.2 参赛作品的器材要求参加竞赛的机器人作品，除不得选用污染环境、有害健康的器材外，原则上不限定器材。鼓励小学组参赛作品尽量利用环保可再生材料、或平时课外活动的现成套材设计和搭建，力求节省成本，避免作品的成人化倾向。提倡在初、高中组参赛作品中一定程度采用自制器材，且机器人的创意、设计、搭建、编程应由学生独立或集体亲身实践和完成。53.3 参赛机器人作品应该体现七个要素（1）机器人创意的出发点应该是出自学生自身调查研究的结果；（2）符合创意比赛的主题，正确体现机器人的内涵；（3）在契合

16、主题的前提下，机器人演示的完整性和创意的新颖性；（4）科学性和一定的研究制作工作量；（5）研制过程和作品成果均体现出学生的主体性；（6）在制作机器人的过程就要体现环保意识；（7）规范的申报材料。3.4 机器人创意比赛程序3.4.1 申报比赛通过“中国青少年机器人竞赛”网站（以下简称网站） http:/robot.xiaoxiaotong.org/ 申报，推行全程电子信息管理，实现申报和评审的无纸化。机 器 人 创 意 比 赛 参 赛 队 应 在 规 定 的 截 止 日 期 ， 即 2018 年 6 月 5 日 24 点前通过网站在线提交申报资料，内容应包括：（1）机器人创意比赛项目申报表 1

17、份（纸质申报表另交）；（2）机器人创意比赛项目研制报告 1 份。该报告的文字与图表（外观图、结构图、原理图等）共计不超过 7 页。另附作品彩色照片、但数量不超过 5 幅；（3）机器人动作演示的视频资料 1-3 分钟；（4）项目研发所需材料清单一份；（5）项目运行的完整程序设计（程序设计可以使用图形程序设计），使用的语言不限。是 否 按 时 、 完 整 、 规 范 地 提 供 上 述 材 料 ， 将 作 为 申 报 作 品 资 格 审 查 与 项 目 初 评 的 重 要 依 据 。凡未达到合格要求者，将被视为初评不合格，而取消参加全国终评的资格。3.4.2 资格审查与初评竞赛组委会和专家委员会将

18、根据申报资料对参赛作品进行资格审查与初评。其结果定于2018 年 6 月 20 日前在网站公示。通过资格审查与初评的作品才被允许进入全国终评阶段。3.4.3 现场布展（1）获 得 终 评 资 格 的 参 赛 选 手 要 为 各 自 作 品 制 作 一 块 120 厘米（高） 、90 厘米（宽，一律竖用）的作品展示板，供展示使用；（2）各参赛机器人作品的展台面积不超过 2 平方米。3.4.4 机器人的组装与调试在正式展示和问辩前，组委会安排一定时间段供参赛队布展、组装和调试作品。3.4.5 展示与问辩6机 器 人 创 意 比 赛 的 终 评 包 括 作 品 展 示 、 评 审 小 组 成 员 现

19、 场 问 辩 。 评 审 小 组 由 竞 赛 组 委 会 聘请 国 内 机 器 人 学 术 界 的 资 深 专 家 组 成 。终评阶段，在指定的展示时间段内，所有参赛选手均应在展台待命，不得任意缺席。“现场问辩”分为“封场评审”和“封闭答辩”两个环节。封场评审指 在 作 品 展 示 期 的 第 一 天 ， 除 参 赛 学 生 选 手 外 ， 其 他 人 均 不 得 进 入 场 区 ， 由 评 审专 家 前 往 各 展 台 逐 一 评 审 。 其 间 ， 每 项 作 品 有 5 分 钟 的 讲 解 与 演 示 时 间 ， 5-10 分钟的提问交流时间。封闭答辩指在作品的展示期，评审专家每天将随时

20、、随机地通知两个组别一定数量（约1/3-1/2） 的作品进入指定的封闭答辩室质 疑 与 答 辩 。 被 传 唤 的 作 品 提 前 30 分钟通知到代表队， 队 员 需 准 备 10 钟 左 右 的 PPT 正 式 讲 解 稿 ， 届 时 应 规 范 着 装 进 入 答 辩 室 ， 按 照 PPT 陈 述 项 目 后 接受 评 审 专 家 10 分 钟 质 询 。 制 作 封 闭 问 辩 PPT 的 内 容 应 该 分 为 创 意 来 源 、 创 意 要 点 、 结 构 特 点 、制 作 过 程 、 演 示 效 果 五 个 部 分 。 内 容 中 要 着 重 陈 述 “三 自 性 ”， 即 创

21、 意 题 目 的 “自 选 性 ”、 创 作过 程 的 “自 主 性 ”， 以 及 完 成 作 品 的 “自 制 性 ”。要求参赛作品全程展示，不得提前撤展，如果缺席封闭答辩，将被扣分。终评结果在综合初评、现场展示、封闭评审、封闭答辩后做出。由评审小组依据评分标准（表 1） 集 体 评 议 ， 再 经 评 审 组 长 同 意 后 通 过 网 络 上 传 至 竞 赛 计 分 管 理 系 统 。 最 佳 创 意 奖 作 品要 附 上 评 语 。 组 委 会 将 在 网 上 及 时 发 布 比 赛 结 果 。4 作品的评分标准机器人创意比赛按照表 1 所示的六项标准评分。表 1 ：机器人创意比赛作品

22、的评分标准项目 细目 权重目标与创意 1. 目 标 明 确 ， 契 合 主 题 ， 选 题 有 新 颖 性2. 作 品 具 有 特 色 ， 有 一 个 或 多 个 创 新 点 30%材料描述1. 作 品 申 报 的 资 料 完 整 、 按 时 、 规 范2. 内 容 撰 写 准 确 ， 充 实 ， 具 有 科 学 严 谨 性 （ 见 附 件 1） 15%设计制作 1. 作 品 结 构 合 理 巧 妙 ， 制 作 精 良2. 作 品 的 完 整 度 、 具 有 一 定 的 工 作 量 25%现场展示1.现场操作娴熟、机器人演示过程完整2.展板内容简明，版式富有创意，视觉效果好3.陈述清晰，问辩回

23、答正确，能反映对创意的深入理解20%作品评分标准团队协作 1.团队分工明确，各司其职，团结协作2.项目成果由团队集体合作完成 10%75 奖励按照中学、小学的两个组别分别评出以下奖项： 优秀创意奖- 30%，颁发证书创意鼓励奖- 70%，颁发证书6 其它6.1 关 于 比 赛 规 则 的 任 何 修 订 ， 将 在 “中 国 青 少 年 机 器 人 竞 赛 ”网 站 http:/robot.xiaoxiaotong.org/上发布。6.2 关 于 规 则 的 问 题 可 通 过 该 网 站 的 “规则答疑” 栏目答疑。6.3 比赛期间，凡是规则中没有说明的事项由裁判委员会决定。6.4 第十八届

24、中国青少年机器人竞赛裁判委员会对规则中未说明事项及有争议事项，均拥有最后解释权和决定权。8附件研制报告撰写的规范性建议鉴 于 学 生 对 研 究 报 告 的 撰 写 缺 乏 经 验 ， 水 平 参 差 不 齐 ， 有 时 杂 乱 无 章 ， 特 制 定 本 规 范 建 议 ， 旨 在 提 高 学 生 正 确 认 知 科 研 报 告 的 重 要 性 ， 培 养 学 生 表 述 自 己 创 新 工 作 的 科 学 素 质 。每 一 份 研 制 报 告 应 包 含 如 下 几 个 部 分 ： 标 题 ， 摘 要 ， 问 题 的 提 出 ， 相 关 工 作 介 绍 ， 作 品 描述 ， 实 验 结 果

25、 与 分 析 ， 结 论 ， 参 考 文 献 。下面对每一部分的撰写内容给出一些规范性的指导意见。（ 1） 标题。它是你作品的名称，标题的选取既要突出作品的特色，同时也要注意不要夸大其辞。例如，作品中明明达不到大数据的规模，一定用一个大数据的修饰语，这样就会恰得其反，画蛇添足，因为科学论文或报告，是非常强调客观真实性的。（ 2） 摘要。该部分将对整个报告进行概括性的精简介绍，建议体现出作品的创新点或特色，建议包含对作品描述的那些关键词，便于他人检索。（ 3） 问题的提出。每一个创意作品都会有它的思想源泉，这里可以简明平实地介绍你是怎样想到这个创意的。切忌不要篇幅过长文学化地讲故事，因为科研报告

26、讲求客观性，篇幅过长就会喧宾夺主，因为后面的作品描述，实验结果与分析才是报告的重点。（ 4） 相关工作介绍。基本上每一作品的创意都不是横空出世的，往往它们都是建立在 一 些 相 关 工 作 的 基 础 上 。 你 在 作 品 的 研 制 期 间 ， 通 常 需 要 做 一 下 查 新 的 工 作 ， 了 解 是 否 已 经 有 相 同 的 工 作 存 在 ， 通 过 对 调 研 期 间 文 献 的 阅 读 ， 可 以 开 阔 自 己 的 思路 ， 也 便 于 对 自 己 作 品 特 色 的 把 握 。（ 5） 作品描述。这部分是报告的重点，作者应该清楚详实地描述自己作品的基本构成，功能特色等，要图文并茂，条理清楚。对比于前面的相关工作的介绍，要能明确表达出自己的创新之处。（ 6） 实验结果与分析。任何创新性的想法都要通过设计实验来佐证他的可行性，先进性。因此每一个作品都要有相关的实验。为了支持相关的论断，需要设计相关的实验内容，记录相关的实验数据，通过对量化数据的逻辑分析，得出相关的实验结论。实验的组数越多，越全面，你的创意作品的可靠性就越高，结论的可信性就越大。（ 7） 结论。这部分是对整个实验过程所得到的一些结论性的论断的扼要总结。（ 8） 参考文献。你的研究过程肯定受到了很多文献信息的影响，这里列出它们是对前人工作的感谢与致敬。这里包括书籍、论文等。