1、附 件 三 ： 竞 赛 项 目 及 规 则一、 竞赛题目规则说明青少年未来工程师博览与竞赛活动命题设计本着简单、适用范围广和低成本原则，便于参加者在生活中找到适宜的材料。为使竞赛具有延续性和知识经验积累，竞赛组委会提供常规命题若干。鼓励适当增设具有地方特色的竞赛项目。竞赛项目中的“航天器探月归来”项目限小学组参加，其他项目都不限制参赛年龄段，只是在评奖过程中设置小学组和中学组。获奖成绩计入团体总分。为鼓励比赛的参加者展示其实战能力，组委会在竞赛中为参赛选手设有“即席发挥”环节。所有参赛项目中的前三名选手均须进行答辩。答辩内容为其设计思路及实验过程。答辩不及格，将取消比赛成绩。竞赛参加者必须在报
2、到时提交实施报告打印稿，未提交参赛项目实施报告者，无参赛资格。经裁判委员会判定参赛项目实施报告撰写成绩不及格者，竞赛成绩无效。组委会保留对比赛题目做现场调整的权力，并拥有对竞赛规则的解释权。二、 竞赛项目描述格式每个项目说明均由以下几个部分组成： 适用学段 项目描述 项目规则各地在制定地区挑战赛规程时，可根据具体情况作适当调整。三、 竞赛项目详细说明(一) 航天器探月归来1. 适用学段小学各年级，每个项目组最多由 2 名参赛选手组成。取前六名颁发奖杯，其他选手按比例给予二、三等奖证书。2. 项目描述各队在赛前制作火箭及发射架参赛，航天器现场制作。航天器在火箭带动下升空，在空中航天器要能与火箭自
3、动分离，然后独自飞行落地。3. 项目规则（1 ） 选手在裁判点名到航天器起飞之间有 1 分钟准备时间，1 分钟后不能起飞者，取消该轮比赛资格。（2 ） 每队有 3 次飞行机会，取最好成绩，按得分多少排名次。（3 ） 航天器与火箭成功发射得 10 分（火箭发射后完全脱离发射架且高度超过发射架视为发射成功） ，发射后分离成功得 10 分。（4 ） 航天器留空时间是从航天器脱离发射架起至航天器落地为止之间的时间。从发射开始计时，至航天器落地终止计时。每秒 1 分，精确到小数点之后两位。如时间为 10.89 秒，则计 10.89 分。该项最高得分为 30 分。（5 ） 火箭的发射动力为气动，使用竞赛组
4、统一提供的打气筒。注：打气筒出气接口的外直径 14mm，连接导管长 1000 毫米，末端外直径 17 毫米（参考值）(见图) 。 （6 ） “火箭”的形状、尺寸、重量和材料均不限，必须保证飞行安全，不得有对现场人员和器物造成伤害或损坏的可能。（7 ） 发射架由参赛选手自备，最大高度不得大于 1.2 米，不能安装储气装置和阀门。（8 ） 比赛场地为一个标准室内篮球场，在赛场内指定位置发射（赛前公布位置）（9 ） 靶环的圆心为篮球场的几何中心，直径为篮球场的宽。靶心直径为 500mm。（10 ） 航天器落地点以机头或返回舱的顶点为测量点，出现压线情况时，取内圈，即取大分值。（11 ） 航天器不得安
5、装任何动力，也不可使用轻于空气的气体飘浮。航天器现场制作自带原料（未经加工）和工具，制作时间 1 小时。航天器与火箭分离后的飞行重量不得小于 1 克。每次只可发射一个航天器。（12 ） 竞赛成绩= 发射得分（10 分）+分离得分（10 分）+留空得分（最高 30 分）+落地得分（最高 30 分） 。（13 ） 航天器挑战最大运载能力奖，采用分组发射方式，各队发射 2 次。要求航天器落在直径 12 米的圆形场地内，以航天器最长留空时间确定成绩，颁发最佳留空奖奖牌（14 ） 参赛者必须提交实验报告，如实验报告得分不及格（最高 20 分） ，将取消比赛资格。成绩优胜者需进行答辩，如答辩不及格（最高
6、10 分） ，将取消比赛成绩。(二) 木梁承重1. 适用学段中小学各年级，每个参赛队最多由 2 名参赛选手组成。竞赛中不分组别参赛，计算成绩，中、小学分别计算，各取前六名颁发奖杯，其他选手按比例给予二、三等奖证书。2. 项目描述用组委会提供的材料，现场设计和制作木梁，并对木梁进行承重测试，有效承重与木梁自重之比越大越好。3. 项目规则比赛分二阶段进行，第一阶段为木梁制作，第二阶段为承重测试。两个阶段至少相隔 12 小时。A. 木梁（1 ） 必须使用大会提供的木材进行制作。材料为航模用的桐木条材，板材的规格是：长度 600mm，宽度 55mm，厚度 13 mm。具体材料规格和数量在比赛时公布，但
7、均在上述范围之内。（2 ） 组委会提供有限量的粘合剂如 502、AB 环氧胶等，不得自带任何粘合剂。粘合剂的具体规格和数量在比赛前公布。（3 ） 可以是任何形状，但其长度必须大于 50cm，宽度不得超过 8cm，高度不能超过30 cm。如果尺寸不符则不能进行测试。（4 ） 完成后的重量（包括粘接剂）不得大于 50 克，超重量的木梁不得进行测试。（5 ） 在承重测试阶段不能进行修理，如为减轻其重量而拿掉一些材料都视为犯规，将取消该木梁的测试资格。（6 ） 可以最多制作 3 个。B. 测试台测试台由测试台架（底座、立柱、放置木梁的横梁等） ；加载砝码的悬挂装置（门形梁、加载平面、放置杠铃片的底盘、
8、中心杆等）构成，具体样式见附图。由参赛者将木梁放上测试台的立柱平面上，木梁的任何部分都不得与测试台的立面（垂直面）接触。调整好位置后示意裁判可以加载砝码，加载由裁判进行。砝码安装完后，由参赛者确认可以承重，裁判方可加载，重物加载上开始计时。（1 ） 由测试立柱、加载砝码平台、平台与木梁的连接部件和底座构成，具体样式见附图。（2 ） 有两个等高的立柱，相隔 50cm，立柱的顶面放置待测试的木梁，立柱与测试台底座固定。（3 ） 待测木梁与加载砝码的平台之间有一个连接部件，木梁必须穿在连接部件的方孔中，该方孔的宽度为 10cm 。连接部件和加载砝码平台的总重量为 10 公斤。（4 ） 砝码为杠铃片。
9、C. 制作（1 ） 工具自备，要使用安全性能好的刀具，可以使用自制的工具，但不能使用电动工具；所带工具由交组委会检查后方可进入制作场地使用。参赛队员进入赛场不得携带其他与竞赛相关物品（除图纸外） 。（2 ） 大会提供统一的操作板。（3 ） 木梁制作过程中，可随时对木材或木梁进行称重，赛场上备有电子称。（4 ） 时间为 4 小时，一旦时间到，参赛者必须停止制作，等待裁判对木梁进行编号验收。（5 ） 制作结束，所有木梁由裁判封存。（6 ） 如发现不安全的情况，裁判有权加以制止。D. 承重测试（1 ） 首先对被测木梁进行称重，由裁判贴上重量标签。如果木梁超重，则取消该木梁的测试资格。（2 ） 由参赛
10、者自报加载重量，该加载重量不含测试装置的重量（10 公斤） 。砝码有5、10、15、20、25 公斤 5 种规格，自报的加载重量应该能用以上规格的砝码组成。（3 ） 由参赛者将木梁放上测试台的立柱平面上，调整好位置后示意裁判可以加载砝码，加载由裁判进行。（4 ） 砝码加载完后，由参赛者确认可以承重，裁判方可撤去对砝码的支撑，同时开始计时。（5 ） 木梁承重时间为 30 秒，30 秒后木梁没有坍塌则本次测试有效。如果在 30 秒内木梁发生坍塌，则本次测试成绩为零。（6 ） 一个木梁的得分为：（7） 每个参赛队可以有三次测试，每次测试的木梁由参赛者自行选择。（8） 以三次测试中最高分作为最终得分。
11、（9） 在测试阶段，木梁统一由裁判保管，参赛者只有在进行测试时才可领取被测的木梁。测试完毕，不管木梁是否完好，必须交回裁判保管。直至全部测试结束才可取回木梁。（10） 三次测试结束后，对没有损坏的木梁将增加“极限挑战”测试环节，木梁将在极限测试专用仪器上进行极限承重测试（至破损） 。（11） 参赛者必须提交实验报告，如实验报告得分不及格（最高 20 分） ，将取消比赛资格。成绩优胜者需进行答辩，如答辩不及格（最高 10 分） ，将取消比赛成绩。得分 全部加载重量（kg）木梁本身重量（kg）(三) 排雷机器人1. 适用学段中、小学各年级。每个参赛队最多由 6 名参赛选手组成。竞赛中不分组别参赛，
12、计算成绩，中、小学分别计算，根据比赛实际情况，各取前 3-6 名颁发奖杯，其他选手按比例给予二、三等奖证书。2. 项目描述比赛要求参赛选手操纵机器人，在己方场地内取得引爆器，由机器人携带引爆器通过己方障碍物，并引爆场地内属于己方颜色的三个球形雷( 用直径大于 50mm 的气球)，最后把引爆器安放在对方场地引爆台的指定位置，引爆对方场地内的爆破装置。比赛按是否引爆对方爆破装置判定胜负，每轮比赛时间限定 4 分钟。3. 项目规则A. 机器人（1 ） 每个参赛的机器人可以是无线电遥控机器人、自动机器人、遥控自动机器人，但不得使用有线控制机器人。（2 ） 机器人不得使用任何可引发安全隐患的危险装置，危
13、险装置包含但不限于喷火、喷水、高压电、可引发短路的装置、发射装置等。（3 ） 机器人总重量不得超过 2kg。B. 比赛场地比赛场地为短边长 4m，长边长 5m 的矩形场地，场地四周有 200mm 高围墙。在短边的一端开有 300mm 宽的缺口，缺口处场地外为出发区，在短边另一端的场地内距离围墙200mm 的地方有一边长 50mm 的立方体引爆器存放台，引爆器置于台上。在短边的中间有一长 700mm 宽 500mm，高 200mm 的引爆台。在场地中央有一长 1m 宽 700mm 高200mm 的球形雷雷台，球形雷雷台两边各有一个宽 400mm 的斜坡，雷台两边各有 2 个球形雷。在场地两侧长边
14、分别有隧道和水池，隧道截面为 200mmX200mm，各段坡道底边长400mm，高 200mm，隧道连接一长 500mm 宽 300mm 高 200mm 的平台，平台边缘有一个球形雷。水池是边长 1000mm 的正方形，水深 80-100mm，有两个桥形坡道进出水池，坡道宽 200mm，底边长 400mm，高 200mm。场地分红方和蓝方场地，中间为绿色区域（图中虚线标注，绿色区域中间部分长 3m,1.4m；左右两端区域宽度为 300mm,离隧道场地距离为 50mm） ，各队机器人（包括机器人任何部件在垂直方向的投影）不允许进入对方场地，一旦进入对方场地机器人被判违规，在比赛不暂停的情况下由裁
15、判移除。比赛场地绿色区域为公共区域，双方可以自由进出和对抗。 （见示意图） 。C. 竞赛比赛采取分组淘汰制，每组 4 支队伍，小组内采用循环赛制，每场比赛获胜队积 2分，失败队积 0 分，平局各积 1 分。每组选出 1-2 支队伍（依据参赛队多少而定）进入下一轮比赛（出现平局加赛） ，之后采用淘汰赛，决赛出现 3 支队伍，采用循环赛决胜负。裁判点名后每个机器人在自己场地出发区准备出发，裁判点名三次不到场取消本场比赛资格，对方获胜。裁判员约在点名后 30 秒发出比赛开始指令。比赛选手不能进入围墙内，比赛开始后选手不得触及机器人，否则取消本场比赛资格，对方获胜。裁判员发出开始指令后，参赛机器人从围
16、墙缺口进入场地，首先到引爆器存放台取得引爆器，由机器人携带引爆器通过场地内规定障碍物后引爆对方场地爆破装置。在引爆器通过所有规定障碍物前，不得引爆爆破装置。（1 ） 隧道：机器人进入隧道，登上隧道一端的的平台并翻越平台，完成的记小分 10 分。引爆平台上的球形雷，完成的记小分 10 分。机器人不能由平台经由隧道返回地面。（2 ） 水池：机器人从两个桥形坡道中的任一个进入水池，涉水后从另一个桥形坡道离开水池即为完成，完成的记小分 10 分。机器人不能从同一个桥形坡道进出水池。（3 ） 球型雷雷台：机器人可从雷台的任何地方登上雷台，四个球星雷分为 2 种颜色，分别属于参赛各方，机器人引爆属于己方颜
17、色的球星雷即为完成。只要己方颜色的球星雷被引爆，即算己方完成。引爆 1 个的记小分 6 分，引爆两个记小分 10 分。（4 ） 使用多个机器人的，可由不同机器人分别携带引爆器通过不同障碍物。小分 1 次性有效，重复完成不累加。未携带引爆器完成障碍任务或引爆球形雷则扣除该队小分 10 分。（5 ） 机器人交接引爆器时必须同时接触引爆器才可进行交接。（6 ） 在比赛过程中，选手可操纵机器人阻止对方完成任务引爆己方爆破装置。D. 规则说明（1 ） 每支参赛队最多可使用三个机器人，每个机器人最多由两名参赛选手操纵。比赛开始后，不得更换或改变机器人及参赛选手数量。（2 ） 比赛前采用扔币方式确定双方使用
18、的场地，采用抽签方式确定完成障碍物的顺序。（3 ） 机器人总重量不能超过 2kg，赛前各队可自行对机器人进行称重并做相应处理。裁判员有随时检查机器人重量的权利。（4 ） 比赛设有设备管理处，赛前各队将机器人的控制设备关闭电源，交由设备管理处统一保管。各队不能保留任何可能影响比赛进行的控制设备，一经发现取消比赛成绩。（5 ） 进场进行比赛的队，选手到设备管理处领取自己的控制设备，进场准备比赛。（6 ） 比赛中，如机器人掉落到围墙外，可通过己方出发区返回场地继续比赛。已成功完成的任务有效。（7 ） 不得使用任何危险或对比赛场地有破坏性的方式阻止对方引爆己方爆破装置。（8 ） 一方爆破装置被引爆，该
19、场比赛即结束。引爆方获胜，被引爆方失败。（9 ） 比赛开始后 4 分钟内双方爆破装置都没有被引爆，则看各队小分得分情况，如小分也相同为平局。（10 ） 比赛结束后，选手将机器人驶回出发区取走机器人，对于无法驶回出发区的机器人，经裁判同意后，选手可进入比赛场地取出机器人。（11 ） 比赛以最终得分总和多少确定名次。得分相同时，获胜场次多的名次靠前；获胜场次相同时，获胜场次比赛用时总和少的名次靠前，时间精确到秒后 2 位。（12 ） 任何违反比赛规则的行为均视为犯规，取消该场比赛资格，对方获胜。双方都犯规的，则双方都取消该场比赛资格，双方都不得分。（13 ） 规则解释权归组委会。坡道示意图场地示意图 俯视图
