中國工程機器人大賽機器人舞蹈項目

　雙足仿人賽方案介紹

　賽項簡介：

　由教育部高等學校創(chuàng)新方法教學指導委員會主板，每年 11 月份將發(fā)比賽通知，次年 4 月份舉行比賽，具體比賽時間見官方通知。網(wǎng)址：。

　設(shè)計多個（至少 2 個、最多不超過 5 個）小型仿人機器人，模仿人類的各種舞蹈，采用自主行走方式腳踏場地（禁止站立車上實現(xiàn)行走）完成參賽隊設(shè)定的比賽任務(wù)。

　比賽成績?nèi)�決于機器人舞蹈主題的展現(xiàn)、擬人外形的制作、舞蹈動作的編排、舞蹈與場景的搭配、舞步與音樂的搭配、場地空間的運用、推廣應用的價值等方面。

　方案簡介：

　此方案為一個 19 個自由度的人形機器人，完全符合比賽要求。

　提供控制協(xié)議，集群示例程序�？梢詤⒓尤诵螜C器人全能挑戰(zhàn)賽，NOC、中國機器人大賽，中國工程機器人大賽及相關(guān)關(guān)節(jié)類競技項目均可參加； 可以實現(xiàn)競步、爬坡、武術(shù)、踢足球、控球、拳擊、越障、巡線、搬運、小跑、原地踏步轉(zhuǎn)彎功能的關(guān)節(jié)類機器人。

　方案技術(shù)參數(shù)：

　硬件部分：

　▲采用 DM-PR18S 總線舵機；主控為STM32F103；

　▲19 個自由度（可拓展至 24 自由度），增加腿部髖關(guān)節(jié)自由度，優(yōu)化機器人整體運動結(jié)構(gòu)，使機器人行走更加穩(wěn)定、靈活； ▲金屬搭建模塊不少于 30 個；采用噴砂陽極氧化鋁合金機構(gòu)材質(zhì)； ▲無限動作庫，用戶可自行編輯自定義動作組上傳至機器人 SD 卡中配合后期模塊擴展使用； ▲預留 UART 串口，可兼容主流開源硬件Arduino、Microbit、Raspberry Pi 、Intel、Banana Pi、ROS；

　▲機器人核心主控搭載 BLE4.0 接收模塊，除可使用手柄控制機器人外，任意藍牙設(shè)備配合機器人控制協(xié)議均可實現(xiàn)對機器人的控制（手機 APP 等）； ▲六軸 IMU 實時進行機器人位姿監(jiān)控，極大程度解決機器人走偏、摔倒等位姿控制不準確的問題 ； 軟件部分: ▲采用 STM32 系列控制板的 DreamMaker 通用圖形化編程軟件平臺 課程部分 滿足新課程標準，國內(nèi)首家將關(guān)節(jié)類機器人和 Arduino 結(jié)合起來的數(shù)字化教學資源包，包含 30 個課時的電子教案（PPT 課件、作品圖片素材庫）等； ▲可拓展內(nèi)容：Arduino 拓展包模塊、python 拓展包模塊、OpenMV 視覺模塊、Rokid 語音模塊等,可實現(xiàn)語音控制、人機交互、腦電波控制、可穿戴設(shè)備控制；

　 中國工程機器人大賽機器人舞蹈項目比賽規(guī)則

　比賽目的

　雙足仿人賽：設(shè)計多個（至少 2 個、最多不超過 5 個）小型仿人機器人，模仿人類的各種舞蹈，采用自主行走方式腳踏場地（禁止站立車上實現(xiàn)行走）完成參賽隊設(shè)定的比賽任務(wù)。比賽成績?nèi)�決于機器人舞蹈主題的展現(xiàn)、擬人外形的制作、舞蹈動作的編排、舞蹈與場景的搭配、舞步與音樂的搭配、場地空間的運用、推廣應用的價值等方面。

　多足仿生賽：設(shè)計一個或多個（最多不超過 5 個）小型仿生機器人，從自然界各種各樣 的動物中選擇一種或多種（最多不超過 3 種）動物作為設(shè)計原型，模仿這些動物的各種動作，采用自主行走方式腳踏場地（禁止站立車上實現(xiàn)行走）完成參賽隊設(shè)定的比賽任務(wù)。比賽成績?nèi)�決于機器人舞蹈主題的展現(xiàn)、動物外形的制作、舞蹈動作的編排、舞蹈與場景的搭配、舞步與音樂的搭配、場地空間的運用、推廣應用的價值等方面。

　比賽項目及任務(wù)

　一、比賽項目

　機器人舞蹈項目

　13

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　社會力量組

　01

　1.

　雙足仿人賽

　01

　 2.

　多足仿生賽

　02

　 ㈡ 研 究 生 組

　02 1 ．雙足仿人賽 01

　2 ．多足仿生賽 02

　二、比賽任務(wù)

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　本科生組

　03

　1 . 雙足仿人賽

　01

　 2 . 多足仿生賽

　02

　 ㈣ 職 業(yè) 院 校 組 04 1 ．雙足仿人賽 01

　2 ．多足仿生賽 02

　1. 機器人舞蹈項目(13) 雙足仿人賽(01) ：設(shè)計多個（至少 2 個、最多不超過 5 個）小型仿人機器人，模仿人類的各種舞蹈，采用自主行走方式腳踏場地（禁止站立車上實現(xiàn)行走）完成參賽隊設(shè)定的比賽任務(wù)。在方案設(shè)計、樣機制作、動作編排的一系列過程中，參賽隊要注重突出：機器人外形相似程度、舞蹈主題的展現(xiàn)、舞蹈動作的編排、舞蹈與場景的搭配、舞步與音樂的搭配、場地空間的運用、推廣應用的價值等方面。

　2. 機器人舞蹈項目(13) 多足仿生賽(02) ：設(shè)計一個或多個（最多不超過 5 個）小型仿生 機器人，從自然界各種各樣的動物中選擇一種或多種（最多不超過 3 種）動物作為設(shè)計原型，模仿這些動物的各種動作，采用自主行走方式腳踏場地（禁止站立車上實現(xiàn)行走）完成參賽隊設(shè)定的比賽任務(wù)。在方案設(shè)計、樣機制作、動作編排的一系列過程中，參賽隊要注重突出：機器人外形相似程度、舞蹈主題的展現(xiàn)、舞蹈動作的編排、舞蹈與場景的搭配、舞步與音樂的搭配、場地空間的運用、推廣應用的價值等方面。

　比賽規(guī)則

　規(guī)則一

　機器人比賽

　比賽場地

　 場地使用 下列比賽項目使用：

　1. 機器人舞蹈項目(13)雙足仿人賽(01) 2. 機器人舞蹈項目(13)多足仿生賽(02)

　 場地尺寸

　1. 場地尺寸：3m×3m 的正方形； 2. 場地材質(zhì)：綠色地毯。

　 場地制作 1. 場地鋪設(shè)：使用綠色地毯鋪設(shè)在比賽場館地面上形成一個平坦區(qū)域； 2. 場地邊線：使用約 24mm 寬條形狀的白色美紋紙鋪出 3m×3m 的正方形場地邊線。

　 場景設(shè)施 1 . 參賽隊自己攜帶用于場景布置的設(shè)施，可在準備時間內(nèi)有序放置在 3m×3m 的比賽場地的設(shè)定區(qū)域內(nèi)； 2 . 在進行場景的布置和使用過程中，參賽隊員和機器人不能損壞比賽場地，避免出現(xiàn)影響后續(xù)比賽正常進行的情況發(fā)生。參賽隊在場景的設(shè)計與制作過程中要充分考慮到這個問題。

　 音樂設(shè)備 1. 參賽隊自己攜帶筆記本電腦和便攜式音箱，可在準備時間內(nèi)有序放置在位于比賽場地外的一個裁判指定的放置區(qū)域內(nèi)； 2. 比賽現(xiàn)場不提供用于播放舞蹈配音的設(shè)備，如筆記本電腦和便攜式音箱等設(shè)備。參賽隊要將平時用到的音樂設(shè)備隨機器人一起帶到比賽現(xiàn)場。

　 場地條件 1. 比賽場地的使用條件以承辦方提供的實際場地為準；

　 2. 比賽現(xiàn)場的照明條件以承辦方提供的實際條件為準； 3. 參賽機器人必須適應承辦方提供的比賽場地。

　機器人結(jié)構(gòu)與制作

　 機器人結(jié)構(gòu) 1. 雙足仿人賽：參賽機器人必須有明顯的頭、手臂、軀干和雙足等部分，與 人體的結(jié)構(gòu)比例相協(xié)調(diào)。機器人腰部以下要大于總高度的一半。

　2. 多足仿生賽：參賽機器人必須有明顯的頭、軀干和腿部等部分，與動物原 型的各部分結(jié)構(gòu)比例相協(xié)調(diào)，在不加說明的情況下可認出來模仿的是什么動物。

　 雙足仿人賽機器人規(guī)格 1. 機器人尺寸不超過（長）300mm×（寬）200mm×（高）500mm。規(guī)定機器人正面往前、立正姿勢站立時，正對機器人看去，左右為長度方向，前后為寬度方向，上下為高度方向；

　 2. 機器人單足尺寸不超過（長）80mm ×（寬）150mm；規(guī)定機器人正面往前、立正姿勢站立時，正視機器人單足看去，左右為長度方向，前后為寬度方向； 3．機器人重量不超過 3Kg。

　多足仿生賽機器人規(guī)格 1. 機器人尺寸不超過（長）300mm×（寬）300mm×（高）300mm（指機器人在比賽開始準備動作時的尺寸），規(guī)定機器人正面往前，正對機器人看去，左右為長度方向，前后為寬度方向，上下為高度方向；；

　 2. 機器人單足尺寸不超過（長）80mm ×（寬）150mm；

　3. 機器人重量不超過 3Kg。

　機器人制作 1. 舞蹈機器人不限制自由度數(shù)，要求自主式脫線控制。

　2. 參賽機器人可以是參賽隊自主設(shè)計和手工制作的機器人，也可以是參賽隊 購買套件組裝調(diào)試的機器人。即允許這兩種情況的機器人同場比賽。

　比賽過程

　 比賽時間 3. 準備時間≤1 分鐘； 4. 比賽時間不短于 4 分鐘、不超過 5 分鐘。

　 比賽過程 1. 進入 1 分鐘準備時間，布置場景設(shè)施和音樂設(shè)備； 2. 準備時間到，參賽隊員示意，裁判發(fā)令開始比賽； 3. 比賽完成后，參賽隊員將場景設(shè)施和音樂設(shè)備搬出場地。

　 計分規(guī)則

　裁判按機器人舞蹈動作完成情況評分，主要從它的難度、穩(wěn)定性和柔美程度等方面考慮，詳見下表。

　備注：1、場地使用是指機器人運動范圍不小于 1 米；比賽運動范圍不足 1 米， 按每少 10cm 扣 2 分（比賽過程中，一名參賽隊員可協(xié)助裁判或助理裁判設(shè)置機器人運動的兩個極限坐標點，比賽結(jié)束后測量該兩點距離作為機器人運動范圍）

　；

　2、比賽時間在 4 分鐘到 5 分鐘之間，比賽時間不足 4 分鐘，按每少 30 秒扣 2 分，比賽時間超過 5 分鐘，按每少 1 分鐘扣 2 分； 3、圖紙、技術(shù)資料的要點是要能反映機器人結(jié)構(gòu)以及機器人制作過程， 包含機器人的結(jié)構(gòu)圖（最好是機器人的裝配圖和零件圖）和機器人制作完畢后且未添加任何裝飾和未對任何部分上色的圖片。

　 扣分規(guī)則 1. 機器人每出界一次扣 10 分。

　2. 機器人每人為干預一次扣 10 分。

　備注：出界后，有一次機會將機器人拿回比賽場地。

　 比賽排名 1. 比賽成績以最終得分由高到低依次排序。

　2. 最終得分相同，用時短者取勝。

　 序號

　內(nèi)容

　分值

　1 機器人外形 10 2 主題、場景搭配 10 3 場地使用 10 4 時間 10 5 圖紙、技術(shù)資料 20

　 6

　 動作展示 側(cè)身翻 10 每個機器人單獨動作展示 10 動作難易程度、相互配合 20

　 賽前檢查

　 檢查內(nèi)容 1. 目測檢查：機器人結(jié)構(gòu)、腳板結(jié)構(gòu)；

　2. 整體尺寸：檢查機器人尺寸；

　 3. 單足尺寸：檢查機器人單足尺寸；

　4. 整體重量：不超過 3Kg；

　5. 其它檢查：裁判認定需要檢查的其它指標。

　規(guī)則 二

　機器人數(shù)量

　1. 每支參賽隊使用最多 5 個機器人參加比賽。比賽前，各個參賽隊需要對機器人進行登記并粘貼標識。

　2. 同一個機器人只能代表一支隊伍參加比賽。

　3. 違背比賽規(guī)則的機器人，取消上場資格。

　規(guī)則 三

　裁判工作

　1. 由競賽組委會邀請裁判執(zhí)行場地比賽裁判工作，裁判在比賽過程中所作的裁決將為比賽權(quán)威判定結(jié)果。

　2. 裁判責任：執(zhí)行比賽的所有規(guī)則。核對參賽隊伍的資質(zhì)。審定比賽場地、機器人等是否符合比賽要求。監(jiān)督比賽的犯規(guī)現(xiàn)象。記錄比賽的成績和時間。

　規(guī)則 四

　比賽進程

　1. 賽前要求：所有比賽隊伍，必須提供 WORD 電子版本的技術(shù)報告（含整體方案設(shè)計、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計、硬件電路設(shè)計、主要算法、預期效果等）

　，技術(shù)報告電子版本按要求拷貝至主辦方指定的電腦中；

　2. 比賽過程：參賽隊以報名注冊順序決定比賽出場順序。賽制采用一輪比賽、一次上場機會。對于第一輪比賽后沒有成績的參賽隊，才能進行第二輪比賽（第二輪只有一次上場機會）

　。當一輪比賽全部完成后，將沒有成績的隊伍集中起來，按原來比賽順序依次比

　賽。

　3. 比賽成績排序：參賽隊比賽成績，以最終得分由高到低依次排序。最終得分相同， 用時短者取勝。最后是參加第二輪比賽的參賽隊（僅限第一輪比賽后沒有成績的參賽隊）按上述規(guī)定排序。

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