格物斯坦机器人 GSTEM Robot hardware introduction 第十七届NOC 人形机器人轮滑赛项介绍

01 人形机器人轮滑赛介绍 02 目 录 比赛任务介绍 03 CONTENTS 竞赛系统 04 流程及评分标准

01 章 节 人形机器人轮滑赛介绍 Part

人形机器人轮滑赛介绍 人形机器人轮滑赛旨在打造一个以仿生人形机器人完成轮滑表演预先以技术动作为基础编排的任务。竞赛的活动平台，旨在通过图形化逻辑编程与3D仿生示教动作编程等编程方式实现机器人轮滑表演效果，激发学生对创造、探索、分享的热情，是一项面向6-18岁青少年的教育仿生机器人比赛。 该赛事是任务竞技比赛，任务分为技巧类和速度类两种，一共8种任务组成任务动作库。比赛主要围绕机器人轮滑任务赛项，让学生针对轮滑项目调试出更流畅性、协调性的动作，致力于面向全国青少年进行仿生机器人赛事文化输出。

02 章 节 比赛任务介绍 Part

任务1：自由速滑 1.任务完成标准 要求机器人通过指定的跑道，以最短的时间到达任务区终点。 2.动作要求 （1）运动过程中动作要流畅，身体动作要协调。 （2）必须是轮滑动作进行自由速滑，且双脚不能同时着地3秒钟及以上，否则视为任务失败。 （3）动作执行完成时，机器人保持平衡且不摔倒。 3.评分标准 得分为T=1000/t，t为机器人自由速滑完成任务的时间 （秒），机器人完成自由速滑的时间为10秒，则得100分。机器人在任务执行过程中轮滑鞋轮子不可以压线或出线，否则出现一次扣50分。 1

自由速滑 任务1：自由速滑 1

任务2：单腿平衡滑行 1.任务完成标准 （1）机器人在赛道上持续单腿滑行，时长保持3～5秒。 （2）动作执行过程中，机器人保持平衡且不摔倒。 2.动作要求 （1）执行动作时，手臂和另外一支腿离开场地地面。 3.评分标准 任务满分100分，最低分为0分。机器人完成单腿平衡滑行，则得100分。机器人在任务执行过程中轮滑鞋轮子不可以压线或出线，否则出现一次扣30分。 2

单腿平衡滑行 任务2：单腿平衡滑行 2

任务3：限高速滑 1.任务完成标准 （1）机器人在赛道上通过速滑穿越限高门，小学组、初中组穿越1个限高门，高中组穿越2个障碍物限高门。 （2）通过限高门时，动作不限。 （3）限高杆的高度在比赛现场公布。 （4）动作执行过程中，机器人保持平衡且不摔倒。 2.动作要求 （1）执行动作时，机器人身体任意部分不触碰限高门及限高杆。 （2）动作执行过程中，机器人保持平衡且不摔倒。 3.评分标准 任务满分100分，最低分为0分。机器人完成限高速滑，则得100分。高中组成功穿越一个限高门，则得50分。任务失败则得0分。若机器人钻过障碍物，但碰落了上面的平衡杆，也视为任务失败。机器人在任务执行过程中轮滑鞋轮子不可以压线或出线，否则出现一次扣30分。 3

限高速滑 任务3：限高速滑 3

任务4：窄道速滑 1.任务完成标准 要求机器人通过“S”型窄道。 2.动作要求 （1）运动过程中动作要流畅，身体动作要协调。 （2）动作执行过程中，机器人保持平衡且不摔倒。 3.评分标准 任务满分100分，最低分为0分。机器人完成窄道速滑,则得100分；轮滑鞋轮子压线或出线滑行15cm以内，一次扣50分；轮滑鞋轮子压线或出线滑行15cm以上，则得0分。 4

窄道速滑 任务4：窄道速滑 4

任务5：多桩绕桩 1.任务完成标准 （1）机器人在赛道上持续运动, 以最短的时间绕过3个的障碍桩。 （2）动作执行过程中，机器人保持平衡且不摔倒。 2.动作要求 （1）运动过程中动作要流畅，身体动作要协调。 （2）高中组滑行时单脚支撑不少于5次。 （3）动作执行过程中，机器人保持平衡且不摔倒。 3.评分标准 任务满分100分，最低分为0分。机器人按要求成功绕过3个桩，则得100分。机器人在任务执行过程中每碰到1次桩，则扣10分；若碰桩导致障碍桩产生2cm以上位移，则扣30分。机器人在任务执行过程中轮滑鞋轮子不可以压线或出线，否则出现一次扣30分。 5

多桩绕桩 任务5：多桩绕桩 5

任务6：一字马滑行 1.任务完成标准 （1）机器人在赛道上持续运动,旋转下腰，双腿保持180度。 （2）动作时长保持3～5秒，再旋转起立。 （3）动作执行过程中，机器人保持不摔倒。 2.动作要求 （1）执行动作时，双腿保持180度，下腰，手臂保持一种姿势。 （2）动作执行过程中，机器人保持不摔倒。 3.评分标准 任务满分100分，最低分为0分。机器人完成一字马滑行，则得100分。机器人在任务执行过程中轮滑鞋轮子不可以压线或出线，否则出现一次扣30分。 6

一字马滑行 任务6：一字马滑行 6

任务7：避障速滑 1.任务完成标准 （1）机器人在赛道上通过速滑避开障碍块。 （2）避开障碍块时，动作不限。 （3）小学组、初中组为2个障碍块，高中组为3个障碍块。障碍块的位置在比赛现场公布。 （4）动作执行过程中，机器人保持不摔倒。 2.动作要求 （1）执行动作时，机器人身体任意部分不触碰障碍块。 （2）动作执行过程中，机器人保持平衡且不摔倒。 3.评分标准 任务满分100分，最低分为0分。机器人完成避障速滑，则得100分。机器人不可以触碰障碍块、压线或出线，否则出现一次扣30分。 7

避障速滑 任务7：避障速滑 7

任务8：弯道速滑 1.任务完成标准 （1）机器人在弯道上持续运动。 （2）动作执行完成后，机器人保持平衡且不摔倒。 2.动作要求 （1）运动过程中动作要流畅，身体动作要协调。 （2）机器人必须持续滑行，不能停顿转向。 （3）动作执行过程中，机器人保持平衡且不摔倒。 3.评分标准 任务满分100分，最低分为0分。机器人完成弯道速滑，则得100分。若任务过程中出现停顿转向或轮滑鞋轮子压线、出线，则为任务失败，得0分。 8

弯道速滑 任务8：弯道速滑 8

03 章 节 竞赛系统 Part

比赛系统 竞赛场地 机器人 场地纸 竞赛场地 场地道具 计时系统 轮滑机器人 硬件 遥控手柄 图形化编程&3D动作仿真软件 软件 Arduino编程软件

竞赛场地 1.场地（内侧）：长240cm，宽200cm。赛道宽度为40cm。 3.边界：墙壁作为边界。

机器人要求 机器人 1.机器人的外形必须是类人型，由四肢、躯干和头等几部分组成。 2.机器人只能使用一个可编程处理器。 3.机器人必须使用电池供电，其电压不超过9V。 4.机器人编程所有动作程序均须完全由参赛队员自行编写，参赛队员必须能够解释其程序。 5.在不影响正常比赛的基础上，机器人可进行个性化的装饰，以增强其表现力并容易被识别。

编程软件 3D动作仿真界面 模型区 机器人机软件使用规定 菜单栏 动作页区域，最多可以有100个动作页，每个动作页可编辑16个步骤 GBlockly 机器人机软件使用规定 菜单栏 模型区 动作页区域，最多可以有100个动作页，每个动作页可编辑16个步骤 动作编辑调试区 格物斯坦轮滑机器人采用动作示教编程（引导式编程）与流程图编程相结合的编程方式，即可降低编辑复杂动作的难度，又可调用多种传感器，学习较复杂的程序设计。

编程软件 图形化逻辑编程界面 逻辑层次清晰， 功能模块齐全 可配合动作库使用

04 章 节 比赛流程 Part

比赛时间 同一时间内，每个场地同时只有一支队伍在场比赛。 机器人在竞赛过程中不得离开竞赛场地（双脚接触到竞赛场地外边线）。

任务与分组 任务分为技巧类和速度类两种。机器人为了获得分数而要执行动作。机器人须按照规定顺序完成任务，两轮比赛任务一样，任务顺序会做调整。当比赛结束后，裁判根据场地上每个任务完成的结果，给出相应的分数。机器人在每个任务之间的切换，可以通过机器人的程序控制器或者遥控器指引机器人到达合适的位置。比赛过程中机器人必须确保在赛道内运行。 每一轮参赛队伍都有两次机会进行比赛，当第一次比赛中出现任务失败时，参赛队伍可终止比赛并申请重新第二次比赛，且如果申请第二次机会后，将视为放弃第一次比赛成绩。申请第二次机会后仍有1分钟时间准备，可以调整机器人和程序。 （1）小学组：比赛开始前，由裁判从标准任务库中任意抽取4个任务，并现场公布相应任务参数作为本次比赛任务。 （2）初中组：比赛开始前，由裁判从标准任务库中任意抽取5个任务，并现场公布相应任务参数作为本次比赛任务。 （3）高中组：比赛开始前，由裁判从标准任务库中任意抽取6个任务，并现场公布相应任务参数作为本次比赛任务。

机器人个性化 参赛机器人须有个性化装饰物或标记，以便区别于其他参赛队的机器人，装饰物或标记被视为机器人的一部分，如对机器人产生影响则由参赛选手负责。每个比赛半场的开始、每次暂停后应由裁判示意参赛者来激活机器人。 赛前准备 各参赛队应根据竞赛时间安排，提前半小时进入竞赛区域，做赛前检查及准备调试。每个机器人需要接受检录，不符合要求的机器人将不能进入竞赛场地参赛。 比赛规则 参赛战队必须遵守比赛针对安全、流程、判罚等项目的规定。同时，必须符合官方组委会对机器人的规定，赛前的机器人检录流程，违反这些规则可能会导致违反的战队被判罚或取消比赛资格。这些规则适用于所有比赛阶段，除非另有规定。

评分标准 1.比赛成绩 2.完成任务时间 3.时间分 4.奖励分 第一轮得分＝任务得分*可靠性系数－罚分。 第二轮得分＝任务得分*可靠性系数+时间分－罚分。 最终得分＝第一轮得分+第二轮得分+奖励分。 裁判在第一轮时就需给出奖励分。 2.完成任务时间 选手结束自己的比赛时必须示意结束，否则以计时裁判结束计时的时间为准。 3.时间分 如果机器人在规定时间内完成所有规定的动作并到达终点，每提前1秒钟奖励0.5分（每1秒钟为0.5个分值，精确到十分之一秒），此为时间分。 4.奖励分 机器人可通过不同着装或涂装进行个性化装饰，造型表现突出者，可获得奖励分。奖励最高为50分。

评分标准 5.可靠性系数 6.罚分 每轮指定任务都成功的可靠性系数为1.1，其他情况为1.0。 机器人在竞赛场地上，参赛队员“误启动”每违反一次，罚10分，且机器人必须回到起止区重新启动,比赛计时不停止。 机器人在竞赛场地上跌倒时，参赛队员可申请扶起，但申请一次扣5分；机器人跌倒时，申请扶起机器人放为原地，当机器人跌倒导致任务失败时，参赛队员可引导机器人继续下一个任务。 跌倒10次（不含10次）以上，则须终止比赛且无时间分，成绩按当前完成任务情况计算当前轮次得分。 任务中扣分不算在罚分项，直接记录在相应的任务得分里。 在任务切换过程中，机器人压线或出线一次罚5分（如果3秒内仍压线或出线，一次性罚30分，跌倒不算）。 任务切换时，机器人不可抄近道到达任务区，每违反一次，罚30分。

参赛队伍 1.参赛队员 1-2人，年龄在6~18岁之间（以公历计周岁），只有年龄符合要求的队员才能参赛；队员参赛期间应为国内义务教育小学阶段的在校学生（涉及海外不同教育体系的学生，应保证符合年龄要求）。 2.指导教师 每支队伍包含1名指导教师(可空缺)。 3.队伍编号 每支参赛队伍必须拥有一个参赛编号作为队伍的唯一识别符号。 4.其他 每支队伍可自行设计团队logo，队服等标识物料。 每支队伍仅有1名操作手可以使用遥控手柄对机器人进行操作。