迷宫机器人比赛规则

迷宫机器人竞赛规则

简述

迷宫机器人竞赛是一种利用嵌入式微控制器、传感器和机电运动部件构成的一种智能的小型机器人比赛，它要求机器人在指定的迷宫中自动探索并找出通往终点的路径，赛中机器人需随时掌握自身的位置信息，准确获取墙壁信息并做记录，最终依靠记忆找出最佳路径并以最短的时间走出迷宫，赢得比赛；

该比赛是一项富有挑战性和趣味性的比赛，通过参与该比赛，学生从中可学习到机械、电机、电子、控制、光学、程序设计和人工智能等多方面的科技知识，可以激发学生对科学、技术、工程和数学的潜能，帮助他们发现自己的价值。

一、规则

（一）场地尺寸及环境要求

1.迷宫场地由8×8个边长为180mm×180mm的正方形单元组成（见图1）。

图1：场地分格平面示意图

2.用于隔开每个单元格的围板称为墙壁，迷宫场地的墙壁高50mm，厚12mm，因此两堵隔墙所构成的通道其实际宽度为168mm（示例场地图见图2）

图2 示例场地图

3.四周的隔墙将整个迷宫封闭，迷宫隔墙的侧面为白色，顶部为红色。迷宫的地面为木质，使用油漆漆成黑色。迷宫地面上印有墙壁的定位线，作组装场地时定位墙壁的标记，隔墙侧面和顶部的涂料需能反射红外线，地板的涂料需能吸收红外线。

4.迷宫的起始单元必须有三面隔墙，余下一个出口。例如，若没有隔墙的出口端为“北”向时，那么迷宫的外墙就构成“东”、“南”、“西”方位的隔墙。

5. 符合本规则的迷宫场地设计方案数量众多，但迷宫的格数始终是8×8格，四边的围墙不变，变化的是围墙内部的各个墙壁，每届比赛具体使用哪种方案，由组委会确定，并于赛前公布。

6.迷宫场地中，将每个正方形单元的四角每两边相交的位置的点我们定义为“格点”。除了停泊区域中心的格点外，其余每个格点至少要延伸出一面隔墙或与一面隔墙相接触。由格点延伸出去的墙壁的组合方式多种多样，以迷宫左下角的一个格点为例，如下图中黑色部分为格点，示例场地图见图2

A、从格点处延伸出一块墙壁后，与该节点有关的墙壁的几种布置位置如下：

B、从格点处延伸出两块墙壁后，与该节点有关的墙壁的几种布置位置如下：

C、从格点处延伸出三块墙壁后，与该节点有关的墙壁的几种布置位置如下：

7. 竞赛结束时迷宫机器人的停泊区域设在迷宫中的唯一的一个没有墙壁延伸的格点的四格中，具体入口位置比赛现场公布，示例图见图3：

停泊区

图3 示例场地图（右边为底板及隔墙高度）

8.迷宫

场地制作的尺寸精度误差应不大于5%，或小于2cm。迷宫隔墙（含外墙）与底板的接缝不能大于0.5mm，接合点的坡度变化不超过4°。相交隔墙间的空隙不应大于

1mm。

（二）机器人

1.迷宫机器人必须为独立系统，在场地中运行时，须脱离PC机由程序控制其独立运行，不能用遥控及其它的无线方式控制其运行。也不能以可燃物为能源。

2.迷宫机器人的长和宽限定在15cm×15cm（见图3）。每次运行中迷宫机器人几何尺寸的变化不能超过15cm×15cm。当所有轮子全触地时，迷宫机器人的高度无限制。

3.比赛时机器人在场地中穿行过程中不能在身后留下任何东西。

4.迷宫机器人不能跳越、攀爬、钻挖和损毁走迷宫场地。

5.迷宫机器人的电池电压需在9V以下，每台机器人只允许使用一块电池。

6.不得自行更改机器人的电路及增加电机、传感器。

7.机器人编程软件只能使用博思公司提供的Micromouse1.1编程软件，编程软件中不可以有任何已经编好的程序，所有程序需完全由参赛队员自行编写，参赛队员必须能够解释其程序。

8．在不影响正常比赛的基础上，机器人可进行个性化的装饰，以增强其表现力和容易被识别。

图3：迷宫机器人

（三）参赛对象

1.本赛事分中小学组和大学组（本规则暂不涉及大学组竞赛内容）。中小学组分小学组、初中组、高中组三个组别，三个组别的任务各不相同。

2.参赛的机器人称为“迷宫机器人”，将迷宫机器人放入迷宫并启动操作的人称为“操作员”。

3. 每支参赛队的参赛机器人不得多于2台，在比赛时只能使用两台机器人中的一台上场比赛。

4. 每支参赛队伍参赛人数不得多于2名学生和1名教练员（教师或学生）。操作机器人的学生（操作员）只能有一位可以上场，学生必须是截止到2012年6月仍然在校的学生。教练员不得参与现场程序设计、调试。

（四）竞赛规则

赛场：竞赛场地环境为冷光源、低照度、无磁场干扰。但由于一般赛场环境的不确定因素较多，例如，场地表面可能有纹路和不平整，光照条件有变化等。参赛队在调试机器人时应考虑各种应对措施。

编程调试：所有参赛队员在比赛区现场编程调试，小学组时间60分钟。初中组和高中组时间120分钟。

安排：比赛一共分为两轮，每轮比赛的机器人运行时间不得超过4分钟，运行时间从迷宫机器人放入场地第一次被激活开始计算。

竞赛顺序：参赛队通过抽签确定参加比赛的先后次序。竞赛顺序一旦排好不再改变；所有参赛队必须按照规定的顺序进行比赛；在第一轮比赛全部结束后再开始下一轮的比赛。

1.赛前准备

（1）参赛队员在比赛区进行现场程序设计及调试。在编程调试时间结束后，进入比赛时间。从这时起，到该轮比赛结束，参赛队员不可再对迷宫机器人进行修改程序的操作。否则将被取消比赛资格。

（2）赛前每个队伍需对参赛顺序、参赛起始区进行抽签

（3）参赛选手不得携带U盘、手机等任何具有存储功能的设备进入场地。参赛选手只能携带清空程序及所有参数的机器人和装有中文版操作系统的电脑进入竞赛场地并交裁判检查程序是否清空；未清空的，将由裁判负责清空，并做上标记。参赛队最多可带两个机器人进入竞赛场地。

（4）所有参赛队的教练员不允许进入比赛区，每个参赛对只允许最多两名操作员进入比赛区。

2.任务要求

小学组：迷宫机器人从场地的起点出发，由起点出发行至停泊区域内的终点。时间短者为胜。

初中组：迷宫机器人从场地的起点出发，将场地内的所有通道都行走一遍，最后停在停泊区为完成任务，时间短者为胜。

高中组：迷宫机器人从场地的起点出发，将场地内的所有通道都行走一遍，最后回到起始区，再自动从最短的路径由起点行走到终点，并停泊到停泊区为完成任务，时间短者为胜。

3.比赛

（1）竞赛使用8×8迷宫场地，终点处于迷宫场地停泊区域中任意一个正方形单元。

（2）每个参赛队机器人编程调试完成后，在场地上只有4分钟的运行时间。在该时间段内，如果机器人完成任务失败，可以由选手将机器人拿回到起始点重新开始运行，此过程中不能暂停，也不能更换电池和修理、调试机器人。

（3）迷宫机器人第一次从起点出发开始直到按规定到达终点，且该期间无参赛队员对迷宫机器人的触碰，则称为一次“成功运行”。迷宫机器人可在规定时间内进行迷宫路径判断、甄选、记忆，并自动调用适宜的程序，实现多次“成功运行”。其中运行最快的一次时间作为初赛成绩。

（4）迷宫机器人启动运行后出现故障，在计时开始后五分钟内，允许参赛队员将迷宫机器人从迷宫取出，放到起点重新启动运行，这称为“碰触”迷宫机器人。但每轮比赛中，每个参赛队的成员“碰触”迷宫机器人次数不得多于3次。

（5）如场地的墙壁比赛中被机器人及选手碰倒或歪斜，比赛将暂停，裁判应尽快将之修复。如果裁判认定某一队故意破坏竞赛场地，该队将受到警告，严重者将取消其比赛资格。

（五）评分标准

1、完成任务：选手完成了整个任务，则选取该轮比赛中用时最短的一次作为该轮比赛的成绩，参赛选手每触碰机器人1次，在该轮比赛中，该参赛队的最终成绩将增加5秒。选手在4分钟内完成任务的单轮得分为：

（实际时间+ 惩罚时间–奖励时间）×得分系数0.95

2．未完成任务：在规定时间内机器人没完成任务，则该队的得分按如下方法计算（完成了任务，则得分按第一条计算）

将场地平均分成大小相同的16个格子，机器人每经过一个格子机器人最后总时间可减少1秒，如图4：

图4 示例图

如机器人从图4中的左下角的起始点出发：

A、如机器人未完成任务，且始终没走出第一个虚线框，则总时间为：4分钟+ 惩罚时间；

B、如机器人离开了第一个格子，但选手重试时到最后都没离开第一个格子，那么选手的总时间为：4分钟–最多的一次经过的格子数+惩罚时间；

3．奖励时间：如果机器人在规定时间内完成所有规定的动作，则最后总的时间将减少5秒。

4.惩罚时间：选手每碰一次机器人，则在该轮比赛的总时间上加5秒。

二、竞赛仲裁及比赛须知

1.比赛现场成绩由裁判和参赛选手当场签字确认，逾期不能追诉和更改；

2.如果在比赛过程中出现以下情况之一，裁判可以终止比赛：

A.比赛开始后，裁判宣布入场1分钟内，参赛队员没有入场；或在裁判宣布停止操作，逾5秒钟后参赛队仍未停止操作时；

B.违反以上“参赛对象”“赛前准备”“比赛”中所规定事项及比赛过程中队员出现其他

严重犯规事件（如藏匿其他参赛队员迷宫机器人、恶意破坏其他参赛队的迷宫机器人、阻碍其他参赛队员正常比赛、在比赛现场与其他参赛队争执斗殴等等）；

3.比赛期间，凡是规则中没有说明的事项由竞赛组委会仲裁委员会解释和判定。

4.本规则是实施裁判工作的根本依据。在竞赛中，裁判有最终裁定权。他们的裁决是最终裁决。裁判不会复查重放比赛录像。关于裁判的任何问题必须由一名学生代表在两场比赛之间向总裁判长提出。