第19课 人工智能挑战赛

一. 竞赛场地


竞赛场地
比赛场地是一个长宽2.4m×1.8m的赛场，围栏高约50cm，围栏安装有安全保护性的透明框架，场地框架示意图如上图：

注意：两面围栏的识别卡片是并排摆放
上图是有可能出现的一种场地图形（该图仅供示例参考用，实际场地以比赛公布为准）：
比赛场地铺设草地，尺寸2.4m×1.8m。场地上面分为无人驾驶区（图示黄色区）和手动操控区（图示绿色区），右下角为出发区，上方中间为安全区，中间红色部分为守门歹徒（颜色视觉标识别靶），“笑脸”为人质，“1、2、3”分别为3名歹徒。
二. 设备标准
1. 机器人主控器
主控器不限制产商品牌，是否国产，要求采用开源控制器（Arduino、掌控板、micro:bitt等），开源的判定标准为可以实现使用官方开源软件向主控器上传程序，对于裁判有质疑的设备，选手要能够用自己所带电脑上安装的开源软件向裁判演示证明。
每台机器人身上仅能搭载一个主控器，不得使用两个或两个以上的主控器。
需要准备两套程序，人工智能识别程序和手动控制程序，两套程序允许分别储存于两个主控器上，但更换主控器的过程中不暂停比赛计时。

2. 机器人传感器
需使用视觉识别传感器；
禁止使用带危险性传感器，如激光类传感器。
3. 机器人供电
为保证赛事安全和公平，机器人的供电单节电池电压不得超过4.2v，使用节数不作限制，但电池组合输出的总电压不得超过9V。

4. 机器人动力输出设备
为避免过大功率电机等设备带来的不安全性和不公平性，机器人采用的电机、舵机的额定电压不得超过10V 。

5. 机器人遥控设备
遥控阶段机器人允许使用遥控装置，接收装置可采用蓝牙、红外、2.4G等任意遥控通信方式的装置。发射装置允许使用手柄、手机等任何装置，但不可使用具有强信号干扰会影响对方的设备。

6．机器人水弹发射装置
机器人允许使用可发射水弹（又称水晶弹、水宝宝）的装置，水弹为直径6-7mm的环保吸水弹，比赛时的水弹由裁判现场发放。发射装置无规格限定，要求安全，其发射力度不对人体造成危险。

7．结构
机器人应该保留有拼搭特征，不允许使用一体化成型的部件作为主结构。

三. 机器人制作要求

1．机器人数量：
每方机器人总数量最多允许1个。
2．机器人类型及大小：
机器人承担射击寻找目标任务，允许安装视觉识别传感器，允许安装遥控收发装置，允许安装水弹发射装置，其自由展开的最大尺寸不得超过35cm×25cm×35cm（长×宽×高）。

四. 竞赛说明

1. 赛场装置说明：

1) 视觉识别卡片
卡片放置于无人驾驶区域行进的墙上，每个卡片摆放的位置都为中心点距离地面约22mm高，机器人需要识别卡牌才能顺利通行。

2) 视觉识别靶机

红色为视觉识别靶机，地图上红色标记为视觉识别靶机放置地方，分立起和落下两种状态，在立起状态时，若机器人识别到靶机然后发射水弹，受到水弹一定力度的射击会落下。
3) 人质（笑脸球）

地图上笑脸为人质放置的地方，人质是可以被推动的球体，选手需要将人质推动解救到场地外。
4) 歹徒靶机

在比赛最后有3名歹徒阻挡你们离开，需要手动射击将3名歹徒击倒才能带着人质到安全区域。

1. 任务说明

比赛任务目标是获得尽量高的得分，任务形总分为100分。
赛前由参赛队抽签决定比赛顺序，比赛开始时其他选手机器人不得进入比赛区域干扰，每场比赛时间最长为5分钟。设备由选手赛前制作完成。
比赛开始前，所有机器人不得放置入场地。裁判给选手发放水弹。
比赛开始后，选手将机器人放置到出发区，切换人工智能模式，裁判发放水弹和漏斗装置填装水弹。
自动驾驶区域机器人识别卡片成功且做出对应的动作获得10分，共5个卡片，共50分，视觉识别靶机击落栅栏抬起，获得10分，人工智能部分共60分。

手动控制区域需要切换手动控制模式，选手需要控制机器人带着人质击败3名歹徒才能前往安全区，每击败一名歹徒获得10分，共3名歹徒30分，成功解救人质获得10分。手动击败歹徒过程中需要耗费大量水弹，水弹消耗完仍没消灭完歹徒时，必须举手示意裁判用分数兑换水弹，每3分兑换一瓶水弹。
1) 比赛要求::
机器人只有触及出发区或补给区的边界线时选手才可以用手触碰进行手动操作，完成摆放水弹瓶或装弹；
填装水弹时必须使用裁判提供的漏斗装置以免水弹漏出；
机器人均不得触碰场地装置和围栏以免影响破坏场地和装置，轻微的触碰在没有大碍的情况可以继续进行比赛，否则裁判会手动将其挪至出发区或补给区，若机器人属于恶意冲撞的，裁判会将其移出场外不得再放入场地。
当机器人出现故障无法正常行走或乱走时可向裁判请示协助，裁判根据判断情况属实时会手动将其重新移回至出发区。
2) 外观设计说明:
选手参赛设备需要进行一定的外观设计制作，所用材料不限，如手工裁剪纸皮材料、3D打印材料、激光切割木板材料等，建议参赛选手学习及使用数字化加工工具进行外观设计与制作。外观设计分值为10分，通过评委评审，分别设A、B、C三等级，分别对应10、7、3分。
3) 时间说明:
每场比赛时间最长为5分钟，含自动驾驶、遥控射击过程中的任何时间，如重新启动重新出发、更换主控器/切换程序、添加子弹等。最后计分如分数相等，用时短的队伍优先排名。
在同一计时周期内，重启不扣分。
五. 竞赛赛制

1. 比赛顺序：

赛前会抽签对参赛队排序，严格按照抽签确定得顺序进行比赛。比赛中，上一队开始比赛时，会通知下一队候场准备。在规定时间内没有准备好的参赛队将丧失本轮比赛机会，但不影响下一轮的比赛。

1. 比赛赛制：

比赛采用分数排名制，具体赛制根据报名队伍数量在赛前公开；每支队伍在规定的参赛时间内共有两次请求记录成绩的机会。

1. 现场环境 ：

1) 现场的电源
比赛现场提供当地标准电源接口，如果参赛队需要任何电压或者频率的转换器，请参赛队自行准备。距离参赛队最近的电源接口可能距离参赛队的指定调试桌有一定的距离，请参赛队自行准备足够长的电源延长线，同时在现场使用延长线时请注意固定和安全。
2) 现场的光线：比赛现场为日常照明，但是大赛组织方不保证现场光线绝对不变。随着比赛的进行，现场的阳光可能会有变化。现场可能会有照相机或摄像机的闪光灯、补光灯或者其他赛项的未知光线影响，请参赛队员自行解决。
3) 场地平整度
现场比赛的场地铺在地面上，组委会会尽力保证场地的平整度，但不排除场地褶皱等情况。

六. 比赛得分统计表：