機器人滅火競賽規則 壹、任務 機器人滅火是模擬現實家庭環境中處理火警的過程。制作壹個由計算機程序控制的機器人，在壹套模擬平面結構的房間裏運動，找到代表房間裏火災點的正在燃燒的蠟燭並盡快將它撲滅。 二、標準 1.模擬房子平面結構和特性 競賽場地平面結構示意圖見《規則附件》。示意圖中的尺寸供練習和實踐時參考，競賽場地的實際尺寸與示意圖給定尺寸基本相同，但允許有1cm範圍內制作誤差。模擬房間的墻壁高33cm，材質為木質。墻壁為白色。競賽場地地板為黑色的光滑木制表面。地板允許有接口，接合處平整並為同樣的黑色。有壹些機器人可能采用泡沫、粉末或者其他物質來撲滅蠟燭火焰，所以每壹場競賽後應清理場地。但不保證每壹個機器人在該次競賽過程中，地板都能保持完全黑色。競賽場地模擬房間裏的整體地面是水平的，沒有斜坡和樓梯。場地平整度要求：在不連續區域小於0.3cm水平誤差。房間所有走廊和門框的寬度均不小於46cm。門框上沒有門，在門框所在地面上用壹條2.5cm寬的白線表示房間入口和門，白線本身的面積屬於房間內的區域。機器人必須從競賽場地中代表起始位置的白色正方形中開始啟動。如示意圖中標有“H”的正方形，代表起始位置。實際競賽場地並不標記“H”。代表起始位置的白色正方形為30cm×30cm邊長，正方形的對角線交點將設在46cm走廊的縱向中心線上。參賽選手可以用壹些裝置來校正機器人在正方形中的位置。壹旦啟動，它可以在競賽場地中向所希望的方向橫向或縱向運動。最終競賽場地以當天現場提供為準。 2.場地照明 競賽場地周圍的照明根據比賽實際場地條件確定。參賽者在競賽前將有時間了解場地及周圍環境燈光。競賽期間的照明條件是相對穩定不變的。機器人滅火競賽的挑戰性特點之壹就在於機器人應能夠在壹個含不確定照明、陰影、散光等實際情況的環境中運行。 3.機器人 機器人整體外形尺寸在靜止和運動狀態下，都應保持在30cm×30cm×30cm之內，包括機器人的觸角、探測物及裝飾物；機器人的觸角、探測物及裝飾物均屬於機器人的壹部分。對機器人的重量、制作材料、產品型號等不作限制。 4.蠟燭 蠟燭的火焰代表房間內機器人試圖找到並撲滅的火源。火源的火焰位置有效高度（指火焰底部距場地表面的距離）在15cm至20cm之間，火焰本身高度將控制在2cm至3cm之間。否則，將會調整或更換蠟燭。蠟燭是直徑1-2cm的白蠟燭。當蠟燭的火焰位置在上述的有效高度範圍內，機器人啟動之後，不管此後蠟燭火焰具體高度是多少，要求機器人能發現火焰。蠟燭被安裝在壹個7cm（長）×7cm（寬）×3cm（高）的半光澤黃色的木質基座上。 5.傳感器 在沒有與其他規則和規範有抵觸的情況下，對傳感器的型號沒有限制。 6.家具 競賽場地內有壹件模擬家具。由抽簽確定房間號之後，這件模擬家具將擺放在該房間的示意位置。機器人可以接觸模擬家具。模擬家具是壹個不大於12cm直徑的半光澤黃色的木質圓柱，柱高30cm、重大於3公斤。 三、規則 1.機器人運行 機器人壹旦啟動必須在沒有參賽選手的幹預下自動控制，即：機器人必須是由計算機程序控制，而非人工現場控制。機器人在運行過程中可以碰撞或接觸墻壁，但是事先不能標記和破壞墻壁。當機器人經過競賽場地時不能把任何東西留在後面，並且不能在競賽場地留下任何可以幫助它運行的標記。如果裁判認為機器人編制的程序是在故意沖撞競賽場地（包括墻壁和模擬家具），該機器人將被取消參賽資格或成績。機器人搜救：在高中組比賽中，將列入搜救模式及回家模式。機器人滅火後才能進行搜救。搜救對象放在火源房間中。在房間中靠墻壁，有壹條內側直徑為15cm、半圓形、寬2.5cm的白線，搜救對象是壹個位於半圓圓心位置的白色豎立的膠卷盒。機器人在進入白圈後，必須做出搜救動作，拾起膠卷盒（完全離開地面）並離開房間才算作有效搜救。在“回家”途中如果搜救對象沒有被攜帶或中途丟失，則判回家模式失敗。 2.熄滅蠟燭 機器人不能運用任何破壞性的或危險的方法來撲滅蠟燭。它可以運用水、空氣、CO2等物質,或者使用機械方式，但是禁止使用任何危險的或可能破壞競賽場地的方法或物質。比如，不能通過燃放爆竹產生沖擊來使蠟燭熄滅，也不能通過碰倒蠟燭而使蠟燭熄滅。蠟燭在燃燒時不允許被撞倒，否則，按未完成滅火任務處理。如果機器人在進行滅火動作的過程中碰撞蠟燭，機器人運行成績仍然有效。機器人撲滅蠟燭的過程中所產生的雜物，例如：水、發酵粉、生奶油等遺留物，將在該次競賽之後的間歇時間由裁判進行清理。機器人在開始滅火動作時，必須完全進入蠟燭所在房間（即：機器人在地面的垂直投影全部越過房間門口地面的白線，而不是在線外或者踩在線上），並且機器人必須有部分或全部到達距離火焰30cm的圈以內。 3.蠟燭位置 由抽簽確定房間號，蠟燭將擺放在該房間的示意位置。在機器人所經歷的三次比賽中，蠟燭不會放在相同的房間裏。 4.傳感器 禁止參賽選手在模擬房間的墻面或地面放置任何標記、“燈塔”或反射物來幫助機器人導航。競賽場地周圍燈光可能是具有紅外線、可見光和紫外線的光源，如果機器人使用光傳感器找蠟燭或探測墻壁和模擬家具，設計者應采取措施避免這些光源對它的影響。 5.安全 如果現場裁判認為機器人的行為對人員或設備有危險或可能有危險，可以隨時終止競賽。參賽機器人不能使用任何易燃易爆物質。 四、競賽 1.競賽方式 （1）在小學組競賽中，蠟燭將隨機放在四個房間中，不采用回家模式。（2）在初中組競賽中，蠟燭將隨機放在四個房間中，必須采用回家模式。（3）在高中組競賽中，蠟燭將隨機放在四個房間中，完成滅火任務之後，須完成搜救模式和回家模式。 2.競賽順序 參賽選手和所制作的機器人通過抽簽確定參加競賽的先後次序。競賽順序壹旦排好不得改變。因每輪所有參賽隊完成競賽所需時間的不確定，每壹輪競賽開始的時間不固定。所有機器人必須按照規定的順序進行比賽。在所有機器人第壹輪比賽結束後再開始下壹輪的比賽。在兩輪比賽之間，參賽選手可以調整和修理機器人，但不允許更換機器人。前壹個機器人比賽時，後壹個參賽選手應做好準備，等待裁判員點錄。每個隊員有2分鐘時間進入賽場準備，準備工作完畢後示意裁判。2分鐘內沒有準備好的機器人將喪失這壹輪比賽資格並被記錄為壹次無成績，但不影響參加下壹輪比賽。隊員進入競賽場地，進行2分鐘調試和適應場地後，由隊員將機器人放置在起始位置，並將啟動方法告知裁判。然後抽簽確定任務房間，由裁判員啟動機器人。三輪比賽抽出的房間不會相同。 3.時間限制 機器人需在3分鐘內找到並熄滅蠟燭。在3分鐘之後仍未撲滅蠟燭火焰，裁判將終止該參賽選手及機器人的該輪比賽，滅火成績按照３分鐘記錄。對於初中組比賽，機器人回家模式的最長時間是４分鐘。熄滅蠟燭後開始計時，超過限定時間仍未完成回家任務的機器人，裁判將終止該輪比賽。回家時間按照４分鐘記錄。對於高中組比賽，機器人要求依次完成滅火、搜救和回家任務。搜救時間從熄滅蠟燭開始計時，直到機器人拾取了搜救對象，並且離開蠟燭和搜救對象所在的房間時為止。搜救模式的最長時間為３分鐘。如果機器人３分鐘內沒有完成搜救任務，裁判將終止比賽。搜救成績按照３分鐘記錄，同時按照４分鐘來記錄回家成績。回家模式從機器人離開搜救對象所在房間開始計時，直到機器人回到“家”為止，機器人回家模式的最長時間是４分鐘，超過這個時間，裁判將終止比賽，按4分鐘記錄成績。 4.停表 僅在兩種情況下停表： （1）超出相應任務最大時間限度；（2）隊員請求停表終止本輪比賽，記錄為壹次無成績。 5.本輪比賽終止 比賽中由於各種情況沒有完成所有規定任務而提前結束的比賽，稱為比賽終止。 五、評分標準 1.得分 （1）每輪得分=實際時間×啟動模式系數×房間系數×搜救系數（高中組）×回家系數（初中、高中組）。（2）在本次競賽中，每個參賽選手有三輪比賽機會。最終成績取三次得分中兩次好的得分相加後乘以可靠性系數。最終以得分最低的機器人為勝出，該機器人制作者為優勝者。 2.運行模式 對於所有機器人滅火競賽，得分越低，成績越好。 （1）標準啟動：機器人靠人工按鈕啟動。標準啟動模式得分系數是1.0。 （2）聲音啟動：機器人不是由人工按按鈕來啟動，而是接收到聲音信號後啟動為聲音啟動模式。裁判員通過聲音信號來啟動機器人。如該機器人因檢測到幹擾的噪聲而被錯誤啟動，可重新啟動機器人。裁判員發出壹次聲音信號後，機器人在5秒鐘之內未啟動，視為該輪比賽結束。比賽中的發聲器由參賽隊員自備。聲音啟動模式的得分系數是0.9。 （3）搜救模式：高中組的機器人熄滅蠟燭後，開始進行搜救。機器人在開始搜救前，將搜救對象撞出或帶出搜救區域，搜救模式失敗，本輪比賽結束；機器人拾起搜救物後，在行走過程中，搜救物掉落，搜救模式失敗，本輪比賽結束；機器人走出搜救對象所在房間，但未能攜帶搜救對象或超過規定搜救時間，搜救模式失敗，本輪比賽結束。搜救模式成功後，搜救系數是0.6。 （4）回家模式：對於高中組要求完成滅火和搜救任務後，才能回“家”，即：回到代表起始位置的區域內。在回家路上不能進到任何房間裏，進入房間的判斷標準是機器人全部越過白線進入房間。回家途中進入房間的機器人判定為回家失敗。機器人的任何壹部分進入代表起始的位置內，並停止運動，就認為機器人完成回家模式。如果機器人進入起始位置而未停止動作，不能算完成回家模式。如果機器人沒有回到起始的位置內或回家時間超過4分鐘，該機器人就不能被視作完成了回家模式。回家模式的得分系數是0.8。 3.房間系數 為了使競賽更具真實性及鼓勵創造更聰明的機器人，增加競賽過程的不確定性，減少運氣成分的影響，引入了房間系數。每壹輪競賽中，機器人找到蠟燭前搜索的房間越多，房間系數值越小，得分越少，成績越好。（1）搜索過1個房間，房間系數為1.00 （2）搜索過2個房間，房間系數為0.75 （3）搜索過3個房間，房間系數為0.50 （4）搜索過4個房間，房間系數為0.30 機器人按什麽順序搜索房間不作要求。計算房間系數的前提是機器人在完成滅火任務前搜索了幾個房間。沒有完成滅火任務不計算房間系數。 機器人需全部越過門框白線進入房間內才能視作機器人搜索了該房間。重復搜索同壹個房間，房間系數不被重復計算。 4.實際時間 實際時間為比賽結束裁判員停表時間。實際時間包括滅火時間、搜救時間（高中組）和回家時間（初中、高中組）的總和。搜救時間定義為：從蠟燭火苗被熄滅開始計時，到機器人完全離開搜救對象所在房間為止。以機器人在地面的垂直投影完全越過房間的白線作為判定機器人離開房間的標準。回家時間（初中組）定義為：從蠟燭火苗被熄滅開始計時，到機器人回到代表家的白色區域中，並處於靜止狀態為止。回家時間（高中組）定義為：從機器人離開搜救對象所在房間開始計時，到機器人回到代表家的白色區域中，並處於靜止狀態為止。 5.可靠性 滅火機器人的可靠性是指三次指定任務都成功。三次指定任務都成功的可靠性系數為0.9，其他情況為1.0。
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