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水中机器人大赛


时间:   来源:赛博会   发布人:author

 

 水中机器人大赛前言:规则由中国(郑州)国际青少年竞技大赛暨博览会科技赛事组委会根据历年水中机器人比赛情况,并参考其他机器人比赛项目规则编写。本版规则、解释、修改均由赛博会科技赛事组委会发布、负责。本规则只限于水中机器人比赛定义的活动范围内使用。鉴于水中机器人比赛活动在逐步发展过程中,本规则也将根据赛博会赛事活动的开展而不断完善。

第1章 水中机器人比赛概述

1.1 比赛项目:机器人水球比赛是水中机器人比赛主要项目,目前分为3个大类:基于全局视觉的水中机器人竞赛(全局视觉组)、基于自主视觉的水中机器人竞赛(自主视觉组)和2D仿真组。

1.1.1 全局视觉组主要设6个比赛项目:水球比赛(其包括:1vs1水球比赛、2vs2水球比赛)、12米接力比赛、场地追逐比赛、障碍竞速比赛和技术挑战赛,其中技术挑战赛为双鱼对游小项。

1.1.2 自主视觉组主要设2个比赛项目:1vs1水球比赛和技术挑战赛,其中技术挑战赛为单鱼顶球小项。

1.1.3 2D仿真组主要设7个比赛项目:1vs1水球比赛、3vs3水球比赛、12米竞速比赛、场地追逐比赛、障碍竞速比赛和技术挑战赛,其中技术挑战赛包括单鱼顶球和双鱼对游2个小项。

1.2 水中机器人比赛意义:水中机器人比赛涉及机器人足球、水动力分析、水下通讯、图像处理、抗干扰等多方面的内容,难度大,技术复杂。通过机器人水球比赛与学术研究的结合,有利于激发学生进行科学研究的兴趣,培养学生从事科学实践的能力。

第一部分 基于全局视觉的水中机器人竞赛

第2章 全局视觉组赛前准备及裁判

2.1 比赛场地:比赛场地为长方形水池,包括两台比赛电脑、一个支架、一个摄像头,两套球门、两个无线通信模块。场地示意图如图2-1所示:

 

图2-1:比赛场地示意图 (单位:mm)

 

 

图2-2:比赛球门示意图 (单位:mm)

2.1.1 场地尺寸:水池内部的矩形区域为最终的有效比赛场地,不包括水池壁及球门两侧区域,有效比赛场地尺寸为2700 mm ×2000 mm ×300mm(长×宽×高),如图2-1所示。左右禁区大小各为1/4有效比赛场地,球门宽度为400mm。除了有效比赛场地和球门区域外,机器人禁止进入其它任何区域。比赛场地由组委会统一提供。

2.1.2 场地线:所有的场地线(中线、禁区线、球门线、发球点和点球点线)都为10-20毫米宽的白线,如图2-1所示。2.1.3 水深度:水深为200--250mm。

2.1.4 颜  色:池底和池壁为湖蓝色,球门颜色为黑色。

2.1.5 球  门:每个球门由两块钢铁折板组成,折板尺寸为800 mm × 150 mm × 150 mm(长×宽×高),如图2-2所示。球门宽度为400mm,球门线距离池壁大约150mm。

2.1.6 发球点:比赛只有一个发球点,位于场地中央,称为中心发球点。发球点是裁判在比赛开始或比赛中断重新开始情况下放置水球的位置,为防止水球漂移,主裁可以采用湖蓝色球杆将球轻轻固定直至比赛开始。发球点用白色的小十字叉在池底标示出来。

2.1.7 点球点:点球点位于有效场地长边中线分别靠近双方球门线400mm处。点球点用白色的小十字交叉在池底标示出来。

2.1.8 禁区和球门区:禁区是以球门线左右各延伸200mm为长,与中心线平行400mm为宽的矩形区域。禁区用白线在池底标示出来;球门区是指球门线、两球门短边、池壁所围成的区域。

2.1.9 观众及其他:比赛过程中,场地周围1米范围内除裁判外不得有观众或队员围观。除了球门、水球和参赛机器人、障碍物外,比赛场地中不得放入与比赛无关的任何设施或干扰物。

2.2 水球:2.2.1 材料:比赛用水球为塑料制的可充气按摩用健康球,充气后直径大约为130mm,颜色为深红色,在球中注入一定体积的水,使球悬浮在一个合适的深度(露出约2/5直径的高度便于机器人触球),水球由组委会统一提供。2.2.2 更换水球:比赛过程中,若水球损坏,则由裁判决定暂停比赛以及更换水球,并确定重新开始时间。没有裁判的许可不得更换比赛用水球。

2.3参赛者:

2.3.1 硬件:机器人游动方向定义为长度,摆动方向定义为厚度,两者垂直方向定义为高。

   头部长度:150-180mm;头部高度:60-90mm;头部厚度:30-50mm

   尾部长度(不包括尾鳍):160-190mm,尾部高度厚度不得超过头部

   尾鳍长度:沿长度方向50-80mm,沿高度方向90-120mm

   胸鳍尾鳍材料:采用较硬塑料材料,不得用金属材料,以免比赛中刮坏

   尾部材料:尾部统一使用橡胶皮套;机器人颜色为黑色。每个机器人重量不得超过2kg;在不受挤压的情况下,机器人必须能够放进一个底面半径为75mm,高为450mm的圆筒里。

2.3.2 球队:一场比赛由两支球队进行,每支球队颜色由裁判组现场指定,机器人前方色标颜色为球队颜色。各队参赛队员最多3名,其中一名为队长。比赛开始后,队长和队员禁止接触比赛中的机器人。每支球队的参赛机器人数目不能多于规定数量。

2.3.3 守门机器人:水球比赛中,可以固定一个机器人为守门机器人,或者不固定具体机器人为守门机器人比赛中最先进入己方禁区视为守门机器人。

2.3.4 比赛机器人:除守门机器人外,其他机器人为比赛机器人。

2.3.5 色标设置:每个机器人有两个识别色标,每个色标大小为60mm×50mm,统一贴在机器人头部,双方机器人的色标必须明确且易于辨认,不得有冲突。除色标外,机器人身上不能有任何破坏性装置。各队可用色标颜色的标准RGB值以及HLS范围如下:

   标准红RGB(200,3,3)     HLS范围:HLS (0,30,30)--HLS (10,140,185)

   标准橙 RGB(250,110,20)   HLS范围:HLS (10,80,80)--HLS (30,220,240)

   标准黄RGB(220,220,25)    HLS范围:HLS (38,100,100)--HLS (55,210,240)

   标准浅绿RGB(100,240,70) HLS范围:HLS (75,125,90)--HLS (105,220,200)

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