纳茵特智能挑战赛—“九宫智库”竞赛规则
一、任务简述
参赛的选手通过现场搭建、修改调试程序，在单个“九宫”场地中使用2台机器人，完成一系列模拟智能停车场场景中的任务。参与竞赛的过程中，选手不仅学会机器人的搭建方法、调试过程及控制原理，同时也使机器人成为他们共同成长的伙伴。这既是本届智能挑战赛的任务，也是国际教育机器人联盟（IER）倡导的基本理念。
二、场地说明
2.1 场地规格
由9块45*45cm 的单元格拼接而成的“九宫”场地，如图2-1所示，图中同颜色的单元格，代表不同的任务，具体任务由裁判现场公布。
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单元格编号 |
1号 |
2、4、5、7号 |
3、6号 |
9号 |
8号 |
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任务区示意色 |
蓝色区域 |
紫色区域 |
绿色区域 |
红色区域 |
黄色区域 |
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任务区说明 |
起点\终点区 |
中级任务区 |
初级任务区 |
智能车库区（入口朝8号单元格） |
智能车库等待区 |
2.2单元格
45*45cm方格，内有若干个Φ5 RGB全彩灯。场地由9个单元格组成，每个单元格都有相应的任务，现场经裁判使用“九宫竞赛管理”计算机选择规定任务图拼接而成。
2.3场地编号标准
场地单元格上的箭头标识朝一个方向，以场地箭头方向开始，按从左往右，从上往下的顺序对单元格进行编号依次为1-9，如图2-2示。编号顺序和机器人完成任务的先后顺序无关。
2.4引导线
引导线所组成的图案即机器人寻迹的路线，使用Φ5 RGB全彩灯形成，采用RGB三种颜色任意组合，选手在现场根据实际情况对机器人进行调试，以完成所要求的任务。机器人在执行未经说明可脱线的任务过程中其垂直投影应始终在引导线上方。引导线两侧可能有装饰图案，但不会影响到机器人识别引导线。
2.5环境条件
比赛场地尽可能为冷光源，低照度，低磁场干扰，引导线会根据现场环境调节亮度，场地尽可能保持平整。由于单元格拼接时存在误差，可能会有一定偏差和间隙，参赛选手应考虑比赛现场存在各种实际情况的可能性，具备适应比赛现场的能力。
3.1机器人尺寸与规格
机器人最大尺寸：静止状态下垂直投影不超过直径为30CM的圆(起始\终点区)内，机器人重量（含电池）不超过1.1千克。
3.2机器人设计要求
3.2.1.限定使用1个可编程处理器，驱动电机不超过2个（5V电压下，转速不超过250转/分钟）。
3.2.2.机器人不限传感器个数及种类，机器人配置无线蓝牙功能，以便与九宫竞赛管理计算机进行通讯。
3.2.3.根据机器人电源连接方式不同（串联或并联），机器人使用的所有电压不得超过5V。
3.2.4.结构：机器人必需使用塑料积木件搭建。
3.2.5.正式比赛时两名选手各使用一台机器人参赛，可相互协助。中途不能更换机器人，可允许携带备用零部件（非整机）对机器人在不更换机架的前提下进行维护。
3.3系统环境
采用《九宫竞赛管理软件》，用于竞赛的自动计时及评分。由系统发出指令，开始自动计时，机器人到达终点发出指令则计时结束。裁判根据选手完成任务的实际情况，在竞赛管理计算机上记录选手成绩，并显示参赛队伍最终成绩。
四、任务模块
4.1任务说明（道具信息详见4.2道具说明）
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任务 区域 |
任务 名称 |
任务说明 |
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起点 终点 |
开始 结束 |
开始任务：通过蓝牙模块与竞赛管理计算机建立通讯，在接收到竞赛管理计算机发出的[开始]指令后出发，并成功离开起点区(机器人的垂直投影完全离开起点区)。 结束任务：成功回到终点区（机器人与地面接触的部分压着终点分区即可）并通过标准指令格式发送[结束]命令到竞赛管理计算机上，且在机器人屏幕上显示并保留该字符（便于裁判评分时确认）。 得分说明：成功离开起点区得10分，成功回到终点区得10分，机器人屏幕显示指令字符得10分。 指令标准格式：[开始]\[结束] |
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初级 任务 |
基本 道路 |
任务说明：基本道路任务为以下参考图形，由裁判使用竞赛管理计算机生成二个图形。机器人从一个路口进入，沿引导线行走，从另外路口走出且离开此单元格。 得分说明：成功走出一个基本道路任务得20分，同一单元格重复走不加分。 特别说明：基本道路任务图采用四选二方式决定，下图为参考图。 |
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参考图一 |
参考图二 |
参考图三 |
参考图四 |
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中级 任务 |
露天 移车 |
任务说明：将汽车模型移动到同单元格内的停车架上且离开此单元格。小学组为无路障任务，中学组为有路障任务。 得分说明：完成此任务，总得20分。 小学组：汽车模型在停车架上不掉落得15分，机器人完全离开此单元格时得5分。 中学组：汽车模型在停车架上不掉落得15分；机器人完全离开此单元格时得5分。在完成任务过程中触碰路障，扣5分。 道具位置：放置如下图；停车架以引导线为中心线，靠齐单元格边线；路障放置红点区域中心；汽车模型以引导线为中心线放置，汽车模型头部朝路障位置。 |
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初始状态（小学组） |
初始状态（中学组） |
完成状态 |
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夹位 移车 |
任务说明：将汽车模型从夹位车库中移出，并将汽车模型移动到同单元格内的停车架上且离开此单元格。 得分说明：完成此任务，总得分30分。 汽车模型在停车架上不掉落得25分，机器人完全离开此单元格时得5分。 道具位置：放置如下图；停车架以引导线为中心线，靠齐单元格边线；夹位车库以引导线为中心线，靠齐单元格边线；汽车模型尾部接触夹位车库推杆原始位，汽车模型头部朝出口方向。 |
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初始状态 |
出库状态 |
完成状态 |
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斜位 移车
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任务说明：将汽车模型从斜位车库中移出并将汽车模型移动到同单元格内的停车架上且离开此单元格。 得分说明：完成此任务，总得分30分。 汽车模型在停车架上不掉落得25分，机器人完全离开此单元格时得5分。 道具位置：放置如下图；停车架以引导线为中心线，靠齐单元格边线；斜位车库以引导线为中心线，靠齐单元格边线；汽车模型头部接触斜位车库挡板原始位，朝出口方向。 |
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初始状态 |
出库状态 |
完成状态 |
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旋转 取车 |
任务说明：将汽车模型从旋转车库中移出并将汽车模型移动到同单元格内的停车架上且离开此单元格。 得分说明：完成此任务，总得分30分。 汽车模型在停车架上不掉落得25分，机器人完全离开此单元格时得5分。 道具位置：放置如下图；停车架以引导线为中心线，靠齐单元格边线；旋转车库触地底板二边靠齐单元格边线；汽车模型尾部中部接触旋转车库转杆，平行于水平引导线。 |
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初始状态 |
出库状态 |
完成状态 |
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高级 任务 |
识别 二维码 |
任务说明：机器人扫描智能车库前的二维码，根据二维码结果发出相应声数（1，发出一声；2，发出二声），并将二维码识别结果显示在机器人主机屏幕上并保留该字符（便于裁判评分时确认）。 得分说明：完成此任务，总得分30分。 正确扫描出二维码得10分，发出正确声数得10分，机器人屏幕显示指令字符得10分。 指令标准格式：[二维码值：X]，X为1、2 道具位置：二维码在智能车库的主机屏中部显示，大小为2CM*2CM，比赛时由智能车库主机随机生成。主机放在智能车库的入口面的左半边中部引导线位，高度为35CM~45CM之间。 |
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显示1的二维码 |
显示2的二维码 |
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智能 入库 |
任务简介：根据二维码的识别结果将对应单元格（1对应5号单元格，2对应7号单元格）中的汽车模型及停车架一起送到智能车库停放。 任务说明：汽车模型及停车架进入智能车库前的等待区，待智能车库前的红色指示灯灭时，将汽车模型及停车架送入到智能车库进车口。 得分说明：完成此任务，总得分60分。 汽车模型及停车架进入智能车库前的等待区得50分。正确送入到智能车库进车口得10分。当智能车库指示灯亮时送入不得分。 特别说明：取车号与二维码结果不符，任务总得分减半。 道具位置：放置如下图；智能车库入口朝8号单元格，入口边线与智能车库单元格边线靠齐，二侧居中对齐。 |
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初始状态 |
等待状态（等待区） |
完成状态 |
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4.2任务道具说明（参考，以比赛现场公布为准）
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说明 |
图例 |
说明 |
图例 |
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停车架: 4个 |
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夹位车库: 1个 |
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斜位 车库: 1个 |
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旋转 车库: 1个 |
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智能 车库: 1套 |
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铝型材框架 成品尺寸:长*宽*高，510*470*440mm 重量≥4.9KG |
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路障 模型: 1个（中学组）
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汽车 模型:4辆
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尺寸：长、宽为3.5-4.5厘米，高度为4.0-5.0厘米 重量：不超过50克 材质：塑料或木质 |
尺寸：长度为8-12厘米，宽度为3-5厘米，高度为2-5厘米 重量：40-150克 材质：塑料或铝合金 |
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五、竞赛流程
5.1编程、调试
待参赛选手进入封闭的比赛场地后，由裁判启动《九宫竞赛管理软件》设计任务场地并公布，选手在接下来的150分钟内现场独立搭建、修改程序、调试机器人。
5.2 赛制流程
比赛以抽签的方式决定各参赛队的对手,赛前根据各参赛队的队伍编号分别将队伍编为1、2、3……号,选手在调试比赛前进行两次抽签,决定两轮比赛的对手，签的个数为队伍总数,各参赛队抽签时会去掉与自己队伍编号一致的号码及已经抽取的号码,比赛时，按照抽签的顺序决定出场的次序。
5.3 启动
每队选手自己定义机器人编号如1号、2号，但只能1号机器人在“起始区”内待命并与“九宫竞赛管理软件”计算机进行通讯，由计算机发出开始指令后，计时开始，同时1号机器人自动开始运行。若机器人不运行则改由手工启动，评分由裁判手工评分，则该轮比赛得分系数为手工启动系数。
后续机器人在前面机器人离开“起始区”后(机器人的垂直投影完全离开起始区)可放入场地，手动运行即可。
5.4 结束
1号机器人抵达终点区，则该轮比赛结束，计时停止。而其他机器人尚未完成任务，则计算已完成的任务总分。
比赛过程中，在未说明可以脱线行走的任务区进行脱线行驶则任务失败且该机器人比赛提前结束，之前得分有效，其他机器人可继续完成任务。
在任务执行过程中，未经裁判允许参赛队员接触机器人，则该轮比赛终止，已完成任务的得分有效。
每轮最长计时5分钟，超过5分钟则任务结束，之前得分有效。
5.5 合作奖励
二台机器人参赛，且每个机器人都完成2个及以上任务（开始/结束任务不算），总分加40分。
5.6 重试
比赛过程中，每台机器人有1次重试的机会，启用重试之后，该机器人之前得分清零，重试时机器人必须从起点出发，期间计时不停止。
重试机器人只能手动启动，得分系数按第一次启动方式计算。
5.7 处罚
故意破坏场地者将取消比赛资格。
六、评分标准
每组参赛选手有两轮比赛机会（两轮比赛场地一致），如果时间允许，可由组委会决定在两轮比赛间适当增加调试时间。每场比赛，均按赛场上的实际状态记录成绩，由竞赛管理计算机统计得分，得分精确到0.1分。
6.1得分
得分系数：使用《九宫竞赛管理软件》启动机器人得分系数为1.2，人工手动启动机器人得分系数为1.0。
扣分：比赛期间应保持相关道具的相对完整。若损坏道具或将道具移至该任务模块之外，则该任务不得分，且从该轮任务总分中扣除10分。
任务总分 =各个任务分值之和 -扣分。
总成绩 = 得分系数×任务总分。
总得分为两轮成绩之和。
6.2成绩评判
总得分高者排名靠前，总得分相同时以结束时间短者排名靠前。
6.3其它
比赛期间，凡是规则中没有说明的事项由裁判委员会决定。竞赛组委会委托裁判委员会对此规则进行解释与修改，在竞赛中，裁判有最终裁定权，他们的裁决是最终裁决。
七、通用附则（见附件11）
附录:
成绩统计表（小学组）
参赛队： 日期： 年 月 日
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区域 |
任务 |
分值 |
实际得分 |
备注 |
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起点 |
开始 |
10分 |
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初级任务 （四选二） |
基本道路1 |
20分 |
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基本道路2 |
20分 |
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基本道路3 |
20分 |
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基本道路4 |
20分 |
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中级任务 |
露天移车 |
20分 |
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夹位移车 |
30分 |
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斜位移车 |
30分 |
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旋转取车 |
30分 |
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高级任务 |
识别二维码 |
30分 |
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智能入库 |
60分 |
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合作 |
合作奖励 |
40分 |
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终点 |
结束 |
20分 |
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犯规 |
罚分 |
10分\次 |
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得分系数 |
自动\手动 |
1.2\1.0 |
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比赛时间 |
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总分 |
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关于取消比赛资格的记录：
原因：
裁 判 员： 记 分 员：
参赛队员： 参赛队员：
裁 判 长： 数据录入：
成绩统计表（中学组）
参赛队： 日期： 年 月 日
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区域 |
任务 |
分值 |
实际得分 |
备注 |
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起点 |
开始 |
10分 |
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初级任务 （四选二） |
基本道路1 |
20分 |
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基本道路2 |
20分 |
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基本道路3 |
20分 |
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基本道路4 |
20分 |
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中级任务 |
露天移车 |
20分 |
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夹位移车 |
30分 |
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斜位移车 |
30分 |
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旋转取车 |
30分 |
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高级任务 |
识别二维码 |
30分 |
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智能入库 |
60分 |
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合作 |
合作奖励 |
40分 |
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终点 |
结束 |
20分 |
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犯规 |
罚分 |
10分\次 |
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得分系数 |
自动\手动 |
1.2\1.0 |
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比赛时间 |
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总分 |
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关于取消比赛资格的记录：
原因：
裁 判 员： 记 分 员：
参赛队员： 参赛队员：
裁 判 长： 数据录入：