第三屆中國人工智能創(chuàng)新大賽（青少年組）——“嫦娥奔月”競賽規(guī)則
1賽事簡介
人類探索月球的步伐從沒有停止，2020年11月24日04時30分，嫦娥五號搭載長征五號遙五運載火箭在海南文昌發(fā)射中心發(fā)射升空，這是我國探月工程的第六次任務，也是中國航天最復雜、難度最大的任務之一，近年來中國宇宙航空技術的突飛猛進也為相關科學領域帶來了全新的發(fā)展機遇。
本次比賽以“嫦娥奔月”為主題，參賽隊員制作機器人，編寫程序，使自己的機器人能夠自主完成各項競賽任務。
2比賽場地與環(huán)境
2.1比賽場地
圖1參考場地（模型以實際比賽為準）
場地地膜尺寸為200*200cm，材質為PU布或噴繪布。黑色引導線寬度為2cm-3cm，黑色引導線末端標有任務模型擺放的位置(模型區(qū))，位置用細線標出。但任務模型位置不是絕對的，模型位置、方向是可以變化的。場地有一個尺寸為30*30cm主基地和一個25*25cm的月球基地，機器人可以多次自主往返基地。
2.2賽場環(huán)境
機器人比賽場地環(huán)境為冷光源、低照度、無磁場干擾。但由于一般賽場環(huán)境的不確定因素較多，例如，場地表面可能有紋路和不平整，光照條件有變化等等。參賽隊在設計機器人時應考慮各種應對措施。
3參賽機器人
本節(jié)提供設計和構建機器人的原則和要求。參賽前，所有機器人必須通過檢查。為保證比賽的公平，裁判會在比賽期間隨機檢查機器人。對不符合要求的機器人，需要按照本規(guī)則要求修改，如果機器人仍然不符合要求，將被取消參賽資格。
3.1尺寸：每次出發(fā)前，機器人尺寸不得大于30*30*30cm（長*寬*高）；離開基地后，機器人的機構可以自行伸展。從月球基地出發(fā)時，機器人驅動輪和從動輪必須在基地內，尺寸符合上述上述要求即可。
3.2控制器：單輪比賽中，不允許更換控制器。每臺機器人只允許使用一個控制器。
3.3執(zhí)行器：每臺機器人只允許使用共計不超過4個電機（不允許使用數字舵機）。
3.4傳感器：每臺機器人允許使用的傳感器種類和數量不限。
3.5結構：機器人必須使用塑料材質的拼插式結構，不得使用扎帶、螺釘、鉚釘、膠水、膠帶等輔助連接材料。
3.6電源：每臺機器人必須自帶獨立電池，不得連接外部電源，電池電壓不得高于9V，不得使用升壓、降壓、穩(wěn)壓等電路。
4參賽隊伍要求
4.1.1比賽分為小學組、初中組、高中組三個組別，每支參賽隊由2-3名學生和1名教練員組成，學生參賽是必須是在校學生。
4.1.2參賽隊員應以積極的心態(tài)面對和自主、妥善地處理在比賽中遇到的各種問題；自尊、自重、自律、自強；友善地對待隊友與對手；尊重志愿者、裁判員。
5任務及得分
本規(guī)則中根據難度等級高低共給出7個預設任務。
預設任務的內容在本規(guī)則中公布，其中5.1艙體對接模型放在固定位置八，方向可變。其余6個任務模型位置、方向是可以變化的，在賽前準備時公布，參賽隊員應根據現(xiàn)場設計機器人結構及程序。
以下描述的預設任務只是對現(xiàn)實中的某些情景的模擬，切勿將它們與真實生活相比。
5.1艙體對接
5.1.1壓桿初始位置如圖2-1所示，初始狀態(tài)為垂直向上。
5.1.2機器人通過按壓白色壓桿，使得船體升起到豎直與上方艙體對接，并且保持到比賽結束，如圖2-2所示。得60分。
難度等級：五星
5.2收集月海玄武巖
5.2.1月海玄武巖的初始位置為任意位置的正中間。
5.2.2小學組：將月海玄武巖推離原位置得20分，將其收集至月球基地再得20分，注意收集至主基地不得分，只獲得推離位置的20分。
中學組：將月海玄武巖收集至基地得40分，推離原位置不得分。
難度：三顆星
圖3-1月海玄武巖
5.3打開艙門
5.3.1艙門一開始處于關閉狀態(tài)，如圖4-1所示
5.3.2機器人必須通過按壓手柄將艙蓋完全打開，保持到比賽結束，如圖4-2所示，得50分。
難度等級：四星
5.4獲取樣本
5.4.1獲取樣本模型初始位置如圖5-1所示，轉柄初始狀態(tài)為水平。
5.4.2機器人通過轉動轉柄將實驗裝置打開，樣本從裝置中脫落得30分，如圖5-2，將樣本帶回基地再得30分。
難度等級：五星
5.5太空漫步
5.5.1場地上放置太空漫步模型，初始狀態(tài)如圖6-1所示，轉柄初始位置水平。
5.5.2機器人通過轉動轉柄，使宇航員模型轉動不少于360度，完成得50分。
難度等級：四顆星
5.6修復通訊
5.6.1場地上放置修復通訊模型，初始狀態(tài)如圖7-1所示。
5.6.2機器人將通訊設施的右端撥至中間，并將兩端相連，保持到比賽結束，得60分。
難度等級：四顆星
5.7月壤勘探
5.6.1場地上放置月壤勘探，初始狀態(tài)如圖8-1所示。
5.6.2機器人需通過轉動撥輪，使鉆頭轉動兩圈以上，得60分。
難度等級：五顆星
5.8任務模型的位置
5.8.1在上述任務執(zhí)行過程中，有些任務模型的位置是固定的，但方向可以變化；有些任務模型的位置、方向是可以變化的。任務模型的位置、方向均在賽前公布，一經公布，不再變化。
5.8.2，其中5.1艙體對接模型放在固定位置八，方向可變。其余6個任務模型位置、方向是可以變化的。
6比賽
6.2賽制
6.2.1中國人工智能創(chuàng)新大賽按小學、初中、高中各組別分別進行。
6.2.2比賽共進行2輪，不分初賽、復賽。每場比賽時間為180秒。每場均予記分。
6.2.3所有場次的比賽結束以后，以每支參賽隊各場得分之和作為該隊的總成績，最后按總成績對參賽隊進行排名。
6.2.4競賽組委會有權利也有可能根據參賽報名和場館的實際情況變更賽制。
6.3比賽過程
6.3.1搭建機器人與編程
6.3.1.1搭建機器人與編程、測試程序都在參賽區(qū)進行。
6.3.1.2參賽隊的學生隊員經檢錄后方能進入調試區(qū)。裁判員有權對參賽隊攜帶的器材進行檢查，所用器材必須符合組委會相關規(guī)定與要求。參賽隊員可以攜帶已搭建的機器人進入調試區(qū)。隊員不得攜帶組委會明令禁止使用的通信器材進場。所有參賽學生在調試區(qū)就座后，裁判員把附加任務得分說明及任務位置告知各參賽隊。
6.3.1.3參賽隊應自帶便攜式計算機、維修工具、替換器件、備用品等。參賽選手在調試區(qū)不得上網和下載任何程序，不得使用照相機等設備拍攝比賽場地，不得以任何方式與教練員或家長聯(lián)系。
6.3.1.4賽前有2小時的準備時間，參賽隊可根據現(xiàn)場環(huán)境修改機器人的結構和編寫程序。
6.3.1.5賽場采用日常照明，參賽隊員可以標定傳感器，但是大賽組委會不保證現(xiàn)場光照絕對不變。隨著比賽的進行，現(xiàn)場的照明情況可能發(fā)生變化，對這些變化和未知光線的實際影響，參賽隊員應自行適應或克服。
6.3.1.6進入賽場后，參賽隊員必須有秩序、有條理地調試機器人及準備，不得通過任何方式接受教練的指導。不遵守秩序的參賽隊可能受到警告或被取消參賽資格。準備時間結束前，各參賽隊應把機器人排列在調試區(qū)的指定位置，然后封場。
6.3.2賽前準備
6.3.2.1準備上場時，隊員領取自己的機器人，在裁判員帶領下進入比賽區(qū)。在規(guī)定時間內未到場的參賽隊將被視為棄權。
6.3.2.2上場的參賽學生隊員，站立在基地附近。
6.3.2.3參賽隊員將自己的機器人放入基地。機器人的任何部分及其在地面的正向投影不能超出基地范圍。
6.3.2.4到場的參賽隊員應抓緊時間（不超過2分鐘）做好機器人啟動前的準備工作。完成準備工作后，隊員應向裁判員示意。
6.3.3啟動
6.3.3.1裁判員確認參賽隊已準備好以后，將發(fā)出“3、2、1，開始”的倒計時啟動口令。口令結束時，參賽隊員可按動按鈕啟動機器人。
6.3.3.2在裁判員發(fā)出“開始”命令前啟動機器人將被視為“誤啟動”并受到警告或處罰（計一次重啟）。
6.3.3.3機器人一旦啟動，就只能受機器人自帶的程序控制。隊員一般不得接觸機器人（重啟的情況除外）。
6.3.3.4啟動后的機器人不得故意分離出部件或把機械零件掉在場上。偶然脫落的機器人零部件，由裁判員隨時清出場地。為了競爭得利而分離部件屬于犯規(guī)行為，機器人利用分離部件得分無效。分離部件是指在某一時刻機器人自帶的零部件與機器人主體不再保持任何連接關系。
6.3.3.5啟動后的機器人如因速度過快或程序錯誤將所攜帶的物品拋出場地，該物品不得再回到場上。
6.3.4重啟
6.3.4.1機器人在運行中如果出現(xiàn)故障或未完成某項任務，參賽隊員可以用手將機器人拿回對應基地重啟，重啟前機器人已完成的任務得分有效，但機器人當時攜帶的得分模型失效并由裁判代為保管至本輪比賽結束；在這個過程中計時不會暫停。
6.3.4.2機器人自主運行獎勵：在整個比賽過程中， 0次重啟，獎勵40分；1次重啟，獎勵30分；2次重啟，獎勵20分；3次重啟，獎勵10分；4次及以上重啟，不予獎勵。
6.3.4.3每場比賽機器人的重啟次數不限，但加分依照6.3.4.2執(zhí)行。
6.3.4.4重啟期間計時不停止，也不重新開始計時。
6.3.5機器人自主返回基地
6.3.5.1機器人首次必須先從主基地出發(fā)，不可先從月球基地出發(fā)。機器人在到達過月球基地之后，可以自主選擇從主基地或月球基地出發(fā)。在完成任務期間可以多次自主往返主基地和月球基地，不視為重啟。
6.3.5.2機器人自主返回基地的標準是機器人的垂直投影部分在基地范圍內，參賽隊員可以接觸已經返回基地的機器人。
6.3.5.4機器人自主返回基地后，參賽隊員可以對機器人的結構進行更改或維修。
6.3.6比賽結束
6.3.6.1每場比賽的時間為180秒。
6.3.6.2參賽隊在完成一些任務后，如不準備繼續(xù)比賽或完成所有任務后，應向裁判員示意，裁判員據此停止計時，作為單輪用時予以記錄，結束比賽；否則，等待裁判員的終場哨音。
6.3.6.3裁判員吹響終場哨音后，參賽隊員應立即關斷機器人的電源，不得再與場上的機器人或任何物品接觸。
6.3.6.4裁判員填寫記分表并告知參賽隊員得分情況。
6.3.6.5參賽隊員將場地恢復到啟動前狀態(tài)，并立即將自己的機器人搬回調試區(qū)。
7記分
7.1每場比賽結束后，按完成任務的情況計算得分。
7.2完成任務的次序不影響單項任務的得分。
7.3有些任務需要將模型帶回基地才算得分，其必須同時滿足：①機器人自主返回基地的標準；②機器人的投影與該模型的投影部分或完全重合,或機器人與該模型接觸。
8犯規(guī)和取消比賽資格
8.1未準時到場的參賽隊，每遲到1分鐘則判罰該隊10分。如果超過2分鐘后仍未到場，該隊將被取消比賽資格。
8.2第1次誤啟動將受到裁判員的警告，機器人回到待命區(qū)再次啟動，計時重新開始。第2次誤啟動將被取消比賽資格。
8.3為了競爭得利而分離部件是犯規(guī)行為,視情節(jié)嚴重程度可能會被取消比賽資格。
8.4如果由參賽隊員或機器人造成比賽模型損壞，不管有意還是無意，將警告一次。該場該任務不得分，即使該任務已完成。
8.5比賽中，參賽隊員不得接觸基地外的比賽模型；不得接觸基地外的機器人；否則將按“重啟”處理。
8.6不聽從裁判員的指示將被取消比賽資格。
8.7參賽隊員在未經裁判長允許的情況下私自與教練員或家長聯(lián)系，將被取消比賽資格。
9成績排名
參賽隊的最終得分為總輪次場地任務競賽得分總和，每個組按總成績排名，最終得分高的排名靠前。如果出現(xiàn)局部并列的排名，按如下順序決定先后：
（1）所有場次用時總和少的排名在前；
（2）重啟次數少的排名在前；
（3）所有場次中完成單項任務(得分為滿分)總數多的排名在前；
（4）機器人重量輕的排名在前，或由裁判確定。
大賽組委會擁有對本規(guī)則的解釋權，比賽期間凡是規(guī)則中沒有說明的事項均由組委會決定。
附錄：記分表
責任編輯：趙立國
