中國機器人大賽舞蹈機器人項目

　雙足人形項目方案介紹

　比賽簡介：

　每年 4 月份自動化學(xué)會將發(fā)比賽通知，比賽報名在 6 月份，比賽時間在每年 8 月份。具體比賽時間見自動化學(xué)會競賽工作委員會通知。

　網(wǎng)址：。

　機器人舞蹈項目是由最初的表演性比賽發(fā)展成的正式比賽項目，

　它是一項具有極強觀賞性和趣味性的比賽,是民俗文化與機器人學(xué)等高新技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。比賽要求參賽機器人在有限的場地和時間內(nèi)，配合音樂 完成動作,由于要求機器人既要充分利用場地，又不能超時和越界。

　機器人主要功能用途：

　人形機器人全能挑戰(zhàn)賽，NOC、中國機器人大賽，中國工程機器人大賽及相關(guān)關(guān)節(jié)類競技項目均可參加， 可以提供控制協(xié)議，集群示例程序，提供硬件方案； 可以實現(xiàn)競步、爬坡、武術(shù)、舞蹈、踢足球、控球、拳擊、越障、巡線、搬運、小跑、原地踏步轉(zhuǎn)彎功能的關(guān)節(jié)類機器人。

　機器人產(chǎn)品配置及技術(shù)參數(shù)：

　硬件部分：

　▲采用 DM-PR18S 總線舵機；主控為STM32F103；

　▲19 個自由度（可拓展至 24 自由度），增加腿部髖關(guān)節(jié)自由度，優(yōu)化機器人整體運動結(jié)構(gòu)，使機器人行走更加穩(wěn)定、靈活； ▲金屬搭建模塊不少于 30 個；采用噴砂陽極氧化鋁合金機構(gòu)材質(zhì)； ▲無限動作庫，用戶可自行編輯自定義動作組上傳至機器人 SD 卡中配合后期模塊擴展使

　用； ▲預(yù)留 UART 串口，可兼容主流開源硬件 Arduino、Microbit、Raspberry Pi 、Intel、Banana Pi、ROS； ▲機器人核心主控搭載 BLE4.0 接收模塊，除可使用手柄控制機器人外，任意藍牙設(shè)備配合機器人控制協(xié)議均可實現(xiàn)對機器人的控制（手機 APP 等）； ▲六軸 IMU 實時進行機器人位姿監(jiān)控，極大程度解決機器人走偏、摔倒等位姿控制不準確的問題 ； 軟件部分: ▲采用 STM32 系列控制板的 DreamMaker 通用圖形化編程軟件平臺 課程部分 滿足新課程標準，國內(nèi)首家將關(guān)節(jié)類機器人和 Arduino 結(jié)合起來的數(shù)字化教學(xué)資源包，包含 30 個課時的電子教案（PPT 課件、作品圖片素材庫）等； ▲可拓展內(nèi)容：Arduino 拓展包模塊、python 拓展包模塊、OpenMV 視覺模塊、Rokid 語音模塊等,可實現(xiàn)語音控制、人機交互、腦電波控制、可穿戴設(shè)備控制；

　 附件：相關(guān)比賽規(guī)則

　一、項目簡介

　機器人舞蹈項目是由最初的表演性比賽發(fā)展成的正式比賽項目，

　它是一項具有極強觀賞性和趣味性的比賽,是民俗文化與機器人學(xué)等高新 技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。比賽要求參賽機器人在有限的場地和時間內(nèi)，配合音樂 完成動作,由于要求機器人既要充分利用場地，又不能超時和越界，因此， 舞蹈機器人集成了多學(xué)科前沿技術(shù)，它的設(shè)計涉及了機電一體化技術(shù)、檢 測和傳感技術(shù)、精密機械加工和精密機械傳動技術(shù)、現(xiàn)代化控制技術(shù)和管 理技術(shù)、計算機程序控制技術(shù)等多個方面, 是集成了多學(xué)科前沿技術(shù)的運動機器人的一種。為了讓學(xué)生在制作過程中有更廣闊的發(fā)揮和嘗試的空間， 比賽規(guī)則只對比賽時間和場地做出要求，對機器人的整個研制過程自由發(fā) 揮，不僅使學(xué)生的才智得以體現(xiàn)，能力得以施展，更重要的是，學(xué)生得到 了實踐鍛煉，而且這種鍛煉是全方位的,實踐表明，機器人舞蹈是集素質(zhì)

　教育、創(chuàng)新教育與技術(shù)研究相結(jié)合的一條重要途徑。

　二、技術(shù)委員會

　負責人：黃英亮，西北工業(yè)大學(xué)， ,

　成 員：張 葉，東北電力大學(xué) 彭 熙，華中師范學(xué)李衛(wèi)國，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)

　陳呂強，黃山學(xué)院

　三、賽項說明

　1、 比賽上場順序按抽簽進行，每個小組比賽開始前 30 分鐘在場地現(xiàn)場進行抽簽；大賽分為兩個環(huán)節(jié)，第一部分為參賽隊創(chuàng)意與調(diào)試情況匯報并負責進行講解，時間為 3 分鐘（PPT 紙質(zhì)版交給技術(shù)委員會負責人）

　。第二部分為機器人表演，時間為 5 分鐘以內(nèi)，在匯報后直接進行,機 器人舞蹈表演時間應(yīng)不少于 3 分鐘但不能超過 5 分鐘。

　2、 召開技術(shù)委員會、領(lǐng)隊及志愿者會，商討有關(guān)比賽細節(jié)，具體時間、地點由項目技術(shù)委員會指定； 3、 比賽將聘請若干位評審專家主要從設(shè)計、創(chuàng)意、技術(shù)、場地利用和功能等幾個方面進行綜合評審;評審專家（評委）從沒有參賽該組隊中的指導(dǎo)教師中抽取，一個學(xué)校只能出一名評委，計算成績時，去掉一個最高、最低分后取平均分； 4、 為了比賽的公平、公正、公開，防止有學(xué)校借用其他學(xué)校機器人拿來上場，對有爭議的機器人,比賽結(jié)束留在現(xiàn)場，等待裁決,待所有組完后歸還，同時一個（或一組、隊、結(jié)構(gòu)相同）機器人不得上 場兩次或參加其它組比賽。

　 四、比賽場地及器材

　1 、舞臺：

　組委會提供兩種比賽場地，參賽隊可任選其中一種場地參加比賽。

　第一種：舞蹈場地是 2m×2m 的平坦區(qū)域，場地為平整硬質(zhì)木板，周圍有高 10cm 一體化圍墻。

　場地一（其余數(shù)據(jù)單位為 mm）

　 第二種：舞蹈場地是 2m×2m 的平坦區(qū)域，場地為綠色薄地毯， 地毯厚為 2mm-3mm，地毯下為平整硬質(zhì)木板，周圍有高 10cm 一體化圍墻。

　場地二（其余數(shù)據(jù)單位為 mm）

　 在場地四角各有一直徑 40cm 的大圓，4 個角的大圓分別與場地的直角邊框相切。每個大圓中間再套一個直徑 20cm 的小圓。機器人的初始擺放位置必須放在場地中央(上場一個機器人放在大圓中心，若多個機器人, 過圓心與場地邊框平行排成一排放在中央)。在表演過程中，機器人的身體部分（指機器人的手、腳、腿、頭、手臂）接觸到一個小圓位置才可加一次分（5 分）

�。�每個小圓只計一次有效成績，若同時上臺多個機器人，則以觸碰不同小圓最少次數(shù)的那個機器人計算（若有不踩圈的機器人則踩圈數(shù)算作 0）

　，該項加分上限為 20 分）

　，機器人每碰一次圍墻扣一次分

　（5 分）

　。機器人任何一部分出邊界一次扣一次分（5 分）

�。ò�括空中展開部分）

　，舞蹈機器人必須在該范圍內(nèi)運動，具體材質(zhì)以實際場地為準。

　2、 場景：

　 主辦方不提供任何需要的場地布景設(shè)備，參賽者可攜帶表演所需

　要的場地布景但不能損壞比賽場地或?qū)﹄S后的參賽隊伍造成影響，架設(shè)場地布景時間應(yīng)在控制在 4 分鐘以內(nèi)，撤除場地布景應(yīng)在 2 分鐘內(nèi)。在比賽中如果出現(xiàn)意外而使比賽場地受損，將采用另一種場地。比賽中所提供的場地，對光線或燈光強度、溫度等沒做特殊要求，若參賽隊伍有此要求， 參賽者自己布景，但不能破壞場地。禁止隊伍使用煙霧、冷煙火、干冰、液體、各類拋灑物等可能帶來安全隱患或影響場地整潔的物品。

　3、 音樂：

　 各隊需自備機器人表演所需音樂的 CD 光碟或 mp3 文件。推薦選取高質(zhì)量光碟，只錄有表演所需的音樂，并需標明參賽隊隊名，在比賽之前交給主辦方音樂播放工作人員。

　五、機器人要求

　1、 單個機器人重量不得超過 5 公斤，體積小于 80 厘米×80 厘米 ×80 厘米(包括手臂展開)，舵機個數(shù)不少于 13 個；參加比賽的每一臺機器人，其主要機體必須具備人體構(gòu)型，必須有明顯的兩條腿、兩只手臂、一個頭及軀干部分；兩條腿之間及足部之間不能有任何連接機構(gòu)；機器人手掌、足底不得直接帶有用于執(zhí)行移動動作（如輪子）的動力元件；每一個機器人本體必須搭載獨立的電源和自行設(shè)計的控制系統(tǒng)，機器人在

　上場前由技術(shù)委員會進行檢查，不符合該項的隊伍,給與 3 分鐘的調(diào)整時間， 否則取消比賽資格。

　2、 可根據(jù)表演需要自主搭配服飾等外觀裝飾性部件，材料不限。

　3、 機器人由手動或遙控啟動，機器人與音樂的協(xié)調(diào)由各隊參賽人員自行掌握。

　4、 參賽機器人機械零件、電路、軟件必須含有該參賽隊學(xué)生自主設(shè)計部分，否則取消參賽隊學(xué)校參賽資格。

　5、 參賽者不得蓄意影響機器人或損害比賽場地，否則將取消該隊比賽資格。

　6、 不得使用往屆參賽機器人參加本屆比賽,若發(fā)現(xiàn),取消本次比賽資格。

　7、 參賽者在比賽過程中不得干擾干涉評委，違者將對該隊給予扣分（5 分）

　，嚴重者將取消該隊比賽資格。

　8、 機器人舞蹈動作必須是完全自主的，開機啟動可用遙控等方式， 表演開始后可以撤景，但不能與機器人接觸，否則扣分（5 分）

　。

　9、 在機器人啟動后的表演過程中，人不得用任何通信設(shè)備控制機器人 (其中包括各種類型的遙控器遙控，但不包括通過布景及機器人語音圖像識別技術(shù)等與人進行交流的人機互動環(huán)節(jié))，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)將取消該隊比賽資格。機器人出現(xiàn)故障時可由一名隊員上前處理或重新啟動機器人，并累計計算時間，同時將對該隊成績給予扣分（5 分）

�。ㄈ魴C器人在比賽過程中摔倒但能自主起立并繼續(xù)表演的不算在內(nèi)）

　，啟動一次扣一次分。

　10、 人機互動與舞蹈表演分開，可以在人機互動環(huán)節(jié)開始之前移動或觸碰機器人(必須是人機互動環(huán)節(jié)需要且要在該機器人上場時說明會有此過程，否則按 8 予以扣分)。

　11、 為了提高機器人的技術(shù)水平，促進賽事發(fā)展，特加“人機交互環(huán)節(jié)”，人機交互環(huán)節(jié)共 10 分。機器人必須帶有視覺系統(tǒng)，且完成互動可 加 5 分（互動次數(shù)至少三次且人或機器人的動作不能相同視為互動完成， 如上下點頭只算一個動作、左右搖頭只算一個動作）

��；機器人在完成視覺識別的基礎(chǔ)上，另外完成其余的人機互動（如語音識別等）環(huán)節(jié)另加 5 分 （互動次數(shù)至少四次及以上且人或機器人的動作不能相同視為互動完成， 如上下點頭只算一個動作、左右搖頭只算一個動作，語音識別，機器人不能識別兩次完全相同的語音）

　。

　12、 每一個機器人在比賽過程中移動的位移必須不小于身長的一半， 否則扣一次分(5 分)。

　13、

　同一個參賽學(xué)院的機器人隊伍中，不得出現(xiàn)機器人外形機構(gòu)相似、功能、主題或動作相同(不計順序)的兩支隊伍同時參加比賽，若外形結(jié)構(gòu)相似，扣 10 分，若完全相同，則只記一支隊伍成績有效。同一個機器人不得兩次上場表演（不論參賽的動作、主體相同與否）

　，否則，只記一組有效成績。

　14、 舞蹈表演時間（從機器人開始表演算起）不得超過規(guī)定時間， 超過規(guī)定時間就必須立即終止表演。

　15、每隊機器人表演結(jié)束后，接受評委和觀眾的提問。

　16、在比賽后如有隊伍認為某機器人不符合上述條件，可以向組委會提出申請（須有圖片、錄像等證據(jù)）

　，機器人所屬隊伍應(yīng)該做出解釋，若屬實，則視情況扣分（10 分）

　。

　六、評分標準

　比賽將聘請若干位評審專家主要從設(shè)計、創(chuàng)意、技術(shù)、場地利用和功 能等幾個方面進行綜合評審，表演滿分為 100 分，具體從以下幾個方面進行機器人舞蹈表演評分，計算成績時，去掉一名最高、最低分后取平均值。

　2017 年國中機器人大賽舞蹈機器人組比賽評分表 評分項目 分值(100 分) 總體設(shè)計和創(chuàng)意 10 機器人技術(shù)實現(xiàn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)造 25 機器人技術(shù)創(chuàng)新與難度 20 舞步編排、動作復(fù)雜程度、協(xié)調(diào)程度等 20 舞蹈和音樂的協(xié)調(diào) 10 比賽場地的利用 10 娛樂與推廣價值 5

　1、 總體設(shè)計和創(chuàng)意

�。�1）

　外觀有自主設(shè)計的裝飾性部件加 5 分。

　（2）

　整體美觀，富有創(chuàng)意加 5 分。

　2、 機器人技術(shù)實現(xiàn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)造

�。�1）

　機器人機械電子軟件三部分其中任意一部分完全自己設(shè)計加 5 分，任意兩部分自己設(shè)計加 10 分，全部自己設(shè)計加 20 分。

�。�機械需要提供設(shè)計圖紙，電子需要提供原理圖和 PCB，軟件需要提供相 關(guān)代碼截圖。如偽造或抄襲證明材料，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，取消比賽資格）

　。

　（2）

　機器人的核心控制電路板為自主焊制的加 10 分。

　3、 機器人技術(shù)創(chuàng)新 （1）

　機器人結(jié)構(gòu)中存在創(chuàng)新結(jié)構(gòu)，加 10 分（需提供相關(guān)證明材料）

　（2）

　機器人具有創(chuàng)新且美觀的外觀設(shè)計，加 5 分（必須提供設(shè)計圖紙）

　4、 舞步編排

　(1) 含有復(fù)雜動作加 10 分。

　(2) 整體動作美觀加 10 分。

　5、 舞蹈和音樂的協(xié)調(diào) 舞蹈動作和音樂契合度高者加 10 分，契合度一般加 5 分。

　6、 比賽場地的利用 機器人表演時用到特殊場地布景的加 10 分

　7、 娛樂、推廣與應(yīng)用價值對未來機器人行業(yè)有除娛樂之外的一定實用價值加 5 分（比賽介紹時說明)。

　七、賽程賽制 1、 比賽前一天召開領(lǐng)隊、裁判及志愿者會，商討有關(guān)比賽具體細節(jié)，具體時間、地點在比賽報到時通知。

　2、 比賽上場順序按抽簽進行，每個小組比賽開始前 30 分鐘在場地現(xiàn)場進行抽簽。

　3、 大賽分為兩個環(huán)節(jié)。

　第一部分為參賽隊創(chuàng)意與調(diào)試情況匯報并負責進行講解，時間為 3 分鐘（PPT 紙質(zhì)版交給技術(shù)委員會負責人）

　。

　第二部分為機器人表演，時間為 5 分鐘以內(nèi)，在匯報后直接進行, 機器人舞蹈表演時間應(yīng)不少于 3 分鐘但不能超過 5 分鐘。

　4、 每一支參賽隊表演完畢后，每一位評委原始紙質(zhì)打分表送交大賽組委會，由組委會指派的專人跟據(jù)規(guī)則中規(guī)定的總分計算方法，計算得分結(jié)果。成績在比賽現(xiàn)場公告板和中國自動化學(xué)會機器人競賽與工作部官方微信公眾號信息發(fā)布平臺同步公布，分數(shù)相同者，由根據(jù)現(xiàn)場記錄的舞蹈動作表演時間長的該隊名次在前。

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