中國(guó)工程機(jī)器人大賽機(jī)器人舞蹈項(xiàng)目

　雙足仿人賽方案介紹

　賽項(xiàng)簡(jiǎn)介：

　由教育部高等學(xué)校創(chuàng)新方法教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主板，每年 11 月份將發(fā)比賽通知，次年 4 月份舉行比賽，具體比賽時(shí)間見(jiàn)官方通知。網(wǎng)址：。

　設(shè)計(jì)多個(gè)（至少 2 個(gè)、最多不超過(guò) 5 個(gè)）小型仿人機(jī)器人，模仿人類(lèi)的各種舞蹈，采用自主行走方式腳踏場(chǎng)地（禁止站立車(chē)上實(shí)現(xiàn)行走）完成參賽隊(duì)設(shè)定的比賽任務(wù)。

　比賽成績(jī)?nèi)�決于機(jī)器人舞蹈主題的展現(xiàn)、擬人外形的制作、舞蹈動(dòng)作的編排、舞蹈與場(chǎng)景的搭配、舞步與音樂(lè)的搭配、場(chǎng)地空間的運(yùn)用、推廣應(yīng)用的價(jià)值等方面。

　方案簡(jiǎn)介：

　此方案為一個(gè) 19 個(gè)自由度的人形機(jī)器人，完全符合比賽要求。

　提供控制協(xié)議，集群示例程序。可以參加人形機(jī)器人全能挑戰(zhàn)賽，NOC、中國(guó)機(jī)器人大賽，中國(guó)工程機(jī)器人大賽及相關(guān)關(guān)節(jié)類(lèi)競(jìng)技項(xiàng)目均可參加； 可以實(shí)現(xiàn)競(jìng)步、爬坡、武術(shù)、踢足球、控球、拳擊、越障、巡線、搬運(yùn)、小跑、原地踏步轉(zhuǎn)彎功能的關(guān)節(jié)類(lèi)機(jī)器人。

　方案技術(shù)參數(shù)：

　硬件部分：

　▲采用 DM-PR18S 總線舵機(jī)；主控為STM32F103；

　▲19 個(gè)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(jī)器人整體運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，使機(jī)器人行走更加穩(wěn)定、靈活； ▲金屬搭建模塊不少于 30 個(gè)；采用噴砂陽(yáng)極氧化鋁合金機(jī)構(gòu)材質(zhì)； ▲無(wú)限動(dòng)作庫(kù)，用戶可自行編輯自定義動(dòng)作組上傳至機(jī)器人 SD 卡中配合后期模塊擴(kuò)展使用； ▲預(yù)留 UART 串口，可兼容主流開(kāi)源硬件Arduino、Microbit、Raspberry Pi 、Intel、Banana Pi、ROS；

　▲機(jī)器人核心主控搭載 BLE4.0 接收模塊，除可使用手柄控制機(jī)器人外，任意藍(lán)牙設(shè)備配合機(jī)器人控制協(xié)議均可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器人的控制（手機(jī) APP 等）； ▲六軸 IMU 實(shí)時(shí)進(jìn)行機(jī)器人位姿監(jiān)控，極大程度解決機(jī)器人走偏、摔倒等位姿控制不準(zhǔn)確的問(wèn)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(tái) 課程部分 滿足新課程標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)內(nèi)首家將關(guān)節(jié)類(lèi)機(jī)器人和 Arduino 結(jié)合起來(lái)的數(shù)字化教學(xué)資源包，包含 30 個(gè)課時(shí)的電子教案（PPT 課件、作品圖片素材庫(kù)）等； ▲可拓展內(nèi)容：Arduino 拓展包模塊、python 拓展包模塊、OpenMV 視覺(jué)模塊、Rokid 語(yǔ)音模塊等,可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制、人機(jī)交互、腦電波控制、可穿戴設(shè)備控制；

　 中國(guó)工程機(jī)器人大賽機(jī)器人舞蹈項(xiàng)目比賽規(guī)則

　比賽目的

　雙足仿人賽：設(shè)計(jì)多個(gè)（至少 2 個(gè)、最多不超過(guò) 5 個(gè)）小型仿人機(jī)器人，模仿人類(lèi)的各種舞蹈，采用自主行走方式腳踏場(chǎng)地（禁止站立車(chē)上實(shí)現(xiàn)行走）完成參賽隊(duì)設(shè)定的比賽任務(wù)。比賽成績(jī)?nèi)�決于機(jī)器人舞蹈主題的展現(xiàn)、擬人外形的制作、舞蹈動(dòng)作的編排、舞蹈與場(chǎng)景的搭配、舞步與音樂(lè)的搭配、場(chǎng)地空間的運(yùn)用、推廣應(yīng)用的價(jià)值等方面。

　多足仿生賽：設(shè)計(jì)一個(gè)或多個(gè)（最多不超過(guò) 5 個(gè)）小型仿生機(jī)器人，從自然界各種各樣 的動(dòng)物中選擇一種或多種（最多不超過(guò) 3 種）動(dòng)物作為設(shè)計(jì)原型，模仿這些動(dòng)物的各種動(dòng)作，采用自主行走方式腳踏場(chǎng)地（禁止站立車(chē)上實(shí)現(xiàn)行走）完成參賽隊(duì)設(shè)定的比賽任務(wù)。比賽成績(jī)?nèi)�決于機(jī)器人舞蹈主題的展現(xiàn)、動(dòng)物外形的制作、舞蹈動(dòng)作的編排、舞蹈與場(chǎng)景的搭配、舞步與音樂(lè)的搭配、場(chǎng)地空間的運(yùn)用、推廣應(yīng)用的價(jià)值等方面。

　比賽項(xiàng)目及任務(wù)

　一、比賽項(xiàng)目

　機(jī)器人舞蹈項(xiàng)目

　13

�、�

　社會(huì)力量組

　01

　1.

　雙足仿人賽

　01

　 2.

　多足仿生賽

　02

　 ㈡ 研 究 生 組

　02 1 ．雙足仿人賽 01

　2 ．多足仿生賽 02

　二、比賽任務(wù)

�、�

　本科生組

　03

　1 . 雙足仿人賽

　01

　 2 . 多足仿生賽

　02

　 ㈣ 職 業(yè) 院 校 組 04 1 ．雙足仿人賽 01

　2 ．多足仿生賽 02

　1. 機(jī)器人舞蹈項(xiàng)目(13) 雙足仿人賽(01) ：設(shè)計(jì)多個(gè)（至少 2 個(gè)、最多不超過(guò) 5 個(gè)）小型仿人機(jī)器人，模仿人類(lèi)的各種舞蹈，采用自主行走方式腳踏場(chǎng)地（禁止站立車(chē)上實(shí)現(xiàn)行走）完成參賽隊(duì)設(shè)定的比賽任務(wù)。在方案設(shè)計(jì)、樣機(jī)制作、動(dòng)作編排的一系列過(guò)程中，參賽隊(duì)要注重突出：機(jī)器人外形相似程度、舞蹈主題的展現(xiàn)、舞蹈動(dòng)作的編排、舞蹈與場(chǎng)景的搭配、舞步與音樂(lè)的搭配、場(chǎng)地空間的運(yùn)用、推廣應(yīng)用的價(jià)值等方面。

　2. 機(jī)器人舞蹈項(xiàng)目(13) 多足仿生賽(02) ：設(shè)計(jì)一個(gè)或多個(gè)（最多不超過(guò) 5 個(gè)）小型仿生 機(jī)器人，從自然界各種各樣的動(dòng)物中選擇一種或多種（最多不超過(guò) 3 種）動(dòng)物作為設(shè)計(jì)原型，模仿這些動(dòng)物的各種動(dòng)作，采用自主行走方式腳踏場(chǎng)地（禁止站立車(chē)上實(shí)現(xiàn)行走）完成參賽隊(duì)設(shè)定的比賽任務(wù)。在方案設(shè)計(jì)、樣機(jī)制作、動(dòng)作編排的一系列過(guò)程中，參賽隊(duì)要注重突出：機(jī)器人外形相似程度、舞蹈主題的展現(xiàn)、舞蹈動(dòng)作的編排、舞蹈與場(chǎng)景的搭配、舞步與音樂(lè)的搭配、場(chǎng)地空間的運(yùn)用、推廣應(yīng)用的價(jià)值等方面。

　比賽規(guī)則

　規(guī)則一

　機(jī)器人比賽

　比賽場(chǎng)地

　 場(chǎng)地使用 下列比賽項(xiàng)目使用：

　1. 機(jī)器人舞蹈項(xiàng)目(13)雙足仿人賽(01) 2. 機(jī)器人舞蹈項(xiàng)目(13)多足仿生賽(02)

　 場(chǎng)地尺寸

　1. 場(chǎng)地尺寸：3m×3m 的正方形； 2. 場(chǎng)地材質(zhì)：綠色地毯。

　 場(chǎng)地制作 1. 場(chǎng)地鋪設(shè)：使用綠色地毯鋪設(shè)在比賽場(chǎng)館地面上形成一個(gè)平坦區(qū)域； 2. 場(chǎng)地邊線：使用約 24mm 寬條形狀的白色美紋紙鋪出 3m×3m 的正方形場(chǎng)地邊線。

　 場(chǎng)景設(shè)施 1 . 參賽隊(duì)自己攜帶用于場(chǎng)景布置的設(shè)施，可在準(zhǔn)備時(shí)間內(nèi)有序放置在 3m×3m 的比賽場(chǎng)地的設(shè)定區(qū)域內(nèi)； 2 . 在進(jìn)行場(chǎng)景的布置和使用過(guò)程中，參賽隊(duì)員和機(jī)器人不能損壞比賽場(chǎng)地，避免出現(xiàn)影響后續(xù)比賽正常進(jìn)行的情況發(fā)生。參賽隊(duì)在場(chǎng)景的設(shè)計(jì)與制作過(guò)程中要充分考慮到這個(gè)問(wèn)題。

　 音樂(lè)設(shè)備 1. 參賽隊(duì)自己攜帶筆記本電腦和便攜式音箱，可在準(zhǔn)備時(shí)間內(nèi)有序放置在位于比賽場(chǎng)地外的一個(gè)裁判指定的放置區(qū)域內(nèi)； 2. 比賽現(xiàn)場(chǎng)不提供用于播放舞蹈配音的設(shè)備，如筆記本電腦和便攜式音箱等設(shè)備。參賽隊(duì)要將平時(shí)用到的音樂(lè)設(shè)備隨機(jī)器人一起帶到比賽現(xiàn)場(chǎng)。

　 場(chǎng)地條件 1. 比賽場(chǎng)地的使用條件以承辦方提供的實(shí)際場(chǎng)地為準(zhǔn)；

　 2. 比賽現(xiàn)場(chǎng)的照明條件以承辦方提供的實(shí)際條件為準(zhǔn)； 3. 參賽機(jī)器人必須適應(yīng)承辦方提供的比賽場(chǎng)地。

　機(jī)器人結(jié)構(gòu)與制作

　 機(jī)器人結(jié)構(gòu) 1. 雙足仿人賽：參賽機(jī)器人必須有明顯的頭、手臂、軀干和雙足等部分，與 人體的結(jié)構(gòu)比例相協(xié)調(diào)。機(jī)器人腰部以下要大于總高度的一半。

　2. 多足仿生賽：參賽機(jī)器人必須有明顯的頭、軀干和腿部等部分，與動(dòng)物原 型的各部分結(jié)構(gòu)比例相協(xié)調(diào)，在不加說(shuō)明的情況下可認(rèn)出來(lái)模仿的是什么動(dòng)物。

　 雙足仿人賽機(jī)器人規(guī)格 1. 機(jī)器人尺寸不超過(guò)（長(zhǎng)）300mm×（寬）200mm×（高）500mm。規(guī)定機(jī)器人正面往前、立正姿勢(shì)站立時(shí)，正對(duì)機(jī)器人看去，左右為長(zhǎng)度方向，前后為寬度方向，上下為高度方向；

　 2. 機(jī)器人單足尺寸不超過(guò)（長(zhǎng)）80mm ×（寬）150mm；規(guī)定機(jī)器人正面往前、立正姿勢(shì)站立時(shí)，正視機(jī)器人單足看去，左右為長(zhǎng)度方向，前后為寬度方向； 3．機(jī)器人重量不超過(guò) 3Kg。

　多足仿生賽機(jī)器人規(guī)格 1. 機(jī)器人尺寸不超過(guò)（長(zhǎng)）300mm×（寬）300mm×（高）300mm（指機(jī)器人在比賽開(kāi)始準(zhǔn)備動(dòng)作時(shí)的尺寸），規(guī)定機(jī)器人正面往前，正對(duì)機(jī)器人看去，左右為長(zhǎng)度方向，前后為寬度方向，上下為高度方向；；

　 2. 機(jī)器人單足尺寸不超過(guò)（長(zhǎng)）80mm ×（寬）150mm；

　3. 機(jī)器人重量不超過(guò) 3Kg。

　機(jī)器人制作 1. 舞蹈機(jī)器人不限制自由度數(shù)，要求自主式脫線控制。

　2. 參賽機(jī)器人可以是參賽隊(duì)自主設(shè)計(jì)和手工制作的機(jī)器人，也可以是參賽隊(duì) 購(gòu)買(mǎi)套件組裝調(diào)試的機(jī)器人。即允許這兩種情況的機(jī)器人同場(chǎng)比賽。

　比賽過(guò)程

　 比賽時(shí)間 3. 準(zhǔn)備時(shí)間≤1 分鐘； 4. 比賽時(shí)間不短于 4 分鐘、不超過(guò) 5 分鐘。

　 比賽過(guò)程 1. 進(jìn)入 1 分鐘準(zhǔn)備時(shí)間，布置場(chǎng)景設(shè)施和音樂(lè)設(shè)備； 2. 準(zhǔn)備時(shí)間到，參賽隊(duì)員示意，裁判發(fā)令開(kāi)始比賽； 3. 比賽完成后，參賽隊(duì)員將場(chǎng)景設(shè)施和音樂(lè)設(shè)備搬出場(chǎng)地。

　 計(jì)分規(guī)則

　裁判按機(jī)器人舞蹈動(dòng)作完成情況評(píng)分，主要從它的難度、穩(wěn)定性和柔美程度等方面考慮，詳見(jiàn)下表。

　備注：1、場(chǎng)地使用是指機(jī)器人運(yùn)動(dòng)范圍不小于 1 米；比賽運(yùn)動(dòng)范圍不足 1 米， 按每少 10cm 扣 2 分（比賽過(guò)程中，一名參賽隊(duì)員可協(xié)助裁判或助理裁判設(shè)置機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)極限坐標(biāo)點(diǎn)，比賽結(jié)束后測(cè)量該兩點(diǎn)距離作為機(jī)器人運(yùn)動(dòng)范圍）

　；

　2、比賽時(shí)間在 4 分鐘到 5 分鐘之間，比賽時(shí)間不足 4 分鐘，按每少 30 秒扣 2 分，比賽時(shí)間超過(guò) 5 分鐘，按每少 1 分鐘扣 2 分； 3、圖紙、技術(shù)資料的要點(diǎn)是要能反映機(jī)器人結(jié)構(gòu)以及機(jī)器人制作過(guò)程， 包含機(jī)器人的結(jié)構(gòu)圖（最好是機(jī)器人的裝配圖和零件圖）和機(jī)器人制作完畢后且未添加任何裝飾和未對(duì)任何部分上色的圖片。

　 扣分規(guī)則 1. 機(jī)器人每出界一次扣 10 分。

　2. 機(jī)器人每人為干預(yù)一次扣 10 分。

　備注：出界后，有一次機(jī)會(huì)將機(jī)器人拿回比賽場(chǎng)地。

　 比賽排名 1. 比賽成績(jī)以最終得分由高到低依次排序。

　2. 最終得分相同，用時(shí)短者取勝。

　 序號(hào)

　內(nèi)容

　分值

　1 機(jī)器人外形 10 2 主題、場(chǎng)景搭配 10 3 場(chǎng)地使用 10 4 時(shí)間 10 5 圖紙、技術(shù)資料 20

　 6

　 動(dòng)作展示 側(cè)身翻 10 每個(gè)機(jī)器人單獨(dú)動(dòng)作展示 10 動(dòng)作難易程度、相互配合 20

　 賽前檢查

　 檢查內(nèi)容 1. 目測(cè)檢查：機(jī)器人結(jié)構(gòu)、腳板結(jié)構(gòu)；

　2. 整體尺寸：檢查機(jī)器人尺寸；

　 3. 單足尺寸：檢查機(jī)器人單足尺寸；

　4. 整體重量：不超過(guò) 3Kg；

　5. 其它檢查：裁判認(rèn)定需要檢查的其它指標(biāo)。

　規(guī)則 二

　機(jī)器人數(shù)量

　1. 每支參賽隊(duì)使用最多 5 個(gè)機(jī)器人參加比賽。比賽前，各個(gè)參賽隊(duì)需要對(duì)機(jī)器人進(jìn)行登記并粘貼標(biāo)識(shí)。

　2. 同一個(gè)機(jī)器人只能代表一支隊(duì)伍參加比賽。

　3. 違背比賽規(guī)則的機(jī)器人，取消上場(chǎng)資格。

　規(guī)則 三

　裁判工作

　1. 由競(jìng)賽組委會(huì)邀請(qǐng)裁判執(zhí)行場(chǎng)地比賽裁判工作，裁判在比賽過(guò)程中所作的裁決將為比賽權(quán)威判定結(jié)果。

　2. 裁判責(zé)任：執(zhí)行比賽的所有規(guī)則。核對(duì)參賽隊(duì)伍的資質(zhì)。審定比賽場(chǎng)地、機(jī)器人等是否符合比賽要求。監(jiān)督比賽的犯規(guī)現(xiàn)象。記錄比賽的成績(jī)和時(shí)間。

　規(guī)則 四

　比賽進(jìn)程

　1. 賽前要求：所有比賽隊(duì)伍，必須提供 WORD 電子版本的技術(shù)報(bào)告（含整體方案設(shè)計(jì)、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、硬件電路設(shè)計(jì)、主要算法、預(yù)期效果等）

　，技術(shù)報(bào)告電子版本按要求拷貝至主辦方指定的電腦中；

　2. 比賽過(guò)程：參賽隊(duì)以報(bào)名注冊(cè)順序決定比賽出場(chǎng)順序。賽制采用一輪比賽、一次上場(chǎng)機(jī)會(huì)。對(duì)于第一輪比賽后沒(méi)有成績(jī)的參賽隊(duì)，才能進(jìn)行第二輪比賽（第二輪只有一次上場(chǎng)機(jī)會(huì)）

　。當(dāng)一輪比賽全部完成后，將沒(méi)有成績(jī)的隊(duì)伍集中起來(lái)，按原來(lái)比賽順序依次比

　賽。

　3. 比賽成績(jī)排序：參賽隊(duì)比賽成績(jī)，以最終得分由高到低依次排序。最終得分相同， 用時(shí)短者取勝。最后是參加第二輪比賽的參賽隊(duì)（僅限第一輪比賽后沒(méi)有成績(jī)的參賽隊(duì)）按上述規(guī)定排序。

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