第十七届中小学电脑设计大赛能力风暴WER能力挑战赛撬动地球竞赛规则

附件6能力风暴WER能力挑战赛——“撬动地球”竞赛规则序“给我一个支点，我就能撬动地球。”——阿基米德这不是阿基米德的狂言，而是简单机械中的杠杆原理。人类对工具、火和语言的掌握，使得人类在地球万物生灵中脱颖而出，而简单机械，则是人类在改造自然中运用机械工具的智慧结晶。“WER撬动地球”的参赛队员们将操作机器人，探究简单机械，最终将所学的知识运用到机器人的设计中。2016赛季，我们一起，撬动地球！1.场地说明图1场地总成比赛场地分上下两层（如图1），支架材质为金属（截面2cm×2cm），两层之间通过“斜坡”相连，斜坡与一楼夹角为30度(±1度)，二楼护栏为木板（高度10cm，厚度1-2cm），二层护栏约束的范围为二楼的场地范围。场地上共有2个基地，比赛过程中，机器人可以选择任意时机离开或返回任一基地。2.任务说明任务总数是16个，含1个拥有“拯救”的任务（任务1）及3个高低难度分级得分的任务（任务2、4和5），最高得分是1000分。小学/初中组：同时采用高、低难度得分；高中组：不采用低难度得分，仅采用高难度得分。任务1：能量球模型1一楼：240*210cm一楼“基地”二楼：204*116cm斜坡：42*140cm二楼“基地”2/14模型图1-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态底板固定在场地上。推板向外拉出到达极限位置，槽开口处上抬到最高处，球自然地放置在槽的最低位置。模型2模型图2-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态挂钩勾住场地框架东西向的横梁，开口向南，模型在一层场地图上垂直投影落在3个特定区域其中之一。任务的得分标准及分值球的垂直投影接触一层基地，得分分值是30分/个；得分的同时，抵消一次“基地外接触机器人”减20分的惩罚，最多抵消两次；【拯救】注意：单轮比赛过程中，如果参赛队员未发生“基地外接触机器人”，那么如果机器人取回两个能量球，得分为30+30分，无抵消减分的过程，也无额外加分。无论如何，在每轮比赛结束时，参赛队员都必须将此前获得的球交给场地裁判。挂钩球东西向的横梁推板球槽推板压板3/14任务2：古老的板车模型图3-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态仓库底板固定在场地上，板车轮子朝向仓库且左右居中，板车开口一侧边缘垂直投影不超场地标记线，谷物放在板车上紧贴手柄一侧且左右居中。任务的得分标准及分值谷物接触仓库（仓库底板和护栏都属于仓库），谷物的任意部位不接触场地，但是谷物部分垂直投影接触场地，得分分值是30分；【低难度得分】谷物接触仓库，且谷物的所有垂直投影完全落在仓库内（仓库底板的外轮廓以内都属于仓库），得分分值是50分。【高难度得分】小学/初中组：同时采用高、低难度得分；高中组：不采用低难度得分，仅采用高难度得分。任务3：剪刀模型图4-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态架子底板固定在场地上。三个彩瓶（颜色随机）吸附在剪刀固定部分的磁铁上，彩瓶开口处可以如效果图所示，也可以自然朝下，但必须确保彩瓶铁钉头与磁铁连接；剪刀活动部分手柄自然下坠使剪刀处于打开状态。任务的得分标准及分值彩瓶完全脱离模型上的磁铁，得分分值是10分/个仓库板车谷物带铁钉的彩瓶斜坡剪刀手柄磁铁4/14任务4：姜太公钓鱼模型图5-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态框固定在场地上。鱼竿放到框的上方且保持最低位置，鱼吸附着钩，线长度（可活动的线的长度）18（±0.5）cm，鱼的位置如效果图所示。任务的得分标准及分值鱼的部分垂直投影落在框内（框边的外轮廓以内都属于框，固定鱼竿的底板不属于框），鱼的任意部位不接触场地，得分分值是40分；【低难度得分】鱼的所有垂直投影完全落在框内（框边的外轮廓以内都属于框，固定鱼竿的底板不属于框），得分分值是60分。【高难度得分】任务5：控制重量模型图6-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态底板固定在场地上。天平的右侧固定放置一个立方体砝码，天平的指针指向右刻度。任务的得分标准及分值刻度是截面1*1cm的方柱，指针宽1cm。指针指向某一刻度的标准是指针延长线落在刻度盘上的垂直投影接触刻度。指针明显指向左中或右中刻度之间时，判定指针指向左或者右。指针指向中刻度，得分分值是30分。【低难度得分】指针指向左或者左中，得分分值是60分；【高难度得分】注意：中间刻度1*1cm左侧刻度1*1cm立方体砝码右侧托盘指针宽度1*1cm左侧托盘鱼钩线框竿5/14参赛队员必须自己搭建一个物体（材质、结构同规则中对机器人的标准一致，重量与造型不限）并由机器人将这个物体放置在左侧托盘（不得使用胶水胶带等辅助固定的物质），且右侧立方体砝码不得脱离右侧托盘。否则得分无效。任务6：平衡游戏模型图7-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态平衡杆的底板固定在场地上。平衡杆的两端装有磁铁，分别吸附两个彩瓶（颜色随机），彩瓶开口向下，重力轮自然下坠使平衡杆保持水平。任务的得分标准及分值彩瓶完全脱离模型上的磁铁，得分分值是20分/个；任务7：磨石模型图8-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态底板固定在场地上。推杆指向正东、正南、正西、正北任意一个方向，4个彩瓶（颜色随机）倒立且吸附在顶部磁铁上。任务的得分标准及分值彩瓶完全脱离模型上的磁铁，得分分值是10分/个；磁铁带铁钉的彩瓶重力轮平衡杆带铁钉的彩瓶磁铁手柄6/14任务8：开采矿石模型图9-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态一层场地图纸东侧偏南区域标示有矿石轮廓示意图，矿石各个面的朝向如效果图所示。任务的得分标准及分值矿石垂直投影接触一层基地，得分分值是50分；注意：无论如何，在每轮比赛结束时，参赛队员都必须将此前获得的矿石模型交给场地裁判。任务9：远而且准模型图10-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态底板固定在场地上。配重球到达最高极限位置，橡胶圈挂在运动臂低处挂钩上，侧面紧贴运动臂。任务的得分标准及分值橡胶圈在框内，得分分值是40分；橡胶圈套住柱子（含橡胶圈挂在柱子顶端的情况），得分分值是60分。配重球橡胶圈柱子框运动臂7/14任务10：迎门而上模型图11-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态底板固定在场地上。门关闭时机器人只能自下往上通过斜坡，反之无法通过。任务的得分标准及分值如果机器人将任一边门开得足够大，门会保持完全打开状态，得分分值是30分/门；注意：比赛过程中，因机器人运行或参赛队员触碰而造成门模型的结构明显被破坏、或者门模型在斜坡上的位置明显被移动，只要任一边的门出现以上任意一种情况，这边门得分就无效：如果门或者部分门结构与场地保持粘连则保持现状；如果门或者部分门结构掉在场地上，由裁判保管这部分结构，直到本轮比赛结束。任务11：齿轮传动模型图12-任务模型初始状态的效果图一模型图13-任务模型初始状态的效果图二任务模型初始状态斜坡门指针旋转手柄刻度指针临界点30分40分50分临界点30分40分8/14底板固定在场地上。指针指向如效果图二所示，手柄角度随机。指针指向某一刻度的标准是指指针延长线接触刻度。任务的得分标准及分值指针指向临界点或临界点与30之间，得分分值是30分；指针指向30分刻度或30与40之间，得分分值是40分；指针指向40分刻度或40与50之间，得分分值是50分。注意：指针转动过程中不产生得分，只有在指针静止后裁判才会记分。当指针指向两个分值的刻度时，以较高分值计算。任务12：省力的撬棒模型图14-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态底板固定在场地上。需要被撬掉的板与墙面是通过磁铁相吸，板的一侧刚好夹住撬棒前端，撬棒手柄垂直于墙面。任务的得分标准及分值板被撬落完全脱离墙面（不含底板），得分分值是30分。任务13：翻越雪山模型图15-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态底板固定在场地上。车移动方向同斜坡朝向一致，车的一端紧靠着底座A型件、一端轮子跨在斜坡底部，如效果图所示。任务的得分标准及分值四个车轮同时接触坑底面，得分分值是40分；墙面撬棒板磁铁车斜坡坑9/14任务14：初露锋芒模型图16-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态底板固定在场地上。正面的方形平板向上达到极限位置，后面的箭头背板向下达到极限位置。任务的得分标准及分值从模型正面看去箭头明显露出，得分分值是50分。注意：参赛队员必须自己搭建一个模块（材质、结构同规则中规范机器人的标准一致，重量与造型不限）并由机器人将这个模块放置（不得使用胶水胶带等辅助固定的物质）在模型上。否则得分无效。任务15：撬动地球模型图17-任务模型初始状态的效果图任务模型初始状态底板固定在场地上。杠杆向地球的方向倾斜到极限位置。任务的得分标准及分值杠杆的地球一端底部与支架分离，得分分值是50分。注意：参赛队员可以自己搭建一个模块（材质、结构同规则中规范机器人的标准一致，重量与造型不限）并由机器人将这个模块放置（不得使用胶水胶带等辅助固定的物质）在模型上。也允许在比赛结束时由静止的机器人机构接触模型造成得杠杆支架支架磁铁箭头10/14分状态。否则得分无效。任务16：夺宝游戏任务模型初始状态桶的底座底板固定在场地上。桶壁与底座可被手动分离，便于裁判恢复模型状态。任务的得分标准及分值阶段一：收集机器人将彩瓶（不区分颜色）收集到一层基地内，得分分值是10分/个。收集过程中参赛队员一旦在基地外接触携带彩瓶的机器人，判定为任务失败，除了相应的减分惩罚外，彩瓶模型由裁判保管；阶段二：运送机器人将彩瓶（不区分颜色）收集到二层基地内，得分分值是20分/个。机器人携带彩瓶离开一层基地后如果发生基地外接触机器人的情况，除了相应的减分惩罚外，参赛队员可以携带留在机器人上的彩瓶重新回到一层基地选择任意时机使机器人携带彩瓶重新离开一层基地，之前的得分任然有效。阶段三：摆放机器人将彩瓶（不区分颜色）收集到桶内，得分分值是30分/个。机器人携带彩瓶离开二层基地后如果发生基地外接触机器人的情况，除了相应的减分惩罚外，参赛队员可以携带留在机器人上的彩瓶重新回到二层基地选择任意时机使机器人携带彩瓶重新离开二层基地，之前的得分仍然有效。桶壁与底座不得完全脱离，否则此阶段得分失效。注意：无论如何，在每轮比赛结束时，参赛队员都必须将此前获得的彩瓶交给场地裁判。11/14附加任务：模型及得分标准均现场公布。3.任务模型坐标图2场地效果图（含任务模型）3.1附加任务模型坐标附加任务模型位置使用以上三个位置其中之一。场地附加任务为选做任务，参赛队可以根据自身的条件决定是否完成，无论参赛队是否选择附加任务，附加任务模型都会出现在场地上指定的位置。4．比赛流程第一步：现场签到第二步：进入调试区第三步：查看公告栏第四步：封闭调试第五步：机器人封存第六步：比赛第七步：总分排名4.1签到、抽签参赛队于签到处查看参赛队的分组情况，确认场地号。4.2进入调试区参赛队进入调试区，对号入座，布置电源延长线。12/14赛场提供当地标准电源接口，如果参赛队需要任何电压或者频率的转换器，请参赛队自行准备。距离参赛队最近的电源接口可能距离参赛队的指定调试桌有一定的距离，请参赛队自行准备足够长的电源延长线，同时在现场使用延长线时请注意固定和安全。4.2.1机器人的规格尺寸：每次出发前，机器人尺寸不得大于30*30*30cm（长*宽*高）；离开基地后，机器人的机构可以自行伸展。控制器：每台机器人只允许使用一个控制器。单轮比赛中，不允许更换控制器。执行器：当电机用于驱动轮时，只允许单个电机独立驱动单个着地的轮子。每台机器人只允许使用共计不超过4个电机。传感器：每台机器人允许使用的传感器种类和数量不限，但不得使用多个相同或者不同传感器探头做成的集成传感器。结构：机器人必须使用塑料材质的拼插式结构，不得使用扎带、螺钉、铆钉、胶水、胶带等辅助连接材料。电源：每台机器人必须自带独立电池，不得连接外部电源，电池电压不得高于9V，不得使用外置电路板（用于升压、降压、稳压等）。4.2.2随机检验所有参赛机器人必须符合本规则，以保证比赛的公平，参赛队员携带机器人进入赛场（含调试区）后，裁判有权随时（比赛期间）随机检验任一机器人，违规的机器人，需要按照要