**深海挑战** **1.** **竞赛主题** **主题：深海挑战** 地球表面积的71%是海洋，海洋平均水深3795米。海洋总水量占地球总水量的97%。目前人类已探索的海底只有5%，还有95%的海底是未知的。 由此可见，海洋是人类的未来的希望，探索开发海洋有重要意义。在本次赛事中，以深海挑战为主题，结合所学知识，运用科学数学原理要求学生设计出符合任务要求的机器人，模拟实施“深海挑战”的任务。 **2.** **比赛场地与环境** **2.1**场地 2.1.1场地规格：建议木质外框的内长约为237cm、内宽约为 115cm、外框高度为9cm。 2.1.2场地内设置“垃圾处理站”、“发电站”、“灯塔”“动物”、“帆船”、“宝藏”、“垃圾”、“海底隧道”、“研究装置”、“神秘矿石”、“无人机”、“管道”、“管道工厂”等任务道具;设有“基地区域”、“停泊区域”、等场地区域，场地区域图详见下图。  **场地区域图** 2.1.3赛场要求：赛场分为候赛区和比赛区，各参赛队必须在比赛所指定的候赛区（每队一个位置）进行机器人的拼装、编程和调试。除选手、裁判和工作人员外，其他人员不得进入候赛区和比赛区。 2.1.4比赛过程中，选手须听从裁判员和工作人员的安排，场内外任何人员不得再向选手提供影响比赛成绩的任何帮助。选手遇到问题，可向裁判或工作人员提出。 **2.2**环境 竞赛场地为冷光源、光源照度稳定、无明显磁场干扰。但由于一般赛场环境的不确定因素较多，例如：场地表面可能有纹路和不平整，光照条件有变化等。参赛队在设计机器人时应考虑各种应对措施。 **1.** **通用规则** **3.1组队方式** 竞赛以团队方式完成，每支参赛队由2名学生和1-2名辅导老师组成。 **3.2器材** 3.2.1机器人尺寸：每次离开基地前，机器人尺寸不得大于40\*40\*40cm（长\*宽\*高）；机器人完全离开基地后，机构可以自行伸展。 3.2.2控制器：单轮比赛中，不允许更换控制器。每台机器人只允许使用一个控制器。 3.2.3执行器：每台机器人只允许使用共计不超过4个电机（含舵机）。 3.2.4传感器：每台机器人允许使用的传感器种类、数量不限。 3.2.5机器人结构： 机器人必须使用拼插式结构（非一体机），不得使用扎带、铆钉、胶水、胶带等辅助连接材料。 3.2.6为了安全，机器人电源电压应控制在9V以下（含9V），不允许使用有可能损坏竞赛场地的危险元件。机器人只能使用电脑编程设计程序并且设计成只触摸一次开关或按键就能启动运行，**不得使用遥控装置与无线设备控制机器人**。 3.2.7 使用器材仅限大赛合作方的器材。 **2.** **比赛规则** **4.1任务描述** **4.1.1高塔巡航** 海事巡航作为海事管理的一项综合性活动方式和常规性监督手段，担负着维护国家权益，保障船舶、设施和人命财产的安全，防止船舶污染水域等重要任务。 **任务要求：** 机器人推动灯塔指针绕灯塔旋转至特定区域，完成高塔巡航任务（“完成高塔巡航任务”定义是：灯塔指针到达指定区域）；  **4.1.2海底寻宝** 一直以来，海底沉船都是神秘的宝藏，吸引着孩子、寻宝猎人和考古学家等等。联合国教科文组织(UNESCO)估算，在全球的大洋海底共躺着300万艘沉船残骸，只有很小的一部分被探险家们发现了。 **任务要求：** l 机器人将位于海草当中的宝箱带回基地，完成海底寻宝任务（“完成海底寻宝任务”定义是：宝箱的正投影完全位于基地范围内）；  **4.2.3营救** 塑料制品在动物体内无法消化和分解，误食后会引起胃部不适、行动异常、生育繁殖能力下降，甚至死亡。如再不采取措施，海洋将无法负荷，人类和其他生物都将无法生存。 **任务要求：** l 机器人将误食塑料袋的海龟带回基地，解下“塑料袋”并将海龟放生到基地之外，完成营救任务（“完成营救任务”定义是：海龟位于基地之外，并且身上没有“塑料袋”） 注：该任务拆除塑料袋不算破坏场地道具。  **4.2.4深海清理** 研究发现，人类活动产生的垃圾已经遍布地球每一个海洋，对海洋垃圾进行[垃圾分类收集](https://baike.so.com/doc/1525884-1613166.html)可以减少垃圾处理量和处理设备，降低处理成本。 **任务要求：** l 机器人将不同颜色的垃圾推入不同指示牌的垃圾桶内，完成深海清理任务（“完成深海清理任务”定义是：垃圾正投影完全进入颜色对应的垃圾桶内，垃圾桶的指示牌翻起）；  **4.1.5****海水发电** 潮流能作为一种新型绿色可再生能源，具有能量密度高、可预测性强、蕴藏量丰富等特点，科学地利用潮流能资源可以有效的解决电力资源缺乏的问题。 **任务要求：** l 机器人模拟潮汐推动发电装置，运行潮流发电机，完成海水发电任务（“完成海水发电任务”定义是：发电机推杆推动至指定位置）  **4.1.6矿物质研究** 世界各国高度重视海底矿物质的开采。一些深海探查开采技术发达的国家纷纷投入巨资研制各种实用型采矿设备。我国也将海洋技术列为未来重点发展的高新技术之一。 **任务要求：** l 机器人将神秘矿石并带到研究中心研究，随后将研究报告取回基地，完成矿物质研究任务（“完成矿物质研究任务”定义是：神秘矿石位于研究设备内，研究报告取回到基地范围）  **4.1.7无人机穿越** 海洋上漂浮着许多未经探索的神秘岛屿，未知的岛屿充满危机，不能直接派人进行探索，使用无人机从岛屿上方进行拍摄是一个优秀的解决方案。 **任务要求:** 机器人启动无人机开关，将无人机送往岛屿的另一策，完成无人机穿越任务（“完成无人机穿越任务”定义是：无人机的垂直正投影从神秘小岛的一侧穿越到另一侧）；  **4.1.8杨帆远航** 扬帆远航可以促进国家与国家之间的经济交流，加强各国之间的友好关系。 **任务要求：** 机器人将帆船送到指定位置，完成扬帆起航任务（完成扬帆起航任务的定义是：帆船到达指定地点）；  **4.1.9管道预埋** 沉管法是在水底建筑隧道的一种施工方法。沉管隧道就是将若干个预制段分别浮运到海面(河面)现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内，以此方法修建的水下隧道。香港多条海底隧道采用沉管法施工。 **任务要求：** 机器人从管道工厂取下管道，并送往指定地点放置，完成管道预埋任务（完成管道预埋任务的定义是：管道在预埋范围内并且与两侧管道形成直线）；  **4.1.10捕鱼** 海洋渔业指捕捞和养殖鱼类和其他水生动物及海藻类等水生植物以取得水产品的社会生产部门。一般分为海洋渔业、淡水渔业。渔业可为人民生活和国家建设提供食品和工业原料。 **任务要求：** l 机器人将适宜捕捞的鱼群带回基地，完成捕鱼任务（完成捕鱼任务的定义是：鱼只垂直正投影在基地范围内）；  **4.1.11**时间分总时间**180**秒，时间分\=剩余时间（**秒**）\*1分（参赛选手完成所有任务后，参赛选手向裁判举手示意停止计时，**时间分需完成全部任务且无扣分行为才有效.**） **4.1.12**机器人可以多次往返于出发点与任务区之间。机器人每次由出发或进行回收时，必须确保机器人的垂直投影完全位于出发点。当机器人完全位于出发点时，选手可以对机器人进行操作，例如：更换程序、修改结构，但计时不会停止。 **5.** **比赛流程** **5.1任务说明** 本赛项任务分为**机器人赛前调试**和机器人任务赛两大部分。 **5.1.1** **机器人赛前调试：**参赛队在候赛区按照比赛的任务和要求，在**90分钟**内完成机器人的场地测试。**参赛选手需要有秩序排队调试**。每轮调试时间为3分钟，一轮调试后，如选手想继续调试，需重新排队等待。 5.1.2机器人任务赛：**机器人调试完成后，参赛队在规定时间内，机器人要从出发点出发，完成深海挑战任务（**选手可以在出发点对机器人进行结构更换、程序更换、维修等操作，但必须当机器人的垂直正投影完全位于基地范围内时**）。 **5.2比赛流程** **5.2.1入场**：参赛队在赛前20分钟根据裁判和工作人员指挥，到达指定的候赛区域安静等待。 **5.2.2检录**：入场后，裁判对参赛器材按第3.2规定进行检录。**参赛队除主办单位提供的材料外，其他均需自行携带。每轮比赛完毕允许更换自带的控制器电池或电池充电。** **5.2.3****场地调试：**机器人调试程序时间共**90****分钟**。参赛队开始在规定的场地进行机器人程序调试。（**调试时间可根据现场情况，由裁判自行安排**） **5.2.4比赛前：**按参赛编号进行比赛。比赛前，裁判长先确认**任务道具**摆放位置，参赛队员拿取机器人，在裁判员或者工作人员的带领下进入比赛区开始比赛。 比赛前，裁判员连续叫号，参赛队未抵达比赛区的，视作弃权处理。在比赛区，参赛队需在60秒内启动机器人开始比赛，否则该轮成绩为零。比赛前，2名参赛选手将自己的机器人放入基地，机器人的任何部分及其在地面的垂直正投影不能超出基地范围。 5.2.5启动：**裁判员确认参赛队已准备好后，将发出“5，4，3，2，1，开始”的倒计数启动口令。倒计数结束，听到“开始”命令的第一个字，队员可以按下按键启动机器人。在“开始”命令前启动机器人将被视为“误启动”，机器人需回到基地重新开始到计数，比赛“误启动”扣10分/次。 **5.2.6比赛时：** 以下是在比赛时，选手应遵循的规则  **5.2.7** **比赛结束：** 在**180秒**比赛内，比赛选手可以向裁判举手示意完成任务（比赛时间剩余20秒时，裁判进行倒计时提示）。裁判员吹响终场哨音，参赛选手**除应立即关断机器人的电源外**，不得与场上的机器人或任何物品接触。其后，裁判记录场上状态，填写记分表（任务得分、完成时间和扣分），**选手签名确认并将机器人搬回候赛区**。 当出现下列情况时视为比赛结束，裁判以机器人已完成的任务情况和扣分进行记分，不记录完成时间。 （1）比赛时间超过**180****秒**。 （2）选手因故不准备继续比赛。 **5.3违规** **5.3.1** 开赛后20分钟才前来参赛的，取消比赛资格。 **5.3.2**辅导老师或家长存在口授选手影响比赛成绩的指引，或亲手参与调试任务，或触碰、修复作品等行为的，比赛成绩均为零。 **5.3.3**比赛中(除基地外)，参赛选手如在未经裁判允许的情况下，接触赛场物品或机器人的行为，扣5分并强制重启。 **5.3.4**参赛选手不听从裁判员指令的，将视情况轻重，由裁判确定给予扣除10-20分，乃至取消比赛资格或成绩为零。 **5.3.5参赛选手不得损坏赛场上任意物品，不得损坏其他参赛队伍的比赛器材，或对参赛选手，指导老师，裁判，工作人员有不文明行为，以上等行为将视情况轻重，由裁判确定给予扣除10-20分，乃至取消比赛资格或成绩为零。** ### 5.4成绩评定 参赛队每轮成绩总分\=比赛任务分 + 时间分 - 扣分。**比赛共进行两轮（每轮比赛都将进行场地调试），成绩取两轮总和。其中比赛任务分按评分表标准计分，**时间分需完成全部任务且无扣分行为才有效**；时间分\=**180**秒 - 实际完成任务时间*1分； **参赛队员签名后确认成绩后，一经离开比赛现场，成绩不作更改，主办方拥有最终解释权。** **6**、其他 **6.1** 本赛项的赛事组织和赛场执裁工作由裁判负责。 **6.2** 本规则是实施裁判工作的依据。裁判长对规则中未说明事项，以及有争议事项，均拥有最后解释权和最终裁定权。裁判不复查重放的比赛录像，如有裁决异议，由参赛队的一名选手在赛场向裁判长提出。 **6.3** 本规则坚持青少年科技教育公益性和资源共建共享的原则，公开免费供下载使用，不作商业用途。在使用该规则开展活动时，注明规则来源，亦不得损害规则制定方的有关权益。 本赛项由广东乐博士教育装备有限公司（简称乐博士公司）提供技术支持服务。