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2021年实物编程挑战赛

发布日期:2021-10-08 17:47

一、丛林冒险挑战赛

1.参赛范围

(1)参赛组别:学龄前(5~6岁)

(2)参赛人数:2人/队

(3)指导教师:1人

2.竞赛主题

丛林冒险挑战赛旨在锻炼学前儿童创意设计、编程技能、团队协作和解决问题能力的游戏场景式的挑战赛活动,竞赛以丛林故事为导入,要求参赛学员将机器人化身为丛林中的一种动物(创意搭建),穿越丛林的重重障碍(突破险境),最终与丛林中的其他动物争夺丛林之王的称号(勇夺桂冠)。通过创意搭建、突破险境、勇夺桂冠三个环节,注重学前儿童拆解思维、模式识别、抽象思维以及算法思维等解决问题的能力在steam游戏场景竞赛中的培养,并最终达成让孩子在竞技中即收获知识与技能,又提高解决真实场景下复杂问题能力的效果。

3.竞赛场地

(1)比赛完整场地地图由6张丛林地图、6座浮桥、一个擂台组成,可容纳6支队伍同时进行比赛,如下图所示:

(2)“突破险境”关卡地图,图中小格子尺寸为 10cm*10cm,完整地图尺寸为47cm±3cm*47cm±3cm,如下图所示:

(3)障碍物为长10cm,宽1cm,高3cm 的塑料材质道具,如下图所示:

(4)升降浮桥尺寸为50cm±2cm*10cm±2cm,左边边长与擂台相连接,如下图所示

(5)擂台区为半径40cm的圆形,周边有缺口与浮桥进行连接,如下图所示

4.竞赛规则

(1)机器人尺寸:

改装后机器人尺寸不得超过120mm*120mm,高度不限制;

(2)机器人重量:

改装后机器人重量≤250g;

(3)“创意改装”任务无需在比赛现场完成,参赛选手需提前提交照片至赛事组委会进行审核,审核通过后只需将改装完的机器人在比赛指定时间带到场地进行检录即可,改装材料可采用黏土、乐高积木、纸板、粘合剂,不可使用除以上规定以外的其它材料,改装后的机器人需符合以上要求。

(4)“突破险境”关卡开始前,在2个固定障碍物的基础上,裁判现场随机抽取2个地图中的障碍物摆放位置。16 宫格格子间的空隙编号,横向按字母顺序编号(A-H),纵向按阿拉伯数字顺序编号(1-10),共18个随机障碍物放置区域,如果出现任务点为全封闭型,则重抽第四个,直至抽中非全封闭型任务点为止。

(5)比赛开始前3分钟,选手需将比赛器材摆放至指定区域,机器人1号摆放于“突破险境”地图起点处(机器人正面朝向需与地图标注一致),机器人2号摆放于浮桥起点处,编程台及模块摆放于编程区处,比赛过程中,于编程区外的区域进行编程属于违规行为。

(6)“突破险境”关卡,裁判宣布比赛开始即计时开始,选手通过编程使机器人由丛林起点行进到丛林终点,途中可经过相关任务点完成指定任务加分,到达终点, 即计时结束。

(7)“突破险境”任务中,参赛队伍不可分段编程,即按一次运行按键,机器人完成相关任务,若按多次运行按键来完成任务,即视为任务失败,需返回起点重新开始任务。

(8)“突破险境”关卡得分任务分为两部分

a.通过正确规划路径,由丛林起点行进至丛林终点;

b.行进途中到达任务点- 食物补给点,到达任务点时播放旋律。

(9)机器人行进途中若通过推、撞等行为使障碍物出现明显位移来达到完成任务的目的,则机器人需返回起点重新开始任务;机器人按正确路径行走轻微碰到障碍物属于正常情况不影响比赛进程,队伍需完成“突破险境”关卡到达交接区域,才可开启“勇夺桂冠”关卡。

(10)当机器人1完成“突破险境”关卡,到达地图终点,选手1按下控制按钮,则“勇夺桂冠”关卡正式开始,机器人2面前的闸门将会开启,通过此门可到达对战区。

(11)当第一个队伍进入“勇夺桂冠”对战区,则第三环节 3 分钟倒计时开始,中途时间不停止,3 分钟时间到,则该环节比赛结束。

A.“勇夺桂冠”环节淘汰判定条件如下:

a.擂台上升之前,未能通过浮桥进入对战区的队伍;

b.对手迫使己方机器人掉落出对战区;

c.自己操控掉落出对战区;

B.比赛区域变化:

a.“勇夺桂冠”开始前90秒,比赛区域为擂台区和6座浮桥;

b.“勇夺桂冠”倒计时90秒时,比赛区域为擂台区,擂台将会升起;

(12)如在规定时间内都没有产生唯一胜者,则最终留在对战区的队伍为“勇夺桂冠”环节的共同胜者,为并列第一名。

5.赛制及计分说明

(1)比赛采取淘汰赛的赛制,参赛队伍根据抽签结果,确定同组对手,每六支队伍为一组进行淘汰赛,淘汰赛共进行两轮,每轮产生一个晋级名额;第一场淘汰赛为六支队伍同时开始比赛,最终产生一个优胜队,第二场淘汰赛为剩余五只队伍同时开始比赛,最终产生一个优胜队;小组队伍不足六支时,裁判可根据小组队伍实际数量,按比例确定晋级名额。经过淘汰赛制决出最终的四强,四强进行最后一轮比赛角逐最终冠亚军及第三四名。

(2)比赛胜负排名规则

a.“突破险境”环节根据完成任务情况,获得相应分数。

b.“勇夺桂冠”环节看对战结果,按淘汰顺序进行排名,越早被淘汰的队伍排名越靠后,最终按排名获得本环节对应积分。

c.当场比赛排名优先看当场比赛总积分,总积分越高排名越靠前;总积分相同的情况下,比较“突破险境”任务完成用时情况,用时短者排名越高。

(3)比赛计时规则。“突破险境”与“勇夺桂冠”环节为分开计时,“突破险境”环节计时为完成本环节任务所用时间,“勇夺桂冠”环节比赛时间3分钟,从第一个队伍登上擂台开始计时。

(4)比赛计分规则

a.“创意搭建”计分

改装作品符合主题要求

1-5 分

工作量及完整性

1-3 分

创意性

1-2 分

b.“突破险境计分

由起点行进至终点

10分

通过任务点,完成指定动作

10分

c.“勇夺桂冠计分

第一名

10分

第二名

8分

第三名

6分

第四名

4分

第五名

2分

第六名

1分

二、城市救援挑战赛

1.参赛范围

(1)参赛组别:小学低年级组(一~二年级)

(2)参赛人数:2人/队

(3)指导教师:1人

2.竞赛主题

城市救援挑战赛旨在锻炼小学生逻辑思维能力、编程能力及团队协作能力,比赛通过模拟抗震救灾的场景,使孩子在竞赛的过程中能够将理论联系实际,学以致用,解决实际问题。通过请求救援、限时营救、物资搬运三个环节,培养儿童在steam游戏场景竞赛中的编程逻辑思维,提高儿童的综合科学素养。

3.竞赛场地

(1)比赛场地图纸材质为灯箱布,地图总体尺寸为 110cm*150cm,机器人执行任务区域尺寸为 80cm*110cm,比赛队伍需适应地图表面可能存在10mm高的轻微起伏或皱褶,如下图所示:

(2)地图有4个任务点,分别为:

①号点:起点位置

②号点:“请求救援”任务完成点

③号点:“限时营救”任务完成点

④号点:“物资搬运”任务出发点

(3)地图障碍区有 3 个障碍物摆放点,分别为 A、B、C,每个障碍物摆放点尺寸为 60mm*60mm 的正方形。

(4)地图搬运区有红、绿、黄三个颜色的物资存放点及一个物资摆放点,比赛时将于物资摆放点摆放一个 50mm*50m*50mm 的正方体色块。

(5)地图中会摆放以下类似建筑物在指定地点,建筑物将摆放于消防局、建筑区、障碍区等位置。


(6)在地震区会摆放震动装置道具来模拟地震场景,在“请求营救”环节需将传感器控制器摆放于此位置。

4.竞赛规则

(1)机器人尺寸:

改装后机器人尺寸不得超过100mm*100mm,高度不限制;

(2)机器人重量:

改装后机器人重量≤250g;

(3)每个队伍比赛开始前,裁判现场抽签随机抽取“限时救援”2 个障碍物摆放位置,障碍物摆放点为地图上标有 A、B、C 标记的三个位置;同时抽签随机抽取“物资搬运” 环节所需要搬运的一种物资颜色,物资颜色为红、绿、黄三种颜色。

(4)裁判宣布比赛开始后,选手需将队伍的机器人摆放至相关任务点起点,通过实物编程使机器人自主完成对应环节任务,程序一旦运行,选手中途不可触碰机器人和停止、更换程序,如触碰机器人或停止、更换程序,则机器人需返回任务点重新开始任务。

(5)“请求救援”任务为机器人在 1 号任务点原地等待,传感器控制器放置于指定震动区域,当传感器检测到震动(模拟地震)时发送信号给机器人,机器人接收到信号后需沿着地图道路行进至消防局,行进途中机器人眼睛亮闪烁灯(闪烁次数不少于 3 次,一亮一灭算一次),机器人完成相关任务到达 2 号任务点,则视为完成该环节任务。

(6)“限时营救”任务为机器人从消防局出发前往居民区,机器人需沿着地图道路行进至居民区,途中将经过障碍区,选手需编程使机器人能够检测前方是否有障碍物来顺利避开障碍物,机器人一旦撞击障碍物,则需返回 2 号任务点重新出发开始任务,机器人顺利避开障碍物到达,则视为完成任务。

(7)“物资搬运”任务要求选手自行改装机器人,使机器人能够完成物资方块搬运的功能,改装材料仅限黏土、乐高积木、纸膜、雪糕棒。

(8)“物资搬运”任务为机器人从 4 号任务点出发前往搬运区完成任务。在搬运区放有黄色、红色、绿色三种颜色随机一种颜色的50mm*50mm*50mm 的正方体色块, 同时有 3 个物资存放区,每个物资区用不同的颜色进行区分,选手需通过编程使机器人将物资运送到对应物资存放区(物资方块垂直投影面积 2/3 在对应物资区里),完成搬运后返回 4 号任务点即为完成任务。

(9)“物资搬运”环节所需的改装结构可于比赛进行至搬运货物环节再安装即可, 安装结构时比赛用时不暂停。

(10)比赛允许每个任务点开始前,选手对机器人位于地图上的位置及面向的方向进行调整。

(11)机器人是否到达任务点判断标准:机器人与任务点圆形标记有接触即视为到达任务点;若机器人未到达任务点,则任务失败,需回到该环节任务点起点重新开始任务。

(12)参赛队伍需依次完成“请求救援”、“限时营救”、“物资搬运”三个任务,如未按顺序要求完成任务,则视为任务失败处理。

(13)参赛队伍赛前需自行对机器人电机进行校准,如在比赛过程中出现机器人行进过程发生方向偏移,由参赛队伍自行调整解决。

(14)每支队伍的参赛总时长为 10 分钟,在参赛时长 10 分钟内完成的任务挑战方为有效,10 分钟之内不限制挑战次数,10 分钟倒计时结束后,裁判将结束比赛。

5.赛制及计分说明

(1)比赛成绩采用分数优先原则,分数越高成绩越好;在分数一致的情况下比较比赛用时,用时短的排名靠前。

(2)每个参赛队伍只有一次比赛的机会,时间为 10 分钟。

(3)比赛计分规则(比赛满分100分)。每支参赛队伍完成任务后将统计其任务得分、比赛用时。

比赛总得分 = 请求救援分数 + 限时营救分数 + 物资搬运分数比

传感器检测到晃动发送信号

机器人接收信号开始执行任务

15 分

机器人眼睛 LED 灯闪烁次数不少于 3 次

15 分

机器人躲避 1 号障碍物

20 分

机器人躲避 2 号障碍物

20 分

机器人成功完成物资搬运

20 分

机器人回到搬运起点

10 分