中國(guó)機(jī)器人大賽舞蹈機(jī)器人項(xiàng)目

　雙足人形項(xiàng)目方案介紹

　比賽簡(jiǎn)介：

　每年 4 月份自動(dòng)化學(xué)會(huì)將發(fā)比賽通知，比賽報(bào)名在 6 月份，比賽時(shí)間在每年 8 月份。具體比賽時(shí)間見(jiàn)自動(dòng)化學(xué)會(huì)競(jìng)賽工作委員會(huì)通知。

　網(wǎng)址：。

　機(jī)器人舞蹈項(xiàng)目是由最初的表演性比賽發(fā)展成的正式比賽項(xiàng)目，

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

　機(jī)器人主要功能用途：

　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)類競(jìng)技項(xiàng)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(shí)現(xiàn)競(jìng)步、爬坡、武術(shù)、舞蹈、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)類機(jī)器人。

　機(jī)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(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；

　 附件：相關(guān)比賽規(guī)則

　一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介

　機(jī)器人舞蹈項(xiàng)目是由最初的表演性比賽發(fā)展成的正式比賽項(xiàng)目，

　它是一項(xiàng)具有極強(qiáng)觀賞性和趣味性的比賽,是民俗文化與機(jī)器人學(xué)等高新 技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。比賽要求參賽機(jī)器人在有限的場(chǎng)地和時(shí)間內(nèi)，配合音樂(lè) 完成動(dòng)作,由于要求機(jī)器人既要充分利用場(chǎng)地，又不能超時(shí)和越界，因此， 舞蹈機(jī)器人集成了多學(xué)科前沿技術(shù)，它的設(shè)計(jì)涉及了機(jī)電一體化技術(shù)、檢 測(cè)和傳感技術(shù)、精密機(jī)械加工和精密機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)、現(xiàn)代化控制技術(shù)和管 理技術(shù)、計(jì)算機(jī)程序控制技術(shù)等多個(gè)方面, 是集成了多學(xué)科前沿技術(shù)的運(yùn)動(dòng)機(jī)器人的一種。為了讓學(xué)生在制作過(guò)程中有更廣闊的發(fā)揮和嘗試的空間， 比賽規(guī)則只對(duì)比賽時(shí)間和場(chǎng)地做出要求，對(duì)機(jī)器人的整個(gè)研制過(guò)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(shí)踐鍛煉，而且這種鍛煉是全方位的,實(shí)踐表明，機(jī)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(huì)

　負(fù)責(zé)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(guó)，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)

　陳呂強(qiáng)，黃山學(xué)院

　三、賽項(xiàng)說(shuō)明

　1、 比賽上場(chǎng)順序按抽簽進(jìn)行，每個(gè)小組比賽開(kāi)始前 30 分鐘在場(chǎng)地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行抽簽；大賽分為兩個(gè)環(huán)節(jié)，第一部分為參賽隊(duì)創(chuàng)意與調(diào)試情況匯報(bào)并負(fù)責(zé)進(jìn)行講解，時(shí)間為 3 分鐘（PPT 紙質(zhì)版交給技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)人）

　。第二部分為機(jī)器人表演，時(shí)間為 5 分鐘以內(nèi)，在匯報(bào)后直接進(jìn)行,機(jī) 器人舞蹈表演時(shí)間應(yīng)不少于 3 分鐘但不能超過(guò) 5 分鐘。

　2、 召開(kāi)技術(shù)委員會(huì)、領(lǐng)隊(duì)及志愿者會(huì)，商討有關(guān)比賽細(xì)節(jié)，具體時(shí)間、地點(diǎn)由項(xiàng)目技術(shù)委員會(huì)指定； 3、 比賽將聘請(qǐng)若干位評(píng)審專家主要從設(shè)計(jì)、創(chuàng)意、技術(shù)、場(chǎng)地利用和功能等幾個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)審;評(píng)審專家（評(píng)委）從沒(méi)有參賽該組隊(duì)中的指導(dǎo)教師中抽取，一個(gè)學(xué)校只能出一名評(píng)委，計(jì)算成績(jī)時(shí)，去掉一個(gè)最高、最低分后取平均分； 4、 為了比賽的公平、公正、公開(kāi)，防止有學(xué)校借用其他學(xué)校機(jī)器人拿來(lái)上場(chǎng)，對(duì)有爭(zhēng)議的機(jī)器人,比賽結(jié)束留在現(xiàn)場(chǎng)，等待裁決,待所有組完后歸還，同時(shí)一個(gè)（或一組、隊(duì)、結(jié)構(gòu)相同）機(jī)器人不得上 場(chǎng)兩次或參加其它組比賽。

　 四、比賽場(chǎng)地及器材

　1 、舞臺(tái)：

　組委會(huì)提供兩種比賽場(chǎng)地，參賽隊(duì)可任選其中一種場(chǎng)地參加比賽。

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

　場(chǎng)地一（其余數(shù)據(jù)單位為 mm）

　 第二種：舞蹈場(chǎng)地是 2m×2m 的平坦區(qū)域，場(chǎng)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(chǎng)地二（其余數(shù)據(jù)單位為 mm）

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

�。�每個(gè)小圓只計(jì)一次有效成績(jī)，若同時(shí)上臺(tái)多個(gè)機(jī)器人，則以觸碰不同小圓最少次數(shù)的那個(gè)機(jī)器人計(jì)算（若有不踩圈的機(jī)器人則踩圈數(shù)算作 0）

　，該項(xiàng)加分上限為 20 分）

　，機(jī)器人每碰一次圍墻扣一次分

�。�5 分）

　。機(jī)器人任何一部分出邊界一次扣一次分（5 分）

�。ò�括空中展開(kāi)部分）

　，舞蹈機(jī)器人必須在該范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，具體材質(zhì)以實(shí)際場(chǎng)地為準(zhǔn)。

　2、 場(chǎng)景：

　 主辦方不提供任何需要的場(chǎng)地布景設(shè)備，參賽者可攜帶表演所需

　要的場(chǎng)地布景但不能損壞比賽場(chǎng)地或?qū)﹄S后的參賽隊(duì)伍造成影響，架設(shè)場(chǎng)地布景時(shí)間應(yīng)在控制在 4 分鐘以內(nèi)，撤除場(chǎng)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(chǎng)地受損，將采用另一種場(chǎng)地。比賽中所提供的場(chǎng)地，對(duì)光線或燈光強(qiáng)度、溫度等沒(méi)做特殊要求，若參賽隊(duì)伍有此要求， 參賽者自己布景，但不能破壞場(chǎng)地。禁止隊(duì)伍使用煙霧、冷煙火、干冰、液體、各類拋灑物等可能帶來(lái)安全隱患或影響場(chǎng)地整潔的物品。

　3、 音樂(lè)：

　 各隊(duì)需自備機(jī)器人表演所需音樂(lè)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(lè)，并需標(biāo)明參賽隊(duì)隊(duì)名，在比賽之前交給主辦方音樂(lè)播放工作人員。

　五、機(jī)器人要求

　1、 單個(gè)機(jī)器人重量不得超過(guò) 5 公斤，體積小于 80 厘米×80 厘米 ×80 厘米(包括手臂展開(kāi))，舵機(jī)個(gè)數(shù)不少于 13 個(gè)；參加比賽的每一臺(tái)機(jī)器人，其主要機(jī)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(gè)頭及軀干部分；兩條腿之間及足部之間不能有任何連接機(jī)構(gòu)；機(jī)器人手掌、足底不得直接帶有用于執(zhí)行移動(dòng)動(dòng)作（如輪子）的動(dòng)力元件；每一個(gè)機(jī)器人本體必須搭載獨(dú)立的電源和自行設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，機(jī)器人在

　上場(chǎng)前由技術(shù)委員會(huì)進(jìn)行檢查，不符合該項(xiàng)的隊(duì)伍,給與 3 分鐘的調(diào)整時(shí)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(jī)器人由手動(dòng)或遙控啟動(dòng)，機(jī)器人與音樂(lè)的協(xié)調(diào)由各隊(duì)參賽人員自行掌握。

　4、 參賽機(jī)器人機(jī)械零件、電路、軟件必須含有該參賽隊(duì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)部分，否則取消參賽隊(duì)學(xué)校參賽資格。

　5、 參賽者不得蓄意影響機(jī)器人或損害比賽場(chǎng)地，否則將取消該隊(duì)比賽資格。

　6、 不得使用往屆參賽機(jī)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(guò)程中不得干擾干涉評(píng)委，違者將對(duì)該隊(duì)給予扣分（5 分）

　，嚴(yán)重者將取消該隊(duì)比賽資格。

　8、 機(jī)器人舞蹈動(dòng)作必須是完全自主的，開(kāi)機(jī)啟動(dòng)可用遙控等方式， 表演開(kāi)始后可以撤景，但不能與機(jī)器人接觸，否則扣分（5 分）

　。

　9、 在機(jī)器人啟動(dòng)后的表演過(guò)程中，人不得用任何通信設(shè)備控制機(jī)器人 (其中包括各種類型的遙控器遙控，但不包括通過(guò)布景及機(jī)器人語(yǔ)音圖像識(shí)別技術(shù)等與人進(jìn)行交流的人機(jī)互動(dòng)環(huán)節(jié))，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)將取消該隊(duì)比賽資格。機(jī)器人出現(xiàn)故障時(shí)可由一名隊(duì)員上前處理或重新啟動(dòng)機(jī)器人，并累計(jì)計(jì)算時(shí)間，同時(shí)將對(duì)該隊(duì)成績(jī)給予扣分（5 分）

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

　，啟動(dòng)一次扣一次分。

　10、 人機(jī)互動(dòng)與舞蹈表演分開(kāi)，可以在人機(jī)互動(dòng)環(huán)節(jié)開(kāi)始之前移動(dòng)或觸碰機(jī)器人(必須是人機(jī)互動(dòng)環(huán)節(jié)需要且要在該機(jī)器人上場(chǎng)時(shí)說(shuō)明會(huì)有此過(guò)程，否則按 8 予以扣分)。

　11、 為了提高機(jī)器人的技術(shù)水平，促進(jìn)賽事發(fā)展，特加“人機(jī)交互環(huán)節(jié)”，人機(jī)交互環(huán)節(jié)共 10 分。機(jī)器人必須帶有視覺(jué)系統(tǒng)，且完成互動(dòng)可 加 5 分（互動(dòng)次數(shù)至少三次且人或機(jī)器人的動(dòng)作不能相同視為互動(dòng)完成， 如上下點(diǎn)頭只算一個(gè)動(dòng)作、左右搖頭只算一個(gè)動(dòng)作）

��；機(jī)器人在完成視覺(jué)識(shí)別的基礎(chǔ)上，另外完成其余的人機(jī)互動(dòng)（如語(yǔ)音識(shí)別等）環(huán)節(jié)另加 5 分 （互動(dòng)次數(shù)至少四次及以上且人或機(jī)器人的動(dòng)作不能相同視為互動(dòng)完成， 如上下點(diǎn)頭只算一個(gè)動(dòng)作、左右搖頭只算一個(gè)動(dòng)作，語(yǔ)音識(shí)別，機(jī)器人不能識(shí)別兩次完全相同的語(yǔ)音）

　。

　12、 每一個(gè)機(jī)器人在比賽過(guò)程中移動(dòng)的位移必須不小于身長(zhǎng)的一半， 否則扣一次分(5 分)。

　13、

　同一個(gè)參賽學(xué)院的機(jī)器人隊(duì)伍中，不得出現(xiàn)機(jī)器人外形機(jī)構(gòu)相似、功能、主題或動(dòng)作相同(不計(jì)順序)的兩支隊(duì)伍同時(shí)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(duì)伍成績(jī)有效。同一個(gè)機(jī)器人不得兩次上場(chǎng)表演（不論參賽的動(dòng)作、主體相同與否）

　，否則，只記一組有效成績(jī)。

　14、 舞蹈表演時(shí)間（從機(jī)器人開(kāi)始表演算起）不得超過(guò)規(guī)定時(shí)間， 超過(guò)規(guī)定時(shí)間就必須立即終止表演。

　15、每隊(duì)機(jī)器人表演結(jié)束后，接受評(píng)委和觀眾的提問(wèn)。

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

　，機(jī)器人所屬隊(duì)伍應(yīng)該做出解釋，若屬實(shí)，則視情況扣分（10 分）

　。

　六、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

　比賽將聘請(qǐng)若干位評(píng)審專家主要從設(shè)計(jì)、創(chuàng)意、技術(shù)、場(chǎng)地利用和功 能等幾個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)審，表演滿分為 100 分，具體從以下幾個(gè)方面進(jìn)行機(jī)器人舞蹈表演評(píng)分，計(jì)算成績(jī)時(shí)，去掉一名最高、最低分后取平均值。

　2017 年國(guó)中機(jī)器人大賽舞蹈機(jī)器人組比賽評(píng)分表 評(píng)分項(xiàng)目 分值(100 分) 總體設(shè)計(jì)和創(chuàng)意 10 機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)造 25 機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新與難度 20 舞步編排、動(dòng)作復(fù)雜程度、協(xié)調(diào)程度等 20 舞蹈和音樂(lè)的協(xié)調(diào) 10 比賽場(chǎng)地的利用 10 娛樂(lè)與推廣價(jià)值 5

　1、 總體設(shè)計(jì)和創(chuàng)意

�。�1）

　外觀有自主設(shè)計(jì)的裝飾性部件加 5 分。

�。�2）

　整體美觀，富有創(chuàng)意加 5 分。

　2、 機(jī)器人技術(shù)實(shí)現(xiàn)與結(jié)構(gòu)構(gòu)造

　（1）

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

�。�機(jī)械需要提供設(shè)計(jì)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(jī)器人的核心控制電路板為自主焊制的加 10 分。

　3、 機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新 （1）

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

　4、 舞步編排

　(1) 含有復(fù)雜動(dòng)作加 10 分。

　(2) 整體動(dòng)作美觀加 10 分。

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

　6、 比賽場(chǎng)地的利用 機(jī)器人表演時(shí)用到特殊場(chǎng)地布景的加 10 分

　7、 娛樂(lè)、推廣與應(yīng)用價(jià)值對(duì)未來(lái)機(jī)器人行業(yè)有除娛樂(lè)之外的一定實(shí)用價(jià)值加 5 分（比賽介紹時(shí)說(shuō)明)。

　七、賽程賽制 1、 比賽前一天召開(kāi)領(lǐng)隊(duì)、裁判及志愿者會(huì)，商討有關(guān)比賽具體細(xì)節(jié)，具體時(shí)間、地點(diǎn)在比賽報(bào)到時(shí)通知。

　2、 比賽上場(chǎng)順序按抽簽進(jìn)行，每個(gè)小組比賽開(kāi)始前 30 分鐘在場(chǎng)地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行抽簽。

　3、 大賽分為兩個(gè)環(huán)節(jié)。

　第一部分為參賽隊(duì)創(chuàng)意與調(diào)試情況匯報(bào)并負(fù)責(zé)進(jìn)行講解，時(shí)間為 3 分鐘（PPT 紙質(zhì)版交給技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)人）

　。

　第二部分為機(jī)器人表演，時(shí)間為 5 分鐘以內(nèi)，在匯報(bào)后直接進(jìn)行, 機(jī)器人舞蹈表演時(shí)間應(yīng)不少于 3 分鐘但不能超過(guò) 5 分鐘。

　4、 每一支參賽隊(duì)表演完畢后，每一位評(píng)委原始紙質(zhì)打分表送交大賽組委會(huì)，由組委會(huì)指派的專人跟據(jù)規(guī)則中規(guī)定的總分計(jì)算方法，計(jì)算得分結(jié)果。成績(jī)?cè)诒荣惉F(xiàn)場(chǎng)公告板和中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)機(jī)器人競(jìng)賽與工作部官方微信公眾號(hào)信息發(fā)布平臺(tái)同步公布，分?jǐn)?shù)相同者，由根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)記錄的舞蹈動(dòng)作表演時(shí)間長(zhǎng)的該隊(duì)名次在前。

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