第十八届中国青少年机器人竞赛WER工程创新赛规则.docx
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第十八届中国青少年机器人竞赛WER工程创新赛规则
1简介
第十八届中国青少年机器人竞赛
WER工程创新赛主题与规则
WER工程创新赛是中国青少年机器人竞赛项目之一，要求参赛队根据竞赛主题与容自行设计和制作机器人，现场编写机器人运行程序，调试和操作机器人，在规定场地完成比赛任务。
参赛的机器人是程序控制的，可以在赛前公布的竞赛场地上，按照本规则进行比赛活动。
在中国青少年机器人竞赛中设置WER工程创新赛的目的是检验青少年对机器人技术的理解和掌握程度，通过充满科学性、创新性、趣味性、竞技性、变化性、探索性的竞赛，激发我国青少年对机器人技术的兴趣，爱科学、爱创新、爱实践，培养理论联系实际、动脑动手的能力。
2比赛主题
本届WER工程创新赛的主题为“信息时代”。
1946年，世界上第一台电子计算机投入使用；随着计算机技术的飞速发展，信息处理成为其最重要的应用领域；1969年，互联网诞生……；现在，全球70多亿人口中，网民数量已突破30亿。
信息技术正以前所未有的方式，彻底改变着人类的生活方式和发展模式，信息产生的价值被无限放大。
信息量、信息传播的速度、信息处理的速度以及信息应用的程度等都以几何级数的方式在爆炸式地增长，信息已成为连接全球的纽带与桥梁。
当前，互联网已成为全球信息获取和信息交换的中心，知识已经成为创造财富的主要资源，电子、移动通信、物联网等新兴行业正蓬勃发展，半导体技术、信息传输技术、多媒体技术、数据库技术和数据压缩技术正在不断融合，又正在不断创新。
今天，人们的生活方式发生了前人难以想象的转变，打开手机，就能随时随地获取最新的资讯；电子、视频通话、语音交流，成为人们最普遍的交流方式；Facebook、微信朋友圈、网络直播，已是展示个性的时尚途径……。
与此同时，个人隐私、电脑病毒、数据安全、网络诈骗等问题也正在日益凸显，人类需要足够的智慧来应对这些挑战。
在第18届中国青少年机器人竞赛WER工程创新赛活动中，参赛队员要像软件工程师、电讯专家、数据分析师、网络与信息安全管理员等一样，编写代码、创新通信技术、开发应用程序、守护网络安全，让信息技术更好地为人类服务！
3比赛场地与环境
3.1场地
图1是第18届中国青少年机器人竞赛WER工程创新赛拟用比赛场地示意图，图中任务模型的位置只是示意用，最终位置将在赛前公布。
3.2赛场规格与要求
图1比赛场地示意图
3.2.1机器人单个比赛场地分上下两层，呈台阶状（见图1），两层的垂直高差为80mm。
每层长2000mm、宽1000mm。
上层场地是用18mm厚的细木工板制成的高80mm、长2000mm、
宽1000mm的平台；下层场地可以直接利用竞赛区地面。
3.2.2比赛时两块比赛场地颠倒合并在一起（见图2），两场地之间用2根木条
木条
木条
（20mm×20mm×420mm）作为隔断，以防止机器人冲到对方场地。
两支参赛队各占一层场地。
参赛队自己练习时可以只用一块比赛场地，如果有的任务模型要放在两层比赛场地中间区域，那么参赛队在练习时需要对任务模型的另一边进行加固。
图2合并的两块比赛场地
3.2.3上、下层场地各铺一印有图案的场地膜，上面标有任务模型摆放的位置。
有些任务模型是用子母扣固定在场地膜上的，但任务模型的位置不是绝对的，模型位置、方向可以变化。
比赛时用的模型布置图在赛前准备时公布。
比赛场地一经公布，在该组别的整个比赛过程中不再改变。
3.2.4上、下层场地上各有一个长300mm、宽300mm的基地，分别位于下层场地的西南角和上层场地的东北角（见图1）。
基地是机器人准备、出发及维修的地方。
参赛队员可以用手接触基地中的机器人和任务模型。
3.2.5比赛场地长、宽尺寸的允许误差是±3mm，参赛队在设计机器人时必须充分考虑此误差。
3.2.6比赛场地会可能平整，但接缝处可能存在不大于2mm的高低差和不大于2mm的间隙。
3.3赛场环境
机器人比赛场地的环境为冷光源、低照度照明，无磁场干扰。
但赛场通常容易受到不确定因素的影响。
例如，场地表面可能有纹路或不平整，边框上可能有裂缝或不光滑，光照条件可能有变化等等。
参赛队在设计机器人时应考虑各种应对措施。
4任务及得分
比赛任务分预设任务和附加任务。
预设任务的容在本规则中公布，但其模型位置、方向是可以变化的，在赛前准备时公布。
附加任务只在赛前准备时公布，参赛队员应根据赛前
公布的容在现场设计机器人结构和编写控制程序。
以下描述的预设任务只是对生活中的某些情景的模拟，切勿将它们与真实生活对号入座或相提并论。
4.1出发
4.1.1参赛队的所有机器人必须从一层基地出发，进入二层场地，否则不得进行二层场地的竞赛活动。
如果参赛队有两台机器人，可以在一台机器人从基地出发后再将另一台机器人放入基地启动。
4.1.2只要一台机器人进入二层场地，且其正投影完全在二层场地，可得40分。
第二台机器人进入二层场地，不再加分。
4.2发射卫星
4.2.1场地上放置有一个卫星模型，转柄竖直，如图3所示。
4.2.2
卫星
发射架
转柄
小学组比赛中，机器人应使卫星升起，卫星底部高于发射架，可得40分。
初中、高中组的比赛中，机器人使卫星升起，卫星底部高于发射架，并且使卫星明显转动一圈以上，可得60分，未按要求全部完成任务不得分。
初始状态升起状态
图3发射卫星模型
4.3建设卫星通信站
4.3.1卫星通信站模型沿东西向水平放在二层场地上，转柄竖直，如图4所示。
4.3.2在小学、初中组的比赛中，机器人将通信站模型竖立起来，可得40分。
在高中组比赛中，机器人将卫星通信站模型竖起，并使天线明显转动一圈以上，可得60分，未按要求完成
天线
转柄
全部任务不得分。
4.4维修计算机
初始状态竖立状态
图4卫星通信站模型
4.4.1场地上放置有一台计算机模型，如图5所示。
4.4.2机器人需要走近计算机，推动按钮使得硬盘弹出，随后机器人将硬盘拔出，硬盘与计算机模型没有任何接触，可得50分。
按钮
硬盘
硬盘
4.5输入开码
图5计算机模型
4.5.1场地上放置有一个键盘模型，上面有三个彩瓶，其中一个黑色，另两个是绿色，如图6
所示。
彩瓶的排列次序不定，赛前公布。
4.5.2机器人应将绿色彩瓶挂在磁铁上，每个挂上的绿色彩瓶可得30分；如果错将黑色彩瓶挂在磁铁上，则扣40分。
磁铁
彩瓶
按键
4.6网上购物
图6键盘及彩瓶模型
4.6.1场地上放置有一个货架模型，上面有2个物品（彩瓶），如图7所示。
4.6.2机器人需按下按钮使得物品（彩瓶）完全脱离货架模型，则每个物品得20分。
4.6.3如果机器人将得分的物品带回基地，则每个物品加记10分。
物品
按钮
4.7打印账单
图7货架模型
4.7.1场地上放置有一个打印机模型，模型上放有一待打印的纸（履带），转柄水平，如图8所示。
4.7.2机器人需要转动转柄，启动打印机直到账单打印完成，可得60分。
4.7.3
喷头
喷头
纸张
转柄
纸张
纸需要完全脱离打印喷头（垂直投影），否则不得分。
4.8清除病毒
图8打印机模型
4.8.1二层场地上放置着一台感染病毒的计算机模型，如图9所示。
4.8.2机器人应使病毒与计算机模型脱离，没有任何接触，表示病毒被清除，可得40分。
4.8.3
病毒
如果病毒模型发生损坏，则不得分。
4.9净化网络
图9感染病毒的计算机模型
4.9.1网络安全中心模型位于一层场地与二层场地之间，有一个病毒（灰色组块）位于一层，启动器竖直，档位杆拨向一层方向，如图10所示。
4.9.2机器人需转动启动器，将一层的病毒（灰色组块）放置到二层的病毒隔离区（灰色），可得60分；将4.8任务中得到的病毒（红色组块）放置到病毒隔离区（红色），可加记40分。
4.9.3
病毒隔离区
病毒隔离区
启动器
病毒
档位杆
病毒的垂直投影不可超出隔离区，否则不得分。
4.10收集数据
图10网络安全中心模型
4.10.1收集数据装置模型位于二层场地上，模型上面有4个数据模型（两红两白）和2个密钥模型（一红一白），如图11所示。
4.10.2
数据
密钥
机器人需将数据模型和密钥模型取下，使其与收集数据装置模型没有任何接触，则每个数据模型和密钥模型均可得10分。
4.11配对密钥
图11数据收集模型
4.11.1密钥配对模型位于二层场地上，放在两个比赛场地中间，如图12所示。
4.11.2机器人要通过托盘将4.10任务中的两种颜色密钥配对，即同种颜色的密钥垂直投影在同一场地上，表示配对成功，两队均得分，每配对成功一种颜色密钥可得20分。
4.11.3
托盘
分界线
本队场地
对方场地
托盘
当参赛队单独比赛时，机器人只要将密钥通过托盘放置到对方场地就可得分。
托盘的颜色与配对密钥任务没有关系。
图12配对密钥模型
4.12解密文件
4.12.1文件解密模型位于一层与二层场地之间，转柄水平指向左边，如图13所示。
4.12.2机器人转动转柄，启动文件解密程序，机器人每拿到一个文件，且与模型没有任何接
触，可得50分。
4.12.3
文件
转柄
机器人将拿到的文件带回基地，每个文件加记10分。
4.13处理大数据
图13文件解密模型
4.13.1大数据处理中心模型位于一层与二层场地之间，转柄水平，一层的数据库里有2个数据，如图14所示。
4.13.2机器人需转动二层模型的转柄使钢珠东移并掉落，压下启动杆利用钢珠的重力打开数据库，可得50分；机器人取走数据库中的数据，使得数据与任务模型没有任何接触，每个数据可得20分。
4.13.3
钢珠
启动杆
转柄
机器人将数据带回基地，则每个数据加记20分。
数据
数据库
4.14传输数据
图14大数据处理模型
4.14.1数据传输模型位于一层与二层场地之间，如图15所示。
4.14.2机器人将4.10任务中取得的数据模型上传到数据输输模型的上传处，每个数据可得10分；机器人通过下载杆将数据模型下载到一层，使得数据与任务模型没有任何接触，每个数据模型加记10分。
4.14.3
上传处
下载杆
机器人将数据模型带回一层基地，每个数据模型再加记10分。
图15数据传输模型
4.15返回
4.15.1比赛结束前，机器人在至少完成一个任务后自主回到基地且静止不动，每台机器人可得20分。
4.15.2机器人的任一驱动轮与场地的接触点在基地即可得分。
4.16任务模型的位置
4.16.1在上述任务执行的过程中，有些任务模型的位置是固定的，但方向可以变化；有些任务模型的位置、方向都是可以变化的。
任务模型的位置、方向均在赛前公布，一经公布，不再变化。
4.16.2卫星通信站模型的位置与方向是固定的。
4.16.3网络安全中心、数据传输、大数据处理中心、文件解密模型的位置是以可变化的，可能固定在可变位置一、可变位置二、可变位置三或可变位置四上。
4.16.4发射卫星、维修计算机、打印账单、网上购物、输入开码、收集数据、清除病毒等任务的模型的位置和方向是可以变化的，可能固定在可变位置五、可变位置六、可变位置七、可变位置八、可变位置九、可变位置十或可变位置十一上。
4.16.5附加任务的位置可能出现在场地图的四个虚线框处，每场比赛附加任务最多出现2个，模
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