美國(guó)國(guó)家機(jī)器人挑戰(zhàn)賽National Robotics Challenge

Category: 國(guó)際競(jìng)賽, 計(jì)算機(jī)國(guó)際競(jìng)賽 Date: 2019年10月25日下午3:01

National Robotics Challenge

美國(guó)國(guó)家機(jī)器人挑戰(zhàn)賽

項(xiàng)目介紹

National Robotics Challenge（NRC）美國(guó)國(guó)家機(jī)器人挑戰(zhàn)賽是由The Society of Manufacturing Engineers Robotic Technology and Engineering Challenge(制造工程學(xué)會(huì)機(jī)器人技術(shù)與工程挑戰(zhàn)賽SME-RTEC)演變而來，主要面向6-18歲的參賽者，旨在是通過機(jī)器人比賽激發(fā)學(xué)生對(duì)工程與設(shè)計(jì)的興趣，并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于情景實(shí)踐中。NRC由1986年的2個(gè)學(xué)術(shù)活動(dòng)主題項(xiàng)目發(fā)展到至今的13個(gè)項(xiàng)目，每年有上千名的全球?qū)W生參與學(xué)術(shù)活動(dòng)，NRC已成為全球歷史最悠久的機(jī)器人學(xué)術(shù)活動(dòng)之一。NRC為了測(cè)試學(xué)生在制作，技術(shù)，機(jī)器人和自動(dòng)化領(lǐng)域的技能和知識(shí)，每場(chǎng)比賽都經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，對(duì)參賽選手使用的器材和工具不設(shè)限制，不要求參賽者購(gòu)買昂貴的設(shè)備元件，重點(diǎn)考察工程設(shè)計(jì)的思路和友好性。因其靈活的賽制和較低的參賽費(fèi)用門檻受到美國(guó)大眾的歡迎。

NRC學(xué)術(shù)活動(dòng)規(guī)則

美國(guó)賽區(qū)細(xì)則

學(xué)術(shù)活動(dòng)形式：3-5人團(tuán)隊(duì)形式參賽

評(píng)比標(biāo)準(zhǔn)：

考察團(tuán)隊(duì)的機(jī)器人解決問題的能力（社會(huì)價(jià)值），機(jī)器人作品總體評(píng)估，設(shè)計(jì)思維，資源使用能力，編程能力，控制系統(tǒng)，電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)，工程設(shè)計(jì)思維，對(duì)外溝通能力，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，決策能力

歷屆比賽項(xiàng)目

相撲機(jī)器，曲棍球機(jī)器人，Mini 摔跤機(jī)器人，制造機(jī)器人，掃地機(jī)器人，智能機(jī)器人，闖迷宮機(jī)器人，登頂機(jī)器人，數(shù)學(xué)機(jī)器人，物聯(lián)網(wǎng)機(jī)器人

學(xué)術(shù)活動(dòng)難度指南

項(xiàng)目	機(jī)械難度	電氣難度	項(xiàng)目難度
自動(dòng)車挑戰(zhàn)	★★★★	★★★	★★★★★
機(jī)器人球	★★	★★	★★★
戰(zhàn)斗機(jī)器人	★★★★★	★★	★★★
物聯(lián)網(wǎng)機(jī)器人	★	★★★	★★★★
制造機(jī)器人	★★★★★	★★★★★	★★★
電腦鼠	★★	★★★	★★★★★
選點(diǎn)編程	★	★	★★★★
救援機(jī)器人	★★★★	★★★	★
曲棍球機(jī)器人	★★★★	★★	★
迷宮機(jī)器人	★★	★★	★★★
智能機(jī)器人	★	★★	★★★
相撲機(jī)器人	★★★	★★★	★

中國(guó)賽區(qū)細(xì)則

城市選拔賽

學(xué)術(shù)活動(dòng)語言：中文

學(xué)術(shù)活動(dòng)形式：3 至5 人組隊(duì)參賽，設(shè)新銳組（零基礎(chǔ)）與精英組（有基礎(chǔ)）

備注：新銳組參加培訓(xùn)之后參賽，獲獎(jiǎng)率50%；精英組自行攜帶器材直接參賽，獲獎(jiǎng)率65%

項(xiàng)目設(shè)置

	小學(xué)組	初中組
A組（新銳組）	項(xiàng)目名稱：拾取球比賽任務(wù)：團(tuán)隊(duì)合作設(shè)計(jì)，構(gòu)建，編程和操作用于球類收集的電池供電機(jī)類機(jī)器人；比賽分為三輪，每輪持續(xù) 90 秒，前70秒不能人為操控機(jī)器人，后20秒可由隊(duì)員用無線操控機(jī)器人評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：加減分根據(jù)拾取的不同分類的球進(jìn)行計(jì)算。將指定的加減分球放置到規(guī)定的區(qū)域內(nèi)	項(xiàng)目名稱：相撲機(jī)器人任務(wù)：團(tuán)隊(duì)組建一個(gè)“自走式”“自控制”“自感應(yīng)”機(jī)器人，將與之對(duì)抗的相撲機(jī)器人推出指定的圓圈。評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)器人重量與尺寸是否在規(guī)定范圍內(nèi)，機(jī)器人頂部是否安裝了急停按鈕，機(jī)器人是否在被啟動(dòng)后的 5 秒之內(nèi)自行活動(dòng)
B組（精英組）	項(xiàng)目名稱：走迷宮任務(wù)：在組委會(huì)已經(jīng)搭建完成的迷宮里，參賽者使用觸覺或非觸覺感應(yīng)導(dǎo)航機(jī)器人穿過迷宮。每組有 3 次機(jī)會(huì)，取最好成績(jī)最為最終時(shí)間。評(píng)比標(biāo)準(zhǔn)：用時(shí)最短的機(jī)器人獲勝	項(xiàng)目名稱：自動(dòng)駕駛車輛挑戰(zhàn)賽任務(wù)：設(shè)計(jì)和建造一個(gè)可自導(dǎo)航穿過障礙的車輛。車輛需要在5分鐘內(nèi)成功穿越障礙物評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)：每個(gè)團(tuán)隊(duì)3輪機(jī)會(huì)，每輪5分鐘，總分為3輪得分累計(jì)。起始分值為 300 分，比賽開始，每一秒減一分。道路上的關(guān)卡都是加分項(xiàng)，限定時(shí)間內(nèi)完成比賽可額外加分

中國(guó)區(qū)決賽

學(xué)術(shù)活動(dòng)語言：中文

參賽形式：3-5 人團(tuán)隊(duì)，現(xiàn)場(chǎng)公布題目，現(xiàn)場(chǎng)提供參賽器材不再劃分新銳組與精英組

比賽項(xiàng)目：主委會(huì)現(xiàn)場(chǎng)公布主題

NRC獎(jiǎng)項(xiàng)設(shè)置

美國(guó)賽區(qū)

更高級(jí)別賽晉級(jí)資格及金、銀、銅獎(jiǎng)

中國(guó)賽區(qū)

冠軍：1 支隊(duì)伍

亞軍：1-2 支隊(duì)伍

季軍：2-3 支隊(duì)伍

優(yōu)秀獎(jiǎng)：若干隊(duì)伍

最佳領(lǐng)袖獎(jiǎng)（個(gè)人獎(jiǎng)項(xiàng)）：若干名

最佳工程設(shè)計(jì)獎(jiǎng)（團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)）：若干支隊(duì)伍

最佳編程獎(jiǎng)：若干支隊(duì)伍

決策能力：若干支隊(duì)伍

學(xué)術(shù)活動(dòng)時(shí)間

美國(guó)賽區(qū)

報(bào)名截止日期：2020年2月21日

學(xué)術(shù)活動(dòng)時(shí)間：2020年5月5日和2020年5月6日

中國(guó)賽區(qū)

城市選拔賽

學(xué)術(shù)活動(dòng)時(shí)間：2020 年 2 月，7 天（1 天比賽；新銳組6 天培訓(xùn)，精英組直接參賽）

學(xué)術(shù)活動(dòng)地點(diǎn)：全國(guó)各地合作學(xué)校

城市選拔賽新銳組集訓(xùn)與參賽日程表（小學(xué)組）
日程	上午	下午
D1	學(xué)生簽到開幕式，認(rèn)識(shí)導(dǎo)師，破冰游戲機(jī)器人課程1：了解基本的器材和編程軟件，所需程序下載	機(jī)器人課程2：通過互動(dòng)工作坊，學(xué)習(xí)工程管理，包括想法形成與溝通，項(xiàng)目策略、項(xiàng)目規(guī)劃與分工、工程筆記等
D2	機(jī)器人課程3： VEX、IQ機(jī)器人設(shè)罝與控制程序示范機(jī)器人課程4：學(xué)習(xí)基本的基本電機(jī)程序編程學(xué)習(xí)，如前逬、后退、轉(zhuǎn)彎	機(jī)器人課程5：機(jī)器人搭建基本知識(shí)和技能
D3	機(jī)器人課程6：基本運(yùn)動(dòng)與馬達(dá)控制課堂工作坊1：迷宮挑戰(zhàn)機(jī)器人課程7：運(yùn)動(dòng)改善，PID原理與應(yīng)用課堂工作坊2：8字舞挑戰(zhàn)賽	機(jī)器人課程8：傳感器的學(xué)習(xí)及使用。如觸碰傳感器，聲吶傳感器，數(shù)字傳感器等。
D4	美國(guó)國(guó)家機(jī)器人挑戰(zhàn)賽項(xiàng)目和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)介紹課堂工作坊3：機(jī)器人模型設(shè)計(jì)與實(shí)踐挑戰(zhàn) 課堂工作坊4：設(shè)計(jì)思維工作坊	機(jī)器人課程9：目標(biāo)編碼器使用課堂工作坊5：目標(biāo)距離挑戰(zhàn)
D5	機(jī)器人課程10：光線傳感器，線形軌跡，交換程序線形軌跡，雷區(qū)挑戰(zhàn)，線形軌跡循環(huán) 課堂工作坊6：實(shí)踐挑戰(zhàn)課堂工作坊7：參賽機(jī)器人搭建，導(dǎo)師在旁給與指導(dǎo)	機(jī)器人課程11：變量介紹，數(shù)值與任務(wù) 課堂工作坊8：100米趣味跑
D6	機(jī)器人課程12：程序調(diào)試課堂工作坊6：實(shí)踐挑戰(zhàn) 課堂工作坊10：如何進(jìn)行產(chǎn)品路演課堂工作坊11：參賽機(jī)器人搭建，導(dǎo)師在旁給與指導(dǎo)	機(jī)器人課程13：遙控設(shè)置與鉗子安裝指導(dǎo) 課堂工作坊12：實(shí)踐挑戰(zhàn) 課堂工作坊13：參賽機(jī)器人搭建，導(dǎo)師在旁給與指導(dǎo)機(jī)器人測(cè)試與模擬學(xué)術(shù)活動(dòng)
D7	NRC城市選拔賽（小學(xué)）	閉幕式/頒獎(jiǎng)典禮
*日程將根據(jù)實(shí)際課程安排有所調(diào)整

新銳組集訓(xùn)與參賽曰程表（初中組）
日程	上午	下午
D1	學(xué)生簽到 D1 開幕式，認(rèn)識(shí)導(dǎo)師，破冰游戲機(jī)器人課程1：了解基本的器材，編程介紹，控制程序示范	機(jī)器人課程2：機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
D2	機(jī)器人課程3：機(jī)器人基本移動(dòng)控制，如前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎等課堂工作坊1：躲避障挑戰(zhàn)賽	機(jī)器人課程4：傳感器基礎(chǔ)-觸碰傳感器，數(shù)字傳感器、聲吶傳感器的學(xué)習(xí)及使用
D3	機(jī)器人課程5：傳感器進(jìn)階-三軸磁場(chǎng)傳感器，激光測(cè)距傳感課堂乍坊2：循壞接力賽	機(jī)器人課程6：機(jī)器人的定位GPS的學(xué)習(xí)
D4	機(jī)器人i果程6：地圖自建與遙控設(shè)置連接課堂工作坊3：機(jī)器人遙控團(tuán)隊(duì)挑戰(zhàn)賽	美國(guó)國(guó)家機(jī)器人Sti*賽比賽項(xiàng)目和評(píng)比標(biāo)準(zhǔn)介紹機(jī)器人課程7：比賽機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)搭建
D5	機(jī)器人課程8：控制系統(tǒng)與傳感器安裝機(jī)器人課程9：導(dǎo)師指導(dǎo)并調(diào)試機(jī)器人	機(jī)器人課程10：模擬比賽仿真
D6	課堂工作坊4：小組間相互切磋與交流機(jī)器人課程11：程序優(yōu)化	機(jī)器人課程11：機(jī)械結(jié)構(gòu)及程序調(diào)整機(jī)器人課程12：程序深度優(yōu)化調(diào)整機(jī)器人測(cè)試與模擬學(xué)術(shù)活動(dòng)
D7	NRC城市選拔賽（初中賽）	閉幕式/頒獎(jiǎng)典禮
*曰程將根據(jù)實(shí)際課程安排有所調(diào)整

決賽

學(xué)術(shù)活動(dòng)時(shí)間：2020 年 2 月，7 天（6 天培訓(xùn)指導(dǎo)，1 天比賽）

學(xué)術(shù)活動(dòng)地點(diǎn)：北京

集訓(xùn)與比賽日程
日程	上午	下午
D1	學(xué)生簽到	開幕式與嘉賓演講了解比賽項(xiàng)目與詳細(xì)賽制認(rèn)識(shí)導(dǎo)師安全說明
D2	工作坊：設(shè)計(jì)思維	團(tuán)隊(duì)比賽項(xiàng)目：參賽機(jī)器人設(shè)計(jì)
D3	機(jī)器人工作坊：同一時(shí)段會(huì)有2 個(gè)以上主題選擇（電路設(shè)計(jì)、案例學(xué)習(xí)等），各個(gè)團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)設(shè)計(jì)作品所需知識(shí)來選擇相應(yīng)的工作坊	團(tuán)隊(duì)比賽項(xiàng)目：參賽機(jī)器人原材料采購(gòu)
D4		團(tuán)隊(duì)比賽項(xiàng)目：參賽機(jī)器人制造與組裝
D5		團(tuán)隊(duì)比賽項(xiàng)目：參賽機(jī)器人測(cè)試
D6	美國(guó)國(guó)家機(jī)器人挑戰(zhàn)賽 - 中國(guó)區(qū)決賽（小學(xué)組、初中組）
D7	隊(duì)演講與頒獎(jiǎng)典禮 / 閉幕式離開