首届世界大学生水下机器人大赛比赛规则.docx

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1、首届世界大学生水下机器人大赛比赛规则目录一、AUV赛道比赛规则21 .大赛简介21 .1场地介绍22 .2比赛要求32 .比赛任务42.1过资格赛门42.2撞球62.3精准作业72.4听声浮圈103 .评分规则12二、ROV赛道比赛规则141 .大赛简介141.1 1无人遥控水下机器人（RoV）141.2 场地介绍141.3 比赛要求152 .比赛任务162.1饲料投放162.2船体检修162.3矿石采集182.4精准作业193.评分规则21三、创意概念赛道比赛规则23一、AUV赛道比赛规则1.大赛简介自主式水下机器人(AutonomousUnderwaterVehicle,AUV)是水下机器

2、人的主要类别之一，集成了控制器、传感器、计算机软件、能源，具备自主感知和智能决策能力。实现自主航行的同时，可执行大范围航行探测任务，如海洋航测、目标搜寻、海底勘探等。本次竞赛通过检验AUV完成各种水下任务的情况，来评判AUV的感知、智能控制的能力。比赛任务包括过资格赛门、撞球、精准作业、听声浮圈等，水下Aruco标记将帮助引导AUV完成前三个任务；ArUCO标记或37.5kHz声学信标将引导AUV完成最后的浮圈任务。1.1 场地介绍场地长度不小于20,宽度不小于8m,水深度范围为1.3m-2.8moArUGQ标记声学信标任务4：听声浮圈声学信标AHggQ标记任务3：水卜精准作业任务2：撞球任务

3、1：过资格赛门1.2比赛要求1.2 .1尺寸与重量要求机器人空气中基准重量为30kg,低于30kg将进行相应加分；超出30kg将进行相应扣分。机器人超出重量不得大于45kg,否则将不允许参赛。机器人必须能够放进1OOOmm1000mm2000mm的长方体中。参赛队可以使用两台机器人，但总质量和总体积需满足上述要求。1.2.2供电需求仅限于电池供电，不可使用220v供电，电池电压不得超过72Vo1.2.3安全开关每台机器人都需携带一个稳定可靠的安全(急停)开关，位于机器人外部醒目的位置，潜水员可以轻易的操作，用于紧急情况时的系统停机，停机后所有的推进器都需要停止。1.2.4其它(1) AUV比赛

4、过程中，除了投掷的球，不可丢弃任何物体进入水池中。在比赛过程中不能有油液等污染物渗漏。(2) AUV在比赛过程中，机器人一旦出水，比赛终止。(3) AUV在比赛过程中，AUV必须保证完全自主运行，参赛队伍不能以任何装置触及池水，不可使用任何无线通讯装置对机器人进行遥控控制。(4)总时间为30分钟，10分钟为调试准备时间，20分钟为比赛时间。参赛队宣布开始比赛，裁判开始计时20分钟。AUV需要在竞赛开始后10分钟内通过资格赛大门，当机器人任一部位出水即认为比赛结束。(5)如果对本次比赛结果不满意，可随时终止，进行下一次比赛。参赛队员宣布终止本次比赛时，20分钟计时暂停，本次获得的分数作废。由工作

5、人员打捞机器人，将机器人交与参赛队员时20分钟计时继续。(6)可指定一名参赛队员与裁判进行沟通，在赛前进行抽签，在赛中可与裁判沟通停止比赛。(7)仅仅在四项任务都获得分数后结束比赛才能获得时间加分。2.比赛任务2.1 过资格赛门2. 1.1简要说明机器人必须从资格赛门内通过，才能进行接下来的比赛，并进行计分，否则即使完成后续任务也不会计分。2.1. 2道具说明资格赛方形大门是由PVC管制成，包括橙色立柱和有浮力横梁,门的颜色为橙色，尺寸为2500ImnXI50Omnb具体尺寸如下图所示：-500mm2500mm门后的ArUCo标记（如图所示）用于机器人的定位和定向使用，水池中的不同Aruco标

6、记图形均不同，Aruco标记的方向指明了下一个任务的方向，ArUCo标记板的大小是40OmnlX400mm,旋转角度范围为-180。+180。其摆放位置如下图所示。AUV在启动区域内完成下潜，开始执行任务，如果在启动区域外浮出水面，将被判为比赛结束。过门环节得分二（基础分+挑战分）X难度系数，从水下穿过门就可以获得基础分和后续项目的比赛资格。挑战分-花式过门：机器人可在过门的同时令航向朝同一方向旋转（两种旋转方式二选一）。其中水平旋转（Z轴），每旋转四分之一周可以得25分，最高200分，但反向旋转会将分数扣回。机器人也可在过门时横滚旋转（X轴或y轴），其中每旋转四分之一周可以得50分，最高为4

7、00分，但反向旋转会将分数扣回。具体分数请阅读详细评分规则。2.2 撞球1 .2.1简要说明机器人按照上场前抽签得到的顺序撞击水中浮球来获取更高的分数。如果未按照顺序撞球，则获得的分数将降低。撞球后方的Aruco标记将引导AUV至下一个任务，其中Aruco标记的大小是400mm400mm,旋转角度范围为T80度到180度。2 .2.2道具说明池中将布置三个不同颜色的浮球，每个浮球都拴着一根线，另一端被重物固定在池底。浮球距离水面061.2m不等，浮球高度不同。如图所示：3个直径为295毫米的标准充气浮子作为球。在绳索和负载的帮助下，将球安装在不同深度的水中，浮子中心之间的水平距离约为2mo2.

8、 2.3规则说明机器人触球即可获得基础分，赛前将通过抽签获得触球顺序，如果按顺序触球则可以得到加分。撞球任务后方Aruco标记指明了下一个任务的方向。图6.水下精准作业定位用Aruco标记具体分数请阅读末尾处详细评分规则。2.3精准作业2. 3.1简要说明机器人从水底陈列筐中抓取白色的小球，并将小球投入收纳筐中。放入越小的收纳格中，得分越高。机器人除自身可携带一枚黄色小球外，可额外从陈列筐中获取3枚白色小球进行投掷。附近布置有ArUCO标记，ArUCO标记的方向指明了下一个任务的方向。收纳筐附近布置有声学信标，频率为30kHz。2.3.2道具说明一一收纳筐池底将布置1个陈列筐，水中为负浮力，陈

9、列筐放置3枚白色高尔夫小球，具体尺寸如下图所示：图7.水底高尔夫球陈列框池底将另外布置一个收纳筐，上面有大小不同的三个收纳格，水下机器人需要抓取水底的高尔夫球后放入收纳筐的收纳格中，如下图所示:图8.收纳筐图9.收纳筐尺寸示意图（单位mm）图10.水下30k信号声信标水下精准作业区域布置有30kHzCT信号声信标，帮助对精准作业区域进行定位。图I1.水下精准作业定位用Aruco标记水下精准作业区域布置有定位Aruco标记，具体的Aruco标记需进一步确定，帮助机器人对自身进行定位。2. 3.3规则说明机器人将小球投入任何一个收纳格都可以得分，将小球投入更小的收纳格可以获得更高的分数。2.4听声

10、浮圈1 .4.1简要说明机器人需要通过37.5kHz声音引导到达终点圈下沉，从水面的圆圈中浮出，完成比赛。这个圈固定在表面上。圈下方是一个以37.5kHz频率运行的声学信标，信标设置在一个红色圆盘上，也可以用该圆圈作为机器人光标定位的手段。2 .4.2道具说明图12.终点听声浮圈道具示意图图13.37.5kCW信号声信标水面圈下方布置有37.5kHzCW信号声信标用于机器人的制导,同时声学信标底部有红色圆盘，方便机器人进行定位，红色圆盘的直径为400mmo该框是由8根长度约为620mm的PVC管组成的正八边形Q图14.上浮框示意图（由于60弯头不易购买，故更改为八边形）2.4.3规则说明机器人

11、从圈中浮出，保持至少3秒，认为是一次成功的上浮，如果从圈中浮出时没有触碰到圈，获得全部的分数，如果部分触碰到圈,获得部分分数。AUV完成所有任务后，在终点圈外再次浮出水面，同时申请比赛结束。裁判停止计时。其余时间折合“剩余时间加分”。3.评分规则总分由20分钟内完成的工作分与奖励分之和组成，其中奖励分只有在20分钟内完成所有任务，才能获得“剩余时间加分”。成绩按总分进行排序任务分数最大分数任务1：过门600分通过大门200200400花式过门：朝同一方向旋转90Xn+25(50)Xn任务2：目标撞击700分未按规定顺序，成功撞击目标每个目标+100300按规定顺序撞击1个/2个/3个目标+20

12、0/+400/+700700任务3：水底目标抓取与放置3300分将黄色小球投入大/中/小收纳格+200/+400/+600600将白色小球投入大/中/小收纳格+400/+600/+9002700任务4：听声浮圈IOOO分浮圈且未碰触到圈10001000500浮圈且碰触到圈+500其他275分重量加分与扣分每超1kg,扣5分，最多扣分为75分;每低1kg,加5分，最多加分为75分-7575200剩余比赛时间加分每分钟/+10分，最多加分为200分总分数5875分上述图片仅供参考，比赛以实物为准。最终解释权归大赛组委会所有。二、ROV赛道比赛规则1 .大赛简介1.1 无人遥控水下机器人（ROV）无

13、人遥控水下机器人（ROV）,也称为水下无人机，是一种应用于水下极限作业的机器人，可潜入水中替代人完成水下操作。水下环境恶劣且危险，人的潜水深度有限，因此水下机器人已成为开发海洋的重要工具。其由脐带缆提供动力，由母船的工作人员操纵，通过水下电视、声纳等专用设备进行观测，多以机械手，进行水下作业。本次比赛考察水下机器人的水下综合作业能力，包括通过水下机器人ROV寻找海产养殖区、投放饲料、船体检修、采集矿石、精准作业海底探测。1.2场地介绍比赛场地大体为IOm*5m大小，水深IT.3m。如图所示注：本页面均为人工测量，有少许误差，仅供参考货号56623名称矩形支架水池尺寸9.56mX4.88m1.3

14、2m彩盒尺寸105X62X153cm毛重221.494公斤水容量52231升(90%)材质钢管支架、聚酯网芯和PVC配件砂滤泵/梯子/盖布/给药器矿石收集框饲料拾取区O养殖区电梯旋转开关启动区域海底探测仪图16.比赛场地摆放示意图1.3比赛要求1.机器人数量：1台（不得使用履带行走，以免破坏比赛场地）2 .机器人空气中基准重量为20kg（脐带缆重量不计算在内），低于20kg将进行相应加分；超出20kg将进行相应扣分。机器人超出重量不得大于25kg,否则将不允许参赛。3 .机器人尺寸：在机械手收缩的状态下，机器人要能放置入1000mmX1000mmX2000mm的长方体中。4 .控制器操作人数：最多2名。5 .脐带操作人数：最多2名。6 .比赛完成时间：10分钟。7 .操作手在操作过程中不能看到在池中的机器人。2.比赛任务2.1 饲料投放海洋牧场中有海产品养殖区，参赛队员操作机器人，将饲料投放到养殖区内。饲料容器为500m1.塑料瓶，瓶中装有配重，在水中呈现不大于5N的负浮力，放置在饲料拾取区。养殖区约为直径125mm高150m的圆柱，如图所示。图17.饲料容器示意图（未配重、某冰红茶瓶）图18.养殖区示意图2.2 船体检修参赛队操作机器人对船体水下部分进行巡检，找到并清理船体损坏部分。2.2.1 观测船体并清理损坏部分船