第十二届青少年机器人竞赛机器人创意比赛主题与规则(2)
(3)选题范围
仿生学的研究范围主要包括:力学仿生、分子仿生、能量仿生、信息与控制仿生等。
力学仿生--研究并模仿生物体形态、结构、力学性质(包括运动学、静力学和动力学 。典型的,如模仿人类的躯体和四肢的组织结构,以及静步态和动步态下的力学特性,实现双足步行机器人的行走和跑跳。
分子仿生--研究与模拟生物体中分子结构、酶、膜等起到的功能和作用。例如壁虎 的指和趾端上密布着腺毛,有极强的粘附能力。受此启发,在“粘虫”式机器壁虎的足底制作出数百万个极其微小的人造毛(人造橡胶材料,长约2mm,直径约500nm),它们与墙壁间能产生所谓的“范德瓦尔斯力”分子弱电磁引力(仅2mm2见方内的100万根毛发就能支承20kg重量)。
能量仿生--研究与模仿生物体能量转换机理,如发光、肌肉将化学能转换成机械能 等。化学家已经开发出一种具有p-共轭结构的导电聚合物人工肌肉(人造橡胶和泡沫的混合物),它可在受控条件下将电能转换为机械能,适合用做仿生机器人的面部皮肤,让脸部的表情更丰富。
信息与控制仿生--研究与模拟生物体感觉器官、神经元、以及高级中枢的智能活动等方面的信息处理过程。例如生物的中枢模式发生器CPG(central pattern generator ),在人工蠕虫、六足步行机器人等多肢体节律运动协调控制中得到成功应用。
在充分理解比赛主题的基础上,经过课题研究确定作品的制作方案后,就可以进入课题的实施阶段。一定要让自己所遴选的项目研究和演示的内容紧扣主题,贴合主题,在此前提下,围绕自己最有心得的,或者最感兴趣的机器人(或机器人系统)作品形式抒发创意,表述创新。创新点不必贪多,突出一个或两个深入研究,避免陷入把精力放在编排故事、构造情节的误区。
3 比赛规则
3.1 分组
比赛按小学组、初中组、高中组分组进行。参赛队应该在赛前完成参赛作品的制作和搭建,届时携带作品赴现场,比赛的内容为展示、演示和评审。
每支参赛队的参赛人数为不多于3名学生和1名教练员(教师或学生)。学生必须是截止到2012年6月底前仍然在校的学生。在现场布展阶段学生队员和教练员均可以入场工作,但是在封场评审阶段教练员不得入场指导和参与问辩。
3.2 参赛作品的器材要求
参加本届竞赛的机器人作品,除不得选用污染环境、有害健康的器材外,原则上不限定参赛使用的器材。鼓励小学组参赛作品尽量利用平时课外活动的、现成的机器人器材套件开展设计和搭建,力求节省成本,避免比赛的成人化倾向。提倡在初、高中组参赛作品中一定程度采用自制器材,且机器人的创意、设计、搭建、编程应由学生独立或集体亲身实践和完成。
3.3 参赛机器人作品应该体现六个要素
(1)符合创新比赛的主题,正确体现机器人的内涵;
(2)在契合主题的前提下,机器人演示的完整性和创意的新颖性;
(3)科学性和一定的研究制作工作量;
(4)研制过程和作品成果均体现出学生的主体性;
(5)注重机器人的外观设计、制作工艺、观赏性;
(6)规范的研制报告。