1、機器人創意比賽主題與規則1 關于機器人創意比賽機器人創意比賽是基于每年一度的中國青少年機器人競賽的主題與規則，組織在校中小學生機器人愛好者，花費6個月左右的時間，在課題導師或教練員的指導下，在學校、家庭、校外機器人工作室或科技實驗室，以個人或小組的方式，進行機器人的創意、設計、編程與制作，最后提交機器人實體作品參加中國青少年機器人競賽組委會舉辦的機器人創意比賽活動。機器人創意比賽對于培養學生學習與綜合運用機器人技術、電子信息技術、工程技術，激發創新思維潛能，提高綜合設計和制作的能力極為有益。本屆比賽規則在終評階段的現場問辯環節有重要變更，希望閱讀時特別予以注意。2 主題 “助老助殘機器人”2.

2、1主題簡介“助老助殘機器人”與第十三屆FLL比賽“關愛老人”、創意比賽“社區志愿者”的這兩個主題是互有關聯的，在機器人的概念上存在交集，因此可以說是上述兩個主題的延續和深化。本主題對促進學生創意和制作機器人代替人類，實現對老齡人士和殘疾人士的關心，履行服務社區的具體行動有現實意義。如所周知，老齡化己成為21世紀的全球性趨勢。隨著改革的深化和社會進步，我國也步入了老齡化的社會。我國人口的基數大，老齡化更將面臨嚴峻挑戰。在世界上有5億多殘疾人，加上他們的親屬，約占總人口的14。由于自身殘疾和外界環境障礙，他們中有些人生活無法自理，有些人運動功能存在殘障，在不同程度上影響到生活的質量。本屆機器人創意

3、比賽主題選定為“助老助殘機器人”，旨在促進青少年走近行動不便，生活困難的老齡人和殘疾人。貼近這類弱勢群體的生活，初步學習和調查他們特殊的生存狀況，喚醒青少年的社會意識和良知，學會從關心他人的角度思考問題，激發創新靈感，借助助老助殘機器人之“筆”勾畫和諧社區、幸福家庭新生活的藍圖，讓機器人更好地為人類服務。這對塑造和諧社會的核心價值觀，提升青少年的社會責任感，培養健全的人格具有一定意義。2.2課題研究（1）主題的涵義按照聯合國的標準，某地區65歲以上老齡人超過總人口的7%，該地區即可視為進入老齡化社會。據2011年第六次人口普查統計，我國有1.1億老齡人，占總人口的8.7%。預計到2020年將達

4、1.67億人，約占全世界老齡人口6.98億人的24%。青少年在不久的未來勢必面臨來自老齡人生存和服務方式的嚴峻挑戰。殘障人士是指在心理、生理方面不正常，或身體結構的某些功能不健全，無法以正常方式從事某些活動能力的人。據2008年統計的結果，我國殘疾人數約為8296萬人，占總人口的6.3%。殘疾人也是社會公民，都享有與其他公民平等的權利，殘疾人事業的水平是社會文明、進步的標志之一。提高大量殘疾人群生活質量的任務不可小覷。那么，反觀我國中小學生對助老助殘問題的認識如何呢？我國國情是絕大多數的中小學生都是獨生子女。他們往往是家庭的中心，他們自己也習慣從個人的角度觀察和處理問題，缺少替長輩著想，為他人

5、服務的思維。本主題的內涵就是在創意和制作機器人的過程中，要求隊員了解老齡人和殘疾人的行動困難、心理障礙和需求，在此基礎上或施以護理康復治療，或改善運動功能，或增強機能，從而學會人文關懷，領悟換位思考，體驗社會另一類人群的喜怒哀樂。助老助殘，服務的對象是“老齡人”和“殘疾人”。因為這是一批特殊的群體，所以機器人在設計構思、結構特點、運動配置方面應該有別于傳統的“產業機器人”和“服務機器人”，對他們的生理特點，運動功能的下降、缺失或喪失需要有深入的認識和細致的研究。另一方面，助老助殘，“助”就是付諸行動，在行動中體現機器人鮮明的特點和多樣性。老齡人的生活需求既有精神層面的，也有生活層面的內容。殘疾

6、人在視力、聽力、言語、肢體方面需要增強或者矯正，甚至多重殘疾疊加在一起。我國人均收入不高，殘疾人事業的起點低、基礎弱，凸顯出青少年助老助殘機器人的創新思路應該另辟蹊徑，既滿足功能要求，又物美價廉。機器人具備三個根本屬性：j具有腦、手、腿的個體；k具有感知能力；l具有作業功能。本屆比賽的機器人作品必須具有這三個基本屬性，同時又將它們的應用限制在“助老助殘”的范疇內。創意的重點不宜以主題背景編造故事或者情節，這樣做反而會稀釋機器人的創新點，要著力表現機器人特殊的要素、內涵、結構，以及內在蘊含的科學原理。（2）選題范圍 “助老助殘機器人”的選題相當很寬泛，可謂多姿多彩，很適合作為中小學生機

7、器人創意的主題。從廣義來理解“老齡人和殘疾人”，首先他們中的很多人都在過著正常人的生活，需要承擔各種家務事，清潔、清洗、保安、炊事、益智、娛樂、幼教等等都可以被納入選題的范疇。另一方面，“老齡人和殘疾人”也有特殊需求，而且隨著時代的演進需求也在發生變化。在選題階段，隊員應該充分利用助老助殘服務的多樣性，從中提煉機器人所要參與和滿足的獨特功能，查明它們具體的科學原理、機理、機制、結構，歸納出機器人的創新點。必須把機器人的創新點聚焦在“老”和“殘”上，新穎性才會比較突出。與助老助殘機器人相關的特殊選題大致有以下幾個方面：監護機器人：有些重癥“老殘者”失去自理能力，需要臥床或加強病癥的監視與護理，例

8、如在病床上的變換體位、換乘、起臥、入浴、如廁、進食等等。在這些應用場合，機器人充當護工的角色。康復機器人：指恢復身體機能，促進患者自主訓練和治療的專用機器人，如用于改善四肢運動功能，防止功能減退，受傷關節的恢復性訓練，步行訓練等等。醫療機器人：外科手術、手術輔助（術前定位導航）、診斷、顯微手術機器人等等。假肢：對應上肢截肢稱為“假臂”，下肢截肢稱為“假腿”。過去的假肢主要考慮外觀和裝飾性，隨生活質量的改善，現在正向作業型和能動型發展。智能輪椅或其他步行機器人：承載老殘患者，用機器的移動代替步行功能，或者在骨折、中風后訓練肌肉力量的步行支援設備。輔助犬：包括導盲犬、導聽犬、護理犬，它們可分別為視

9、力、聽力、肢體功能喪失的患者提供服務。可穿戴式助力機器人：是將人體和外骨骼機器人結合，通過下肢實現運動控制，為下肢提供助力的一種機器人。它可以提高或者擴展老殘者的負荷能力、運動機能。例如負重更大，行走強度更高，耐久時間更長等，也可以為殘疾人提供治療和矯形。精神慰藉機器人：安慰老齡人心理，豐富精神生活的機器人。例如機器寵物。在充分理解比賽主題涵義和選題范圍的基礎上，經過課題研究，確定作品的制作方案后，就可以進入課題的實施階段。一定要讓自己所遴選的項目在主題和演示內容方面緊扣主題，貼合主題，在此前提下，圍繞自己最有心得的，或者最感興趣的機器人（或機器人系統）形式抒發創意，表達創新。創新點不必貪多，

10、突出一個或兩個深入研究即可，避免精力陷入編排故事、構造情節的誤區。本比賽不提倡同一個作品同時投送多個競賽項目。3 比賽規則3.1 分組比賽按小學組、初中組、高中組三個組別進行。參賽隊應該在賽前完成參賽作品的制作和搭建，屆時攜帶作品赴現場，比賽的內容為演示評審和公眾展示。每支參賽隊的參賽人數為不多于3名學生和1名教練員（教師或學生）。學生必須是截止到2014年6月底前仍然在校的學生。現場正式布展和評審階段場館均封閉，僅允許學生隊員在場，教練員只能在布展時段之前和公眾展示階段入場指導。3.2 參賽作品的器材要求參加競賽的機器人作品，除不得選用污染環境、有害健康的器材外，原則上不限定器材。鼓勵小學組

11、參賽作品盡量利用環保可再生材料、或平時課外活動的現成套材設計和搭建，力求節省成本，避免比賽的成人化傾向。提倡在初、高中組參賽作品中一定程度采用自制器材，且機器人的創意、設計、搭建、編程應由學生獨立或集體親身實踐和完成。3.3 參賽機器人作品應該體現六個要素（1）符合創新比賽的主題，正確體現機器人的內涵；（2）在契合主題的前提下，機器人演示的完整性和創意的新穎性；（3）科學性和一定的研究制作工作量；（4）研制過程和作品成果均體現出學生的主體性；（5）注重機器人的外觀設計、制作工藝、觀賞性；（6）規范的申報材料。3.4 機器人創意比賽程序3.4.1申報 比賽通過“中國青少年機器人教育在線網站htt

12、p://”（以下簡稱網站）的平臺申報，推行全程電子信息管理，實現申報和評審的無紙化。機器人創意比賽參賽隊應在規定的截止日期，即2014年6月5日24點前通過網站在線提交申報資料，電子化申報材料的內容包括：（1）機器人創意比賽項目電子申報表1份（紙質申報表另交）；（2）機器人創意比賽項目研制報告1份。該報告的文字與圖表（外觀圖、結構圖、原理圖等）共計不超過5頁。另附作品彩色照片、但數量不超過5幅；（3）機器人動作演示的視頻資料13分鐘；（4）項目研發所需材料清單一份；（5）項目運行的完整程序設計（程序設計可以使用圖形程序設計），使用的語言不限。是否按時

13、、完整、規范地提供上述材料，將作為申報作品資格審查與項目初評的重要依據。凡未達到合格要求者，將被視為初評不合格，而取消參加全國終評的資格。3.4.2資格審查與初評競賽組委會和專家委員會將根據申報資料對參賽作品進行資格審查與初評。其結果定于2014年6月20日前在網站公示。通過資格審查與初評的作品才被允許進入全國終評階段。3.4.3現場布展 （1）獲得終評資格的參賽選手要為各自作品制作一塊120厘米（高）、90厘米（寬，一律豎用）的作品展示板，供展示使用；（2）各參賽機器人作品的展臺面積不超過2平方米。3.4.4機器人的組裝與調試 在正式展示和問辯前，組委會安排一定時間段供參賽隊布展、組裝和調試

14、作品。3.4.5終評機器人創意比賽的終評包括作品展示、評審小組成員現場問辯。評審小組由競賽組委會聘請國內機器人學術界的資深專家組成。（1）現場問辯    終評階段，在指定的展示時間段內，所有參賽選手均應在展臺待命，不得任意缺席。“現場問辯”分為“封場評審”和“封閉答辯”兩個環節。封場評審指在作品展示期的第一天，除參賽學生選手外，其他人均不得進入場區，由評審專家前往各展臺逐一評審。其間，每項作品有5分鐘的講解與演示時間，510分鐘的提問交流時間。封閉答辯指在作品的展示期，評審專家每天將隨時、隨機地通知三個組別一定數量（約1/31/2）的作品進入指定的封閉答辯室質疑與

15、答辯。被傳喚的作品提前30分鐘通知到代表隊，隊員需準備10鐘左右的PPT正式講解稿，屆時應規范著裝進入答辯室，按照PPT陳述項目后接受評審專家10分鐘質詢。制作封閉問辯PPT的內容應該分為創意來源、創意要點、結構特點、制作過程、演示效果五個部分。內容中要著重陳述“三自性”，即創意題目的“自選性”、創作過程的“自主性”，以及完成作品的“自制性”。要求參賽作品全程展示，不得提前撤展，如果缺席封閉答辯，將被扣分。終評結果在綜合初評、現場展示、封閉評審、封閉答辯后做出。由評審小組依據評分標準（表1）集體評議，再經評審組長同意后通過網絡上傳至競賽計分管理系統。一等獎作品要附上評語。組委會將在網上及時發示比賽結果。4 機器人創意比賽作品的評分標準按照表1所示的六項標準評分。表1 機器人創意比賽作品的評分標準 項目 細目 權重 作品評分標準創意新穎性、獨立性、特色，有一個創新點或多個創新點25