第二届世界大学生水下机器人大赛比赛规则.docx

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1、第二届世界大学生水下机器人大赛比赛规则目录、AUV赛道比赛规则2L大赛简介31. 1自主式水下机器人(AUV) 31.1 2场地介绍31.3比赛要求32,比赛任务51.2 1过资格赛门51.3 撞球71.4 精准作业81.5 听声浮圈101.6 比赛结束123 ,评分规则13、ROV赛道比赛规则141 .大赛简介141. 1无人遥控水下机器人(ROV) 141.1 2场地介绍141.3比赛要求152 ,比赛任务161.2 1饲料投放 161.3 船体检修 181.4 矿石采集201.5 精准作业211.6 比赛结束233.评分规则24三、创意概念赛道比赛规则25L参赛要求252.比赛规则252

2、. 1比赛流程252. 2评分细贝126一、AUV赛道比赛规则1 .大赛简介1.1 自主式水下机器人(AUV)自主式水下机器人(AUtOnOmOUSUnderWaterVehiCle, AUV)是 水下机器人的主要类别之一，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

3、学信标将引导AUV完成浮圈任务。1. 2场地介绍场地长度不小于20m,宽度不小于8m,水深度范围为1. 3m-2. 8moArUCo标记任务5：听声浮圈任务3、4：水下精准作业任务1：过资格赛门图1.场地示意图1.3比赛要求1.3.1 尺寸与重量要求机器人必须能够放进ImxlmX 2m的长方体中。机器人重量不得大于45kg,否则将不允许参赛。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。1.3.2 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. 3. 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

4、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。1.3.4其它(I)AUV比赛过程中，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，除听声浮圈外，机器人任何部分不得露 出水面。一旦任意部分露出水面，(依据2.5比赛结束)比赛终止。 即比赛过程中仅可以在上浮框中浮出水面一次，完成听声浮圈任务。(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

5、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，当机器人任一部分出水(非上 浮框内)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。当参赛队员宣布终止本次比赛时，裁判将20分钟计时暂停。由工作人员打捞机器人。若参赛队选择进行下一次比赛，则本次获得的 分数作废，将机器人交与参赛队员同时20分钟计时继续。(6)参赛队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。2.比赛任务2.1 过资格赛门2.1. 1道具说明资格赛方形大门是由红色PVC制成，内边框尺寸为1900mm X1300mm,具体尺寸如下图所示：1900

6、 10OL制 OOEL图2.资格赛大门门后的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40OnInIX40Omnb旋转角度范围 为-180。+180o o其摆放位置如下图所示。图3.定向用Aruco标记图4.二维码摆放方式及位置2. L 2规则说明AUV在启动区域内完成下潜，开始执行任务，先从资格赛门内通 过，并进行计分。若未通过资格赛门，则不予计分。过门环节得分=基础分+挑战分，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机

7、器人朝同一方向 旋转2周。包括水平旋转（Z轴）和横滚旋转（X轴或y轴），每旋 转90。可以得一定分值，但反向旋转会将分数扣回，旋转2周获得 满分。注：水平旋转（Z轴）：5分/90。，满分40分横滚旋转（X轴或y轴）：10分/90。,满分80分2.2撞球2.2. 1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0. 61. 2m不等，浮球高度不同。 如图所示：图5.浮球示意图3个直径约为20cm的充气浮球。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2m。2.2.2规则说明机器人按照上场前抽签得到的顺序撞击水中浮

8、球来获取分数。若 未按照顺序撞球，则只能获得较低的分数。撞球任务后方Aruco标记指明了下一个任务的方向。其中Aruco 标记的大小是400mm X 400 mm,旋转角度范围为T80度到180 度。图6.水下精准作业定位用ArUCo标记2. 3精准作业2.3.1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120043501004-250图9.收纳筐尺寸示意图（单位mm）图

9、10.水下30k信号声信标水下精准作业区域布置有30kHz CW信号声信标，帮助对精准作业区域进行定位。图.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规则说明机器人除自身出发时携带一枚黄色小球外，也可水底陈列筐中抓 取白色的小球，并将他们投掷在收纳筐内。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听声浮圈2.4. 1道具说明上浮框是由8根长度约为620mm的PVC管组成的正八边形。620mm1500mm图12.上浮框示意图图13.终点听声浮圈道

10、具示意图-40Qnim 71ex图14. 375kCW信号声信标上浮框下方布置有37. 5kHz CW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400mm o2. 4. 3规则说明机器人需要从基本固定在水面指定位置的上浮框中浮出，完成任 务。上浮框下方是声学信标，信标设置在一个红色圆盘上，也可以用 该红色圆盘作为机器人光标定位的手段。机器人从圈中浮出，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。2 . 5比赛结束AUV完成所有任务后，在上浮框外再次浮出水面，同时申请比

11、赛 结束。裁判停止20分钟比赛计时。若五个任务均有得分，则剩余时 间折合”剩余时间加分”。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。3 评分规则总分由20分钟内完成的基础分与附加分共同组成，其中附加分 只有在20分钟内各项任务均有得分，才能获得“剩余时间加分”。 比赛成绩按总分进行排序，若分数相同，则质量轻者取胜。任务分数最大分数任务L过门IOO分通过大门2020花式过门：水平（横滚）n个90。+5n+10n (n8)80任务2：目标撞击60分按规定顺序撞击1个/2个/3个目 标未按规定顺序，成功撞击目标+10/+35/+60 每个目标+560任务3：自身携带小球的放置30

12、分将黄色小球投入大/中/小收纳格+10/+20/+3030任务4：水底目标抓取与放置180分将白色小球投入大/中/小收纳格+20/+40/+60180任务5：听声浮圈IOO分浮圈且未碰触到圈 浮圈但碰触到圈+100+50IOO其他20分剩余比赛时间加分每分钟/+1分，最多加 分为20分20总分数490分二、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

13、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场地介绍比赛场地约为Iom*5m大小，水深IT. 3m。如图所示货号56623名称矩形支架水池尺寸9.56m X 4.88m X 1.32m彩盒尺寸105 X 62 X 153cm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L3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

14、气中基准重量不超过25kg（脐带缆重量不计算在内）,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 lm lm2m的长方体中。4 .控制器操作人数：最多2名。且必须是本参赛队成员。5 .脐带操作人数：最多2名。6 .比赛时间:10分钟。7 .控制器操作人员：在指定位置就坐，操作过程中不能看到在水池中的机器人，可与裁判沟通询问时间，申请停止比赛等。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。饲料共两种，在水中均呈现负浮力。一种装在饲料容器内，一种 是球形固体饲料（配有“鱼漂”）放在饲料框内。养殖区约为直径14cm高20Cm的圆柱，放置在池底指定位置。图17.养殖区示意图饲料容器为50OmL塑料瓶，瓶中装有饲料（配重），在水中呈现 不大于5N的负浮力，放置在饲料拾取区。如图所示。图18.饲料容器示意图（未配重、某冰红茶瓶）球形固体饲料由“鱼漂”、细绳、高尔夫球制成。总体呈较小负 浮力。固体饲料数量为3个，放置在饲料拾取区的饲料框内。其中“鱼漂”为直径150mm,厚度Iomm的PP板。其上有两个直 径为4mm,中心距为8mm的两