“啟誠杯”天津大學生電腦鼠大賽

“啟誠杯”天津大學生電腦鼠大賽

本大賽是流行於大學生中間電子、電氣、機械領域領域的重要大賽。由於這是天津啟誠偉業支持的賽事,所以比賽稱為“啟誠杯”。

基本介紹

  • 中文名:“啟誠杯”天津大學生電腦鼠大賽
  • 難度:一定難度
  • 方面:電子、電氣、機械
  • 專業:機械工程、電子工程、自動控制
競賽目的意義,競賽發展歷程,競賽的特點,

競賽目的意義

電腦鼠競賽具有一定難度,是一項富有挑戰性和趣味性的比賽。而且,它還是一個很好的教學工具。成功的設計者通常都是合作團體,他們必須考慮電子、電氣、機械以及計算機各方面的問題。重量、速度、功耗、感測技術、重心以及程式各方面都是設計中需要決定和綜合考慮的因素。而電腦鼠恰好是一個多學科的綜合體,與多各學科關係精密,多學科知識相互融合,主要涉及到的有機械工程、電子工程、自動控制、人工智慧、程式設計、感測與測試技術等學科. 對於提升在校學生的動手能力、團隊協作能力和創新能力,促進學生課堂知識的消化和擴展學生的知識面都非常有幫助。
電腦鼠具有精確的定位能力,快速的行走能力和優秀的避障能力等特點。對電腦鼠進行升級後可以套用在許多場合。電腦鼠技術可以套用在工業機器人和特種機器人設計中,並可以將電腦鼠技術說涉及的各學科知識分別套用在各相關領域。同時與現在比較流行的物聯網套用技術也有著密不可分的聯繫。
另外電腦鼠競賽極具趣味性,容易得到學生的認同及參與,並能很好的激發和引導學生這方面的興趣和愛好。競賽的開展必然提升參賽者在相關領域的技術水平和套用能力,為技術創新提供平台。可以培養大批相關領域的人才,進而促進相關領域的技術發展和產業化進程。通過舉辦競賽可以向社會大眾展示我國相關領域的技術發展現狀。另外積極地參加國際電腦鼠比賽能夠促進與其他國家的技術交流,增進國際友誼,提升我國在機器人領域的國際地位。
電腦鼠是一個多學科的綜合體,與多各學科關係精密:
1.機械工程:首先電腦鼠必須是個實實在在的機器人,而對於在迷宮中高速穿梭的電腦鼠,“身材”的好壞極其重要。大多數使用步進電機的電腦鼠可以直接將車輪安裝在電機軸上,而使用直流電機驅動的電腦鼠往往許多添加減速和傳動裝置,如何即使輪子安裝穩定不顫動,保證高傳動效率,又使車體輕巧美觀是機械設計時需要解決的問題。
經典版電腦鼠經典版電腦鼠
2.電子工程:電腦鼠是一個嵌入式系統,需要廣泛的涉及信號處理、通信、微處理器套用和電機控制等。
3.自動控制:控制電腦鼠在迷宮中快速而準確的行走屬於自動控制技術範疇。測距感測器獲取距離信息並將其反饋給微處理器,微處理器對距離值分析處理獲得牆壁信息並根據牆壁信息控制電機動作以帶動輪子產生相應的動作,這整個構成一個大自動控制系統。而在這個大系統內還可以包含其他的自動控制系統。
4.人工智慧:電腦鼠走迷宮競賽的整個過程可大體分為兩個部分:一、搜尋迷宮,從起點出發,找到終點並找出一條最短路徑;二、衝刺,從起點開始,在最短時間內到達終點。搜尋迷宮過程是電腦鼠學習過程。衝刺過程前需要在所有走過的通路中依據自己的原則選擇一條路徑作為最短路徑,這是一個決策過程。
5.程式設計:電腦鼠程式具有嵌入式軟體的一般特徵並有更高要求。電腦鼠程式必須高效率和高實時性才能保證電腦鼠的控制精和靈敏度。
6.感測與測試技術:電腦鼠需要有眾多信息的反饋,如牆壁信息等。需要用到許多感測器,如測試牆壁信息紅外感測器測量距離,使用霍爾感測器測試車輪轉速以控制轉速和測量路程等。電腦鼠是一個精密控制體,足夠的控制精度才能保證在高速行走的時候不撞牆和迷失自我。不但要求能夠準確測量,還必須有足夠快的回響速度。

競賽發展歷程

1977年,IEEE Spectrum 雜誌提出電腦鼠的觀念。電腦鼠是小型的
由微處理器控制的機器人車輛,在複雜迷宮中具有解碼和導航的功能和能力。
1979年,電子和電氣工程師協會(IEEE)通過其Spectrum and Computer雜誌發起了一場競賽,比賽項目是為製造出能夠在最短時間內,自主走出迷宮的電腦鼠設定的,其獎金為$1000美元。儘管沒有人知道會是什麼比賽結果,當時參賽需付費 $3.95美元,但Spectrum 宣稱全世界約有6000人有興趣參加該項比賽。
1985 年 8 月,在日本舉行了首場世界級電腦鼠走迷宮大賽。電腦鼠來自整個歐洲和美國,使用的感測器有紅外的、超音波的和 CCD的,驅動裝置有步進電機的和DC 伺服電機的。那一年所有最高獎項沒有任何懸念的均由日本的 Noriko電腦鼠贏得!
天津啟誠偉業科技有限公司作為天津地區創新型科技企業,為順應教育市場發展,於2009年把這項賽事引入天津高校,並投入大量的資金和精力推廣倡導這項競技賽事。
2009年10月31日“首屆啟誠杯天津大學生電腦鼠走迷宮大賽”由天津計算機學會單片機分會主辦,
2009年“啟誠杯”電腦鼠大賽2009年“啟誠杯”電腦鼠大賽
天津啟誠偉業科技有限公司與南開大學聯合承辦,天津高校參賽隊熱情高漲踴躍參與,共有8所知名高校,16支精英級賽隊角逐大賽。天津單片機學會理事長李剛教授在大賽開幕式講話中激動的重申:天津啟誠偉業科技有限公司把電腦鼠走迷宮大賽引入天津教育界,不僅培養了天津地區大學生的科技創新意識和動手設計能力,對於完善高校嵌入式技術創新實訓教學發展有著重要的意義,啟誠科技為天津的大學生做了一件功德無量的大好事!讓我們大學生這項競賽,在落後於世界整整30年後,追上先進國家的步伐與世界同步接軌!
2010年10月天津市通信學會高等教育委員會、天津計算機學會單片機分會聯合主辦“第二屆啟誠杯天津大學生電腦鼠走迷宮大賽”,天津啟誠偉業科技有限公司與天津大學聯合承辦本屆大賽,天津高校再次掀起電腦鼠走迷宮熱潮,包括天津大學、南開大學、天津工大、天津理工大學等23所天津地區知名院校參加競賽46支優秀賽隊角逐冠軍寶座,最終南開大學代表天津賽區賽隊參加在北京舉辦的全國決賽,在全國80多支參賽隊中脫穎而出,一舉奪得全國第二名的桂冠。
2010年“啟誠杯”電腦鼠大賽2010年“啟誠杯”電腦鼠大賽
2012年4月“第三屆啟誠杯天津大學生電腦鼠走迷宮大賽”決賽在天津工業大學盛大開賽。本屆大賽由天津市教育委員會主辦,天津啟誠偉業科技有限公司與天津工業大學、天津市通信學會高等教育委員會、天津計算機學會單片機分會聯合承辦。本屆大賽共有全市 28所高校精英級賽隊經過層層遴選,最終有89支代表隊參加決賽。賽場上聰明機智的小老鼠穿梭於千變萬化的迷宮中,時而認真搜尋路徑、時而勇猛衝刺,再加上現場脫口秀解說,妙語連珠的技術講解,讓在場的500多名師生欣賞了一場精彩絕倫的嵌入式實訓體驗課程。本屆電腦鼠走迷宮大賽是自該項賽事在天津地區舉辦三屆以來,參加學校、隊伍數最多,競技技術水平最高的一屆。
2014年10月“第四屆啟誠杯天津大學生電腦鼠走迷宮大賽”比賽在天津工業大學順利舉行,這項賽事已經被天津市教育委員會正式列入天津市大學生學科競賽項目之一,成為了一項深受大學生喜愛的省部級官方賽事。本次競賽來自我市18所普通高校6所職業院校近100支參賽隊經過層層遴選,最終有70支代表隊入圍決賽。經過激烈的角逐,共評出特等獎一名,一等獎8名,二等獎13名,三等獎13名,天津工業大學“天工二號”代表隊以衝刺時間僅有2.2秒具有國際水平的優異成績勇奪特等獎,獲得了啟誠科技贊助提供的六千元支持創新基金。天津大學、南開大學、天津工業大學、南大濱海等學校的代表隊獲得一等獎。本次競賽與往屆不同的是增加了高職組,天津高職院校在本次競賽中表現上佳,其中天津中德職業學院、天津城市學院分別獲得了一等獎的桂冠。獲獎參賽隊均獲得天津市教育委員會頒發的證書以及由天津啟誠偉業科技有限公司贊助的豐厚獎品。該競賽體現了競賽與教學相互促進、學生興趣與專業培養相互融合、學校人才培養與社會經濟發展需求緊密結合的要求,鼓勵和支持學會、協會、行業、企業共同參與學科競賽的命題與賽事組織,提高競賽的前沿性、創新性和套用性。以此培養大學生實踐能力、創新精神和團隊意識,不斷提高人才培養質量,順應社會人才需求方向。
2014年“啟誠杯”電腦鼠大賽特等獎2014年“啟誠杯”電腦鼠大賽特等獎
2015年3月16日,第29屆IEEE國際套用電力電子會議(APEC)在美國北卡羅來納州夏洛特市隆重舉行,作為會議最具靚點、最吸引與會代表眼球的部分當屬,第29屆MICROMOUSE走迷宮比賽。天津啟誠偉業科技有限公司作為中國大學生聯合代表隊協調組織單位,從第四屆“啟誠杯”天津市大學生電腦鼠大賽,成績優異的參賽隊中選拔,6所大專院校(天津大學、南開大學、城建大學、南大濱海、天津中德職業學院、天津城市職業學院)參加此次國際比賽。天津代表隊選手與來自美國、日本、英國、台灣、荷蘭等國家的選手們同場競技,充分展現了中國大學生的風采,同時與國際知名的電腦鼠專家進行了深入的交流切磋。賽場上經過激烈的角逐,最終世界勁旅日本的選手Utsunomiya Masakazu蟬聯了第一名與最快速度獎,後起之秀台灣龍華科技大學的研究生XIN-HAN Cai和Diu-Gow分獲2、3名。作為首次參賽的中國天津隊,精心籌劃準備、場上發揮穩定,南大濱海學院榮獲世界第五名的好成績,可喜可賀的是比賽前十名中,有5名中國天津參賽隊獲獎,中國天津三分之二的代表隊均選用用啟誠科技出品的TQD-Micromouse –JD/JL電腦鼠平台。賽後美國競賽主辦方特別表示,天津中德職業技術學院、天津城市職業學院的參賽,突破了29年來世界職業院校參賽的記錄,成為這個項目新的世界之最。參加該類國際競賽對於推動院校開展“工程實踐創新項目”,提高學生科技創新意識,動手設計能力具有重大深遠意義。天津啟誠偉業科技有限公司通過組織協調此次海外比賽活動,積累了邁向國際化的經驗,拓寬了企業視野,為天津大學生電腦鼠代表隊征戰美國,起到了保駕護航的作用。為天津高等教育事業做出了自己的努力和貢獻。
2015年10月, “啟誠杯”第五屆天津市大學生電腦鼠走迷宮大賽在天津工業大學如火如荼的開賽了。該項競賽由天津市教育委員會主辦,天津工業大學承辦,天津市單片機學會、天津市通信學會協辦,天津啟誠偉業科技有限公司冠名贊助支持。本屆比賽有來自我市13所普通高校近70支代表隊參加比賽。經過激烈的角逐,共評出一等獎7名,二等獎10名,三等獎14名。選手們通過競賽,創新活力,競相迸發,創業源泉,充分涌流。競賽成就了大學生的光榮與夢想!IEEE國際APEC電腦鼠大賽創始人、美國麻省理工學院高級工程師、連續29屆 IEEE世界電腦鼠大賽組委會主席David Michael Otten教授,來到中國天津為我們的大學生帶來了國際電腦鼠領域前端新技術、新動態,為促進國際間的交流與合作,助力學科競賽國際化進程做出一份貢獻。
2015年12月20日,天津海河教育園舉辦了一場別開生面的“2015年普通高校與職業院校第一屆IEEE電腦鼠走迷宮表演賽”。來自天津3所普通高校,6所職業院校組成精英參賽隊進行了一場引人入勝的電腦鼠貫通表演賽。該項比賽由天津市教育委員會指導,天津市單片機學會主辦,天津儀表無線電工業學校承辦,天津啟誠偉業科技有限公司贊助協辦。電腦鼠是培養學生的專業綜合能力、實踐動手能力及創新創意精神的良好載體,在提高學生工程實踐創新能力方面起到重要引領推動作用。這次比賽為了鼓勵參賽隊勇往直前努力拚搏的精神,特別設立最佳表現獎和最優成績獎,鼓勵學生們創新、創意、創業精神。
2015年12月26日,天津市高職高專學生技能競賽,工程實踐創新類-電腦鼠賽項,在天津中德套用技術大學隆重召開,天津地區11所高職院校,18支賽隊進入最終的決賽。本次大賽由天津市教育委員會主辦,天津啟誠偉業科技有限公司支持協辦。本次比賽理論考試占總成績的40%,實際操作考核占60%,今年新增添的創新賽部分,題目由裁判現場抽取,要求參賽隊完成題目規定的一系列動作和姿態,參賽學生在沒有老師指導的情況下,獨立對電腦鼠進行現場編程和調試完成了一次新的嘗試和任務。賽後參賽師生紛紛表示,創新賽對培養高職學生工程實踐創新能力起到了引領示範的作用。
2016年5月9日,在美國APEC國際電腦鼠競賽組委會主席、美國麻省理工學院 David Otten教授鼎力推薦下,我們有幸請到曾榮獲全日本國際電腦鼠公開賽以及美國2016年APEC國際電腦鼠競賽世界冠軍隊來自台灣龍華科技大學的蘇景暉教授和他的精英團隊,以及天津大學、南開大學、工業大學、理工大學、南大濱海學院、中德套用技術大學、渤海職業技術學院 泰國大城技術學院8支代表隊在天津舉辦了一場別開生面的“2016津台電腦鼠走迷宮表演賽”,本次大賽主辦單位天津市教育委員會,承辦單位天津渤海職業技術學院和天津啟誠偉業科技有限公司。本次比賽吸引了來自天津普通高校和職業院校的百餘名師生現場觀摩學習。比賽結束後蘇景暉教授與在場觀眾嘉賓一起分享了他多年來在電腦鼠領域研究、教學、實訓的經驗和成果。
2016年9月12th 2016年人工智慧電腦鼠國際邀請賽,在台灣龍華科技大學盛大開賽。天津啟誠偉業科技有限公司宋立紅總經理受台灣單晶片電腦鼠走迷宮大賽組委會邀請,率領天津大學代表隊及天津高校電腦鼠國際裁判團隊出席本屆大賽。本屆競賽由美國Microchip公司、日本MTL編碼器公司、日本瑞薩電子等國際級企業支持贊助,通過讓大賽學生掌握更多的實踐經驗,從而真正做到,產教融合,知行合一。賽事有“人工智慧電腦鼠走迷宮”、“人工智慧競速自走車”、“人工智慧線迷宮鼠”等賽項,競賽選手包含本科、大專、高中職學生組別,總計252隊參賽,人工智慧電腦鼠比賽就是讓同學們將課堂上學習的理論轉換為實際技能。競賽強調與國際接軌、產教融合的目標。最終,古典電腦鼠大賽由日本參賽隊宇都宮正和榮獲冠軍,半尺寸電腦鼠大賽日本參賽隊小島弘一榮獲冠軍,競速自走車大賽由台灣龍華科技大學廖桓頡榮獲冠軍。國際大賽不僅是技術能力的考驗,更是學習交流的重要平台。從而真正做到,產教融合,知行合一。賽事有“人工智慧電腦鼠走迷宮”、“人工智慧競速自走車”、“人工智慧線迷宮鼠”等賽項,競賽選手包含本科、大專、高中職學生組別,總計252隊參賽,人工智慧電腦鼠比賽就是讓同學們將課堂上學習的理論轉換為實際技能。競賽強調與國際接軌、產教融合的目標。最終,古典電腦鼠大賽由日本參賽隊宇都宮正和榮獲冠軍,半尺寸電腦鼠大賽日本參賽隊小島弘一榮獲冠軍,競速自走車大賽由台灣龍華科技大學廖桓頡榮獲冠軍。國際大賽不僅是技術能力的考驗,更是學習交流的重要平台。
2016年10月22日,“啟誠杯”第五屆天津市大學生電腦鼠走迷宮大賽在天津理工大學盛大開賽。該競賽由天津市教育委員會主辦,天津理工大學承辦,天津啟誠偉業科技有限公司冠名贊助。為推送京津冀教育協同發展,本次競賽共有來自京津冀17所普通高校專家老師,100多支參賽隊,300多名大學生角逐競技。
2016年12月18日,天津中等職業院校學生技能競賽--普職融通EPIP國際挑戰賽在天津市儀表無線電工業學校盛大開賽。工程實踐創新項目(EngineeringPracticeInnvationProject)EPIP是天津市教育委員會多年來大力倡導的系統貫通、國際融通,具有中國特色的先進教育理念。EPIP挑戰賽是今年天津中等職業院校學生技能競賽最新設立的賽項。由天津市教育委員會主辦,天津市儀表無線電工業學校承辦,中國工程實踐創新國際項目推廣單位-天津啟誠偉業科技有限公司贊助協辦。每支普職融通參賽隊都有2名中學生和2名中職生融合組成,充分發揮學生創意、創新、創造能力,團結協作完成能力源和電腦鼠兩部分競賽任務。天津地區經過遴選,來自儀表無線電工業學校、第一輕工業學校、東麗職教中心學校、天津市復興中學、天津市鹹水沽第五中學、天津市東麗區軍糧城中學等8所參賽隊,與來自渤海職業技術學院魯班工坊國際預科班的英國、泰國選手同場競技。來自英國、泰國、中國的中職生和中學生,共同採用工程實踐創新項目的核心技術理念,自主設計、搭建智慧型工程項目實體,對培養學生的技術套用能力、自動化工程技改能力,具有深遠的意義。
2016年12月24日,為貫徹落實《國務院關於加快發展現代職業教育的決定》(國發2014年19號)主動適應我市加快經濟發展方式轉變,產業結構調整和最佳化升級。由天津市教育委員會主辦,天津渤海職業技術學院承辦,天津啟誠偉業科技有限公司贊助協辦的2016年天津市高職高專學生技能競賽“電腦鼠賽項”鳴金開戰。天津地區包括中德套用技術大學、渤海職業技術學院、冶金職業技術學院、城市職業學院等12所高職院校,22支參賽隊角逐本次大賽。本次比賽分理論和實操兩大環節,理論部分主要考核高職各專業課程中所涉及的電子技術、單片機技術、嵌入式技術及程式設計基礎知識,以筆答方式進行。實際操作部分又分為迷宮賽任務和創新賽兩部分,迷宮任務是在符合國際IEEE標準的競賽場地中完成搜尋和衝刺任務。創新賽是電腦鼠通過現場編程調試完成規定的系列動作和姿態。
2017第二屆IEEE電腦鼠走迷宮國際邀請賽暨2018年APEC 電腦鼠國際大賽中國選拔賽在天津舉行,來自新加坡義安理工學院、泰國大城技術學院、南開大學、天津大學、北京交通大學、河北工業大學、河南安陽工學院、天津渤海職業技術學院等11所學院的15支代表隊參加了此項國際賽事。本次活動我們邀請了,歷屆美國APEC電腦鼠國際大賽及全日本電腦鼠國際公開賽冠亞軍隊,新加坡義安理工學院Bengkiat NG教授及泰國魯班工坊代表隊加盟表演賽,遴選國內優秀參賽隊,與國際大牌精英進行一場精彩絕倫的電腦鼠巔峰表演賽。
2017年11月5日,第六屆“啟誠杯”天津市大學生電腦鼠走迷宮大賽南開大學開賽。本次賽事由天津市教委主辦,南開大學承辦,天津啟誠偉業科技有限公司、天津市通信學會高等教育委員會贊助協辦。南開大學副校長朱光磊,市教委高教處副處長劉冰,天津啟誠偉業科技有限公司總經理宋立紅等嘉賓出席,來自全國20所高校的150支參賽隊參加了此次賽事。本屆大賽吸引了來自北京、河北、浙江等多個省市高校的電腦鼠精英隊參賽,有效推動IEEE電腦鼠競賽在中國高校的普及發展。本屆電腦鼠競賽意在推動天津市大學生技術創新,支持新技術轉化,進而促進產教融合,助力“雙創”發展,為未來發展培養更多人才種子。
2018年11月4日,由天津市教育委員會主辦,南開大學承辦,天津啟誠偉業科技有限公司冠名贊助的第七屆“啟誠杯”天津市大學生人工智慧電腦鼠競賽在津盛大開賽。來自天津、北京、河北等20所高等院校的160支參賽隊同場競技,有效促進了“京津冀”一體化教育協同發展。今年與往年不同的是,慕名而來的山東、河南、北京等省市高校電腦鼠競賽專家以及天津職業院校的師生觀摩團蒞臨現場觀摩大賽。今年參賽隊在技術創新方面取得了突破性進展。企業命題古典電腦鼠賽項第一名天獅學院的龍行代表隊和半尺寸電腦鼠賽項榮獲第一名的南開大學周帆代表隊的隊長,由天津啟誠偉業科技有限公司資助免費參加,“日本東京第39屆全日本電腦鼠國際公開賽四日競賽之旅”,與國際電腦鼠大咖同場競技近距離的交流學習,經風雨、長見識、促成長。為優秀參賽選手搭建起了開闊國際視野,增進國際交流的平台。
第七屆天津市大學生人工智慧電腦鼠大賽第七屆天津市大學生人工智慧電腦鼠大賽

競賽的特點

“電腦鼠”(Micro Mouse),是利用嵌入式微控制器、感測器和機電運動部件組成的一種智
精緻版四驅電腦鼠精緻版四驅電腦鼠
能行走裝置(微型機器人),可以在變化萬千的“迷宮”中採用相應算法,自動記憶和選擇最優路徑以最短時間快速到達指定位置,涉及人工智慧、運動控制、檢測技術、計算機、機械設計等技術領域。電腦鼠走迷宮競賽要求參賽者自己設計和製作電腦鼠,迷宮的路徑也是在競賽開始前幾分鐘隨機設定的,所以競賽的難度較大。競賽除了考驗參賽者在人工智慧編程方面的能力以外,還要考驗參賽者對嵌入式系統套用﹑感測器套用﹑控制技術套用與人工智慧技術等多方面的經驗和實踐能力。這類競賽對培養和提高學生的創新精神和實踐能力有很大的益處。
“電腦鼠大賽”特點:
1.參賽車輛控制晶片可以任意選擇,無特殊要求;
2.參賽車輛整車結構均由參賽隊自行設計,對車輛外形無固定要求;
3.參賽迷宮千變萬化,從起點到終點存在多條可選擇路徑;
4.參賽車輛根據自身特點,進行迷宮搜尋且必須搜尋,選擇最優路徑;
5.參賽車輛不允許採用攝像設備探測迷宮。
“電腦鼠”大賽 與“其它類型智慧型車競賽”區別
相同點:
1.賽事均為車輛競速比賽,完成任務用時最短者獲勝;
2.賽事均用到運動控制技術和感測器技術。
不同點:
1. “其它類型智慧型車競賽”均由大賽組委會統一提供車模;“電腦鼠”大賽由參賽隊自行設計,對車輛外形無固定要求,參賽隊可充分發揮創造力。
2. “其它類型智慧型車競賽”必須採用專用控制晶片;“電腦鼠”大賽任意選擇無特殊要求。
3. “其它類型智慧型車競賽”比賽在統一封閉固定跑道上進行,無須路徑搜尋;“電腦鼠”大賽參賽迷宮千變萬化,從起點到終點存在多條可選擇路徑,參賽車輛可根據自身特點,進行迷宮搜尋且必須搜尋,選擇最優路徑。
4. “其它類型智慧型車競賽”需要開發路線辨識和運動控制算法;“電腦鼠”大賽除了開發運動控制和路障識別算法外,還需要運用迷宮搜尋算法和最優路徑規劃等人工智慧算法。
綜上所述,“其它類型智慧型車競賽”和“電腦鼠”大賽的主要區別在於“其它類型智慧型車競賽”主要側重於運動控制和定跡巡航競速,而“電腦鼠”大賽不僅需要運動控制,而且需要智慧型避障、路徑搜尋、路徑規劃化等人工智慧算法,可以說賽事各有千秋,都能夠從不同方面培養學生的創新實踐能力,國內“電腦鼠”大賽與國際先進水平差距很大,為了更好的促進我國大學生學習世界先進技術,舉辦“天津大學生電腦鼠”大賽意義重大。
競賽規則方式
一.競賽形式:
1闖關賽 2.競技賽 3.DIY創意賽
二.競賽規則:
1.電腦鼠的基本功能是從起點開始走到終點,這個過程稱為一次“運行”,所花費的時間稱為“運行時間”。從終點回到起點所花費的時間不計算在運行時間內。從電腦鼠的第一次激活到每次運行開始,這段期間所花費的時間稱為“迷宮時間”。如果電腦鼠在比賽時需要手動輔助,這個動作稱為“碰觸”。競賽使用這三個參數,從速度﹑求解迷宮的效率和電腦鼠的可靠性三個方面來進行評分。
2.電腦鼠的得分是通過計算每次運行的“排障時間”來衡量的,排障時間越短越好。排障時間是這樣計算的:將迷宮時間乘以1/30,再加上運行時間,如果這次運行結束以後電腦鼠沒有被碰觸過,那么還要再減去10秒的獎勵時間,這樣得到的就是排障時間。每個電腦鼠允許運行多次,取其中最短的排障時間即作為參賽的計分成績。
例子:一個電腦鼠在迷宮中迷宮時間為4分鐘(240秒)沒有碰觸過,運行時間使用了20秒,這次運行的排障時間就是:20秒+(240秒×1/30)- 10秒 = 18秒。
3.競賽中電腦鼠在迷宮中的總時間不可超過15分鐘,在該限時內,電腦鼠可以運行任意次。
4.電腦鼠到達迷宮中心的目的地後,可以使用手動放回起點,或讓電腦鼠自動回到起點,前者被視為碰觸,因此在以後的運行中,將失去減10秒的獎勵。
5.從電腦鼠離開起點到進入終點的這段時間為運行時間。迷宮時間是從電腦鼠第一次激活開始計算的,電腦鼠第一次激活後不需要馬上就開始運動,但必須在迷宮起點處整裝待命。
6.穿越迷宮的時間由競賽工作人員人工測量或由裝在起點和終點處的紅外線感測器自動測量。使用紅外感測器時,起點紅外感測器應放置在起點單元和下一個單元之間的邊界上;終點感測器應放置在終點單元的入口處。感測器沿水平方向發射紅外線,高出地面約25px。
7.電腦鼠在啟動過程中,操作員不可再選擇策略。
8.一旦競賽迷宮的布局揭曉,操作員不能將任何有關迷宮布局的信息再傳輸給電腦鼠。
9.迷宮所在房間的亮度、溫度和濕度與周圍環境相同。改變亮度的要求是否被接受須由競賽組織者決定。
10.如果電腦鼠出現故障,操作員可以在裁判的許可下放棄該次運行,並放回到起點重新開始。但不能僅因為轉錯彎就要求重新開始。
11.如果參賽因為技術原因決定停止當前運行,裁判可以允許該隊重新運行,但要增加3分鐘的迷宮時間作為懲罰。例如,一個電腦鼠在比賽開始以後4分鐘停止,重開運行後用去的迷宮時間為7分鐘,那么該電腦鼠在迷宮中還可以重新再開始運行的時間就只剩下8分鐘了。
12.如果電腦鼠在比賽中任何部分被替換,比如電池、EPROMS或者作出其它重要的調整,必須清除電腦鼠中有關迷宮信息的記憶體。細微的調節,例如調整感測器,可以在裁判的許可下進行,無須清除記憶體,但是對速度或策略控制的調節,則必須要清除記憶體。
13.一個電腦鼠的任意部分(除電池外)都不能用到其它的電腦鼠上。例如,如果一個底盤使用兩個可互換的微控制器晶片,即它們屬於同一個電腦鼠,最大運行時間也是15分鐘。當需要更換微控制器時,先前的記憶體必須被清除。
14.當比賽官方認為某電腦鼠的運行將破壞或損毀迷宮時,有權停止其運行或取消其參賽資格。
三.迷宮規範:
“啟誠杯”天津大學生電腦鼠大賽
1.迷宮由16×16個﹑450px×450px大小的正方形單元所組成。
2.迷宮的隔牆高125px,厚30px,因此兩個隔牆所構成的通道的實際距離
為420px。隔牆將整個迷宮封閉。
3.迷宮隔牆的側面為白色,頂部為紅色。迷宮的地面為木質,使用油漆漆成黑色。隔牆側面和頂部的塗料能夠反射紅外線,地板的塗料則能夠吸收紅外線。
4.迷宮的起始單元可選設在迷宮四個角落之中的任何一個。起始單元必須三面有隔牆,只留一個出口。例如,如果沒有隔牆的出口端為“北”時,那么迷宮的外牆就構成位於“西”和“南”的隔牆。電腦鼠競賽的終點設在迷宮中央,由四個的正方形單元構成。
5.在每個單元的四角可以插上一個小立柱,其截面為正方形。立柱長30px,寬30px,高125px。小立柱所處的位置稱為“格點”。除了終點區域的格點外,每個格點至少要與一面隔牆相接觸。
6.迷宮製作的尺寸精度誤差應不大於5%,或小於50px。迷宮地板的接縫不能大於0.5mm,接合點的坡度變化不超過4度。隔牆和之間的空隙不大於1mm。
四.電子計分規範:
1.電子計分系統基於ZigBee無線網路設計,用於電腦鼠走迷宮競賽的計分系統。
2.系統包含一個起點模組、一個終點模組、一台電腦鼠計分系統模組和一款計分軟體。起點模組和終點模組分別安裝在起點迷宮格和終點迷宮格中,電腦鼠計分系統模組用於接收起點模組和終點模組發過來的數據,並傳輸到電腦中,計分軟體對這此數據進行處理,並以一種直觀的方式展現電腦鼠在迷宮中的運行情況。
3.採用先進創新的超聲感測技術。
4.成熟的Zigbee無線收發技術,使得通信系統穩定可靠。
5.低功耗控制系統設計,使其有長時間的續航能力。
6.採用迷你USB充電方式,高效可靠補充系統電量。
7.計分系統可精確到0.001S,完全滿足IEEE國際比賽標準。
五.電腦鼠規範:
1.電腦鼠必須自成獨立系統,不能使用可燃物為能源。
2.電腦鼠的長和寬限定在625px×625px。每次運行中電腦鼠幾何尺寸的變化不能超過625px×625px。對電腦鼠的高度沒有限制。
3.電腦鼠穿越迷宮時不能在其身後留下任何東西。
4.電腦鼠不能跳越、攀爬、鑽挖和損毀迷宮隔牆。

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