國際機器人大賽

國際機器人大賽

目前,國際上的機器人足球比賽分為兩大系列RoboCUP和FIRA。 足球機器人的概念是1992年由一加拿大教授(Alan mackworth)提出的。1993年,RoboCUP正式創辦,1997年月,首屆RoboCUP正式在日本名古屋舉行。此後,這項比賽每年舉辦一次。1996年,韓國先進科學技術研究院創立了FIRA,每年舉辦一次機器人足球比賽。

由(中國教育國際交流協會)青少年國際競賽與交流中心,引入到國內的麻省理工大學的Botball國際機器人競賽和Roborave國際機器人大賽,也都是目前國內青少年主流參與的機器人大賽項目。

基本介紹

  • 中文名:國際機器人大賽
  • 分為RoboCUP和FIRA
  • 首屆RoboCUP:1997年月
  • 時間:比賽每年舉辦一次
簡介,智慧型足球,滅火競賽,綜合競賽,競賽特點,總述,比賽規模:,比賽項目:,影響力:,推動技術進步,促進學校教育,奧林競賽,比賽目的,廣東開賽,大賽意義,範圍內容,

簡介

隨著智慧型技術突飛猛進的發展、教育理念的不斷更新,作為綜合了信息技術、電子工程、機械工程、控制理論、感測技術以及人工智慧等前沿科技的機器人技術也在為教育改革貢獻自己的力量。為了推動機器人技術的發展,培養學生創新能力,在全世界範圍內相繼出現了一系列的機器人競賽。機器人足球競賽讓機器人踢足球的想法是在1995年由韓國科學技術院(KAIST)的金鐘煥(Jong—HwanKim)教授為了發展多智慧型體技術而提出的。1996年11月,他在韓國政府的支持下首次舉辦了微型機器人世界盃足球比賽(即FIRAMiroSot‘96)。機器人足球是人工智慧領域與機器人領域的基礎研究課題,是一個極富挑戰性的高技術密集型項目。它涉及的主要研究領域有:機器人學、機電一體化、單片機、圖像處理與圖像識別知識工程專家系統、多智慧型體協調、以及無線通訊等等。機器人足球除了在科學研究方面具有深遠的意義,它也是一個很好的教學平台。通過它可以使學生把理論與實踐緊密地結合起來,提高學生的動手能力、創造能力、協作能力和綜合能力。
國際機器人大賽國際機器人大賽

智慧型足球

國家所提倡的素質教育中,能力培養是核心。機器人足球提供了一個對學生的能力進行培養的大舞台。國際上最具影響的機器人足球賽主要是FIRA和RoboCup兩大世界盃機器人足球賽,這兩大比賽都有嚴格的比賽規則,融趣味性、觀賞性、科普性為一體,為更多青少年參與國際性的科技活動提供了良好的平台。
1.FIRAFIRA(FederationofInternationalRobot—soccerAssociation)是國際機器人足球聯合會的縮寫,於耍孫媛媛何花1997年第二屆微型機器人錦標賽(MiroSot‘97)期間在韓國成立的。FIRA每年舉辦一次機器人足球世界盃賽(FIRARobot—SoccerWorldCup),簡稱FIRARWC,比賽的地點每年都盡不同,至今已經分別在韓國(三屆)、法國、巴西、澳大利亞(兩屆)、中國先後舉辦了八屆賽事。第九屆比賽在2004年10月的韓國舉行,比賽項目主要包括:擬人式機器人足球賽(HuroSot)、自主機器人足球賽(KheperaSot)、微型機器人足球賽(MiroSot)、超微型機器人足球賽(NaroSot)、小型機器人足球賽(RoboSot)、仿真機器人足球賽(SimuroSot)等六項。詳細規則可以查閱官方網站。
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2.RoboCup第二大系列的機器人足球比賽是RoboCup。RoboCup(RobotWorldCup)是一個國際性組織,1997年成立於日本。RoboCup以機器人足球作為中心研究課題,通過舉辦機器人足球比賽,旨在促進人工智慧、機器人技術及其相關學科的發展。RoboCup的最終目標是在2050年成立一支完全自主的擬人機器人足球隊,能夠與人類進行一場真正意義上的足球賽。RoboCup至今已組織了八屆世界盃賽。比賽項目主要有:電腦仿真比賽(SimulationLeague1、小型足球機器人賽(Small—SizeLeague(F一180))、中型自主足球機器人賽(Middle—SizeLeague(F2000)1、四腿機器人足球賽Four—LeggedRobotLeague)、擬人機器人足球賽(Humanoidleague)等項目。除了機器人足球比賽,RoboCup同時還舉辦機器人搶險賽(RoboCupRescue)和機器人初級賽(RoboCupJunior)。機器人搶險賽是研究如何將機器人運用到實際搶險救援當中,並希望通過舉辦比賽能夠在不同程度上推動人類實際搶險救援工作的發展,比賽項目包括電腦模擬比賽和機器人競賽兩大系列。同時,RoboCup為了普及機器人前沿科技,激發青少年學習興趣,在1999年l2月成立了一個專門組織中小學生參加的分支賽事RobocupJunioro。
第九屆國際機器人大賽第九屆國際機器人大賽

滅火競賽

機器人滅火競賽機器人滅火的想法是在1994年由美國三一學院的JackMendelssohn教授首先提出的。比賽是在一套模擬四室一廳住房內進行,要求參賽的機器人在最短的時間內熄滅放置在任意一個房間中的蠟燭。參賽選手可以選擇不同的比賽模式,比如,在比賽場地方面可以選擇設定斜坡或家具障礙,在機器人的控制方面可選擇聲控和遙控,熄滅蠟燭所用的時間最短,選擇模式的難度最大,綜合扣分最少的選手為冠軍。雖然比賽過程僅有短短几分甚至幾秒鐘的時間,用來滅火的機器人體積也不超過3l立方厘米,重量不限,但其中包含了很高的科技含量。機器人裝備了數據處理晶片、行走、滅火裝置以及火焰探測器、光敏探測器、聲音探測器、紅外探測器和超音波探測器等各種儀器,這些設備使機器人好像長了腦子、眼睛、耳朵和手腳,從而能夠根據場地的不同情況,智慧型性地完成避障、尋火、滅火等任務。機器人滅火比賽已成為全球最普及的智慧型機器人競賽之一。

綜合競賽

機器人綜合競賽無論是機器人足球比賽系列還是機器人滅火比賽系列都主要圍繞著一個主題進行的機器人競賽,在國際上,除了這些機器人單項競賽之外,還有把各項機器人競賽組合在一起的比賽系列,即機器人綜合比賽。這些比賽主要包括國際機器人奧林匹克競賽FLL世錦賽。
1.國際機器人奧林匹克競賽國際機器人奧林匹克委員會(IROC)是一個非贏利性的國際機器人組織,成立於1998年,總部設在韓國。IROC從1999年開始組織首屆“國際機器人奧林匹克競賽”,這是一項將科技與教育目的融為一體的亞太地區的競賽。迄今為止,已經連續在韓國、中國香港、北京舉辦了六屆比賽。2004年包括常規賽和創意賽兩個系列的比賽。
2.FLL世錦賽FLL是另一個綜合系列的機器人競賽。FIJL(FIRSTLEGOLEAGUE)是一個為全世界9-16歲的孩子們提供機器人競賽的國際性組織。每年秋天,大賽組委會將統一在全球公布這年的FLL挑戰賽主題,以及按照主題細化的具體比賽項目,參賽隊要在任務公布後的兩個月時間內設計出能夠完成任務的機器人,參加區域選拔賽,優勝者可以進入全球決賽。2004年FLL機器人工程課題挑戰的主題是:使用機器人技術來幫助能力不同的人。具體比賽項目包括:擺放CD、玩籃球、爬樓梯、餵寵物、開門、讀巴士站牌、推椅子、送餐和取眼鏡等項目,主要目的是讓孩子們體驗殘疾人的生活方式,引起孩子們對他們的關注,呼喚他們的愛心。FLL每年的挑戰主題都不同。表中列舉的歷屆比賽主題,有的是根據實際問題提出的,有的是引導孩子們進行科幻想像的,這些主題不僅有趣,更提供開放性的問題解決方案,學生可以用不同的方法達到同一項目標,從而鼓勵學生充分發揮想像力、創造力,培養學生的開發性思維,可見機器人競賽已經成為一個能激發孩子們的學習興趣、引導他們積極探索未知領域的良好的平台。FLL的比賽項目還包括常規賽、足球賽、電腦機器人創意設計與動手做比賽等等。
第十屆國際機器人中國區競賽在天津舉行第十屆國際機器人中國區競賽在天津舉行

競賽特點

總述

國際機器人競賽的特點國際上各種類型的機器人競賽,一般是在上世紀末興起的。在短短七、八年的時間裡,機器人競賽的發展是一個從無到有、從單一到綜合、從簡單到複雜的過程。具體地說,機器人競賽具有以下特點:

比賽規模:

FIRA從1996年第一屆只有來自10個國家的23參賽隊參加,發展到2002年第七屆時,已經有25個國家的207支代表隊參賽,無論是從參賽的人數,還是從參賽的國家都充分顯示了機器人競賽的勃勃生機以及在全世界範圍內的普及程度。

比賽項目:

在第一屆FIRA的時候,只有微型機器人足球賽(MiroSot)一項比賽,發展到,已經擴展到六個比賽系歹IJ現在。項目設定由少到多的變化既可以給更多層次的參賽選手提供比賽機會,又可以從多角度推動各個相關學科技術的發展。
智慧型機器人大聚會智慧型機器人大聚會

影響力:

在機器人競賽的同期,各個組委會都會舉辦各種機器人展覽、相關論壇,各種論壇旨在為參賽選手及專家提供一個交流經驗、互相學習的平台,並為機器人及其相關技術的發展以及機器人在娛樂、教育、服務等各領域的套用起到推動作用。因此, 第十屆國際機器人奧林匹克中國區競賽在天津舉行
每屆比賽都會吸引各國科學家、科研人員、學生和企業界人士的共同參與,機器人競賽的影響力也相應得到提高。

推動技術進步

機器人競賽對機器人技術及其相關學科領域的發展起到了明顯的推動作用,這在機器人足球系列比賽上體現得更加明顯。比如,機器人足球比賽對機器人的視覺功能要求非常高,只有機器人裝備的顯示卡性能越好,機器人的識別速度就越快,運動速度也就越快,這樣才能取得比賽的勝利,這就極大地促進了視覺技術的發展。在1996年,FIRA第一屆比賽的時候,大部分參賽隊所用顯示卡的工作頻率是10楨/秒,機器人的運動速度也僅在50厘米/秒;僅僅兩年之後的FIRA第三屆世界盃時,顯示卡的頻率就達到了60楨/秒,機器人的運動速度也相應提升到2米/秒,技術指標翻了幾倍之多。機器人競賽實際上是高技術的對抗賽,從一個側面反映了一個國家信息與自動化領域基礎研究和高技術發展的水平。機器人競賽使研究人員能夠利用各種技術,獲得更好的解決方案,從而又反過來促進各個領域的發展,這也正是開展機器人競賽的深遠意義,同時也是機器人競賽的魅力所在。

促進學校教育

機器人足球系列比賽以推動技術進步為主要著眼點,而其他綜合性的比賽則更加側重於教育意義。以FLL為例,FLL的每個參賽隊在每年的工程挑戰賽主體公布之後,會有大約8個星期的時間來做準備工作,具體包括分析競賽題目、設計解決方案、用樂高的配件搭建智慧型機器人模型、編寫程式、反覆不斷的調試程式,最佳化程式和機器人結構,使機器人能夠完成挑戰賽的任務。在這8個星期的時間裡,孩子們要想完成任務,就必須在網際網路上蒐集資料、向專家請教問題、到圖書館查閱資料以及與其它夥伴交流、探討問題等等,這同時也是一個面對實際問題、解決困難、克服障礙的過程。因此,孩子們除了學到了機器人相關知識之外,還能夠在自尊心、溝通能力、動手能力等方面得到一定的提高,而這也正是FLL以及其他機器人競賽所要達到的目標之一。
國際機器人奧林匹克賽國際機器人奧林匹克賽

奧林競賽

國際機器人奧林匹克競賽:國際機器人奧林匹克委員會(InternationalRobotOlympiadcommittee,即IROC)是一個非贏利性的國際機器人組織,成立於1998年,總部設在韓國。組織的連續性賽事"國際機器人奧林匹克競賽"是一項科技與教育目的融合一體的亞太地區的競賽,由IROC和樂高公司主辦,目的是為了使更多青少年有更多機會參加國際間的科技交流活動、展示自己的才華和能力,激發他們對科技和機器人世界的不懈探索。自1999年起到2001年,已經分別在日本、韓國、中國香港成功舉辦了三次賽事。由於2001年中國學生在國際機器人奧林匹克大賽上的出色表現,國際機器人奧林匹克在中國的首都北京舉辦了2002年國際機器人奧林匹克競賽
國際機器人奧林匹克競賽搬運機器人國際機器人奧林匹克競賽搬運機器人
比賽分為常規賽與創意賽,常規賽的比賽項目如下面所示。
常規賽(RegularCategories)
國小組:(12歲以下),JuniorLeague,(under12)
挑戰組:(13-18歲),ChallengeLeague,(13-18)
成人組:(19歲以上),RoboLeagueCategories,(over19)
機器人軌跡賽:(RobotLineTracing),
機器人爬樓梯:(只向上)、(StairClimbingRobot)、(Uponly)
機器人生存挑戰賽:(RobotSurvivalGame)
障礙賽:(LeggedRobot ObstacleRace)
機器人爬樓梯:(StairClimbingRobot)
機器人足球:(FIRARobotSoccer)
視覺機器人救援賽:(Vision-Robot RescueOperation)
機器人籃球:(RoboBasketball)
機器人拳擊:(RoboBoxing)
機器人馬拉松:(RoboMarathon)
機器人平衡賽:(RoboBalancingBeam)
機器人跳舞:(RoboDancing)
機器人舉重:(RoboWeightLifting)
微型機器人足球5對5:(RoboSoccer,MiroSot5vs.5)
擬人機器人足球:(RoboSoccer,Hurosot)

比賽目的

1、培養中小學生的科學技術能力;
2、培養學生的科技創造意識,讓學生能夠更好地適應21世紀的科學技術發展的趨勢;
3、讓學生參加國際機器人比賽,讓更多的學生使用樂高教育產品,並且讓更多的學生對機器人足球賽感興趣。
1999.8.18-1999.8.21首屆國際機器人奧林匹克比賽在韓國大田市舉行
2000.11.11-2000.11.13第二屆國際機器人奧林匹克比賽在韓國漢城市舉行
2001.11.3-2001.11.4 第三屆國際機器人奧林匹克比賽在中國香港舉行
2002.11.1-2002.11.3第四屆國際機器人奧林匹克比賽在中國北京舉行
2006.12.6-1006.12.9第八屆國際機器人奧林匹克比賽在澳大利亞黃金海岸市(TheSouthportSchool(TSS),GoldCoast,Australia)舉行(Thethemefor2006'seventis:Robotssavetheplanet!Keepourworldcleanandgreenforfuturegenerations!)
2007.11.27-2007.11.30第九屆國際機器人奧林匹克比賽在新加坡(ITECollegeEast,Singapore)舉行(Themefor2007:HealthyLivingwithRoboticHelpers)

廣東開賽

2008中國機器人大賽於12月在廣東中山開賽,記者由廣東省中山市政府了解到,第八屆中國(中山)國際電子信息產品與技術展覽會(簡稱電展會)將於12月5-7日在中山火炬高新技術產業開發區舉辦。同期將舉辦2008第十屆中國機器人大賽暨RoboCup公開賽和第二屆中國國際機器人展暨高峰論壇。據了解,中國機器人大賽暨RoboCup公開賽是中國最具影響力,最權威的機器人技術大賽、學術大會和展覽,基本覆蓋了中國現有最頂級的機器人專家和眾多日本、美國、德國知名機器人學者,為當今中國、乃至亞洲機器人尖端技術產業競賽和國際頂尖人才匯集的活動之一。大賽從1999年開始已舉辦了九屆,北京、上海、廣州、合肥、蘇州、濟南等地成功舉辦了歷屆大賽。
RoboCup國際理事、中國機器人大賽組委會副主任陳小平博士介紹,機器人大賽不同於一般的學術競賽,它是前沿科學研究和技術創新的展示,通過科學競賽推動信息、自動化等領域的前沿研究和高端人才的培養,能推進產學研的結合,利於科技成果的轉化。據了解,中國機器人大賽將設RoboCup足球機器人比賽、RoboCup救援組比賽、RoboCup家庭組比賽等十個大項的比賽,將有來自國內外的120多個科研院所的420支隊伍參加本屆的RoboCup公開賽,包括美國、德國、日本等國家的參賽隊伍和國內包括清華大學北京大學、中國科技大學等知名重點大學和科研所的參賽隊伍,參賽代表將達到1200人。陳小平博士表示,隨著中國機器人大賽的開展,不少尖端科技實現了成果轉化,雖然還不能以具體的產值體現,但是,隨著這幾年一些關鍵技術瓶頸的突破,在未來的4-5年,機器人技術成果的轉化將實現飛躍,在更高的水平內進入市民的普通生活。據電展會電展會組委會介紹,中國機器人大賽是本次電展會的亮點之一。本次電展會共有3萬平方米的展會面積,其中1萬平方米用於機器人大賽。中山已連續舉辦了七屆電展會,累計參展企業4800家,吸引了來自國內外的客商80多萬人次,創造成交額6.7億元。2007年中山電子信息產業的產值已達到1019億元。中山正著力打造以智慧型電器和先進制造業為產業支柱,推動機器人研發中心。國際人才中心和機器人製造產業園的建立。

大賽意義

中國機器人大賽暨國際機器人展意義:國家權威機構--科學院、工程院、科技部科協、國家863機器人專家組、國家863計畫先進制造與自動化技術領域等近50名權威專家、院士和領導的親臨指導。引進更多的尖端科技和頂尖人才,促進中山智慧型機器人、裝備製造業、電子信息產業、精密機械等高科技企業在中山孵化和集群發展。提升中山的城市形象和國際名望,展示開發區與國際接軌的建區理念、完善的硬體設施、先進的城市化管理,還將促進機器人運動與相關產業發展的相互影響和提升,從而帶動中山高科技產業整體進步。歷屆大賽承辦點有北京、上海、廣州、濟南、蘇州、合肥、成都等最具經濟和政治活躍城市,以頂尖科技和戰略產業為導向的中國機器人大賽,已是第十屆,意義深遠,2008台灣機器人大賽8月21-24日第一次將在台北舉辦,在當前台灣與大陸最密切的期間,中山開發區從孫中山故鄉、尖端科技找契機,在中山舉辦的大賽必將推動與台灣政治、經濟、先進制造業、智慧型控制產業的密切對接,促進台商對中山的投資。
中山有連續八屆的中國國際電子信息產品與技術展覽會、連續四屆的中國國際電腦通訊節、連續四屆的中國國際遊戲產業博覽會、連續三屆的中國國際裝備製造博覽會、中國國際小家電博覽會和擁有全國最龐大的家電製造業產業鏈,為機器人技術和智慧型控制產業提供了龐大的基礎。通過大賽及展覽以展示國內外機器人技術和產品、吸引更多學者專家、政府、企業家對機器人、智慧型製造產業的高度重視,吸納更多信息和技術、經濟合作資源,可以極大地促進中山機器人產業化、規模化,加強中山(順德)家電製造業在國內外的龍頭地位,提升這一地區在智慧型電器、智慧型機器人和推動裝備製造業自動化、智慧型化水平;舉辦此活動將為地方製造業發展方向和趨勢提供專業的風向標。歷屆大賽由國內外重點大學、院校、科研所專家教授擔任評審,一批電子信息、軟體、製造業、自動控制、感測和無線通訊、精密機械以及仿生材料等領域的院士專家擔任顧問,結合中國中山電展會、中國中山動漫遊戲展近100所軟體學院的教授、專家的參加;將是國內科研技術與企業項目、創意設計與時尚體驗、科普與教育的一場巨大盛會,推動地方的科技進步和國民科學素質的提高。

範圍內容

中國機器人大賽暨國際機器人展展覽範圍與內容,
服務類機器人與信息技術:教學、服務、醫療、工業清洗機器人、類人機器人、網路機器人等服務整型機器人,家庭類、娛樂類機器人、消費類益智產品、電子遊戲及軟體,機器人仿真軟體與計算機軟體套用平台、模組化仿真系統。
智慧型與控制、機器人模擬與視覺技術:智慧型汽車、控制、工控傳動、智慧型家電,電機,機器人模擬、人機界面、識別指示、觸控螢幕,控制及數據採集、無線電、機器人設計與製造系統,視覺技術、感測與接收、智慧型相機、伺服系統、導航定位、無線通訊、藍牙定位器步進電機及驅動等。
工業機器人與工業自動化:科研機器人、水下機器人空間機器人、軍工安防機器人、工業調控、點焊、裝配搬運、衝壓等機器人,先進制造、自動化工控。
精密機械與雷射:精密機械、機械手臂,雷射、鐳射技術、光機電一體化技術、印刷機械、模型模具。
裝備製造與數控工具機:航天航空、船舶裝備、石化冶金設備、汽車工程、大型化工等工程機械技術,數控工具機與數控、計算機集成製造系統(CIMS)。
機器人電玩、航模、仿生材料:娛樂機器人玩具、電子智慧型玩具電子寵物、動漫、卡通、航空艦船模型、變形金剛、網路遊戲、仿真等衍生產品,矽膠等仿生材料。 

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