第七届中国高校智能机器人创意大赛-俄罗斯方块机器人比赛规则

第七届中国高校智能机器人创意大赛

专项赛一：俄罗斯方块机器人

赛事官方报名：http://www.robotcontest.cn

赛项规则详情：www.annisen.com

赛项解释交流群（QQ）：486451806

技术支持：机器人操作系统（ROS）教育基金会

国家软件人才国际培训基地（上海）

宁波元森教育科技有限公司

重庆安尼森智能科技有限公司

浙江钱塘机器人及智能装备研究有限公司

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2024年3月

ROS简介:

机器人操作系统（Robot Operating System），简称ROS，起源于2007年斯坦福大学人工智能实验室。ROS的首要设计目标是在机器人研发领域提高代码复用率，缩短机器人研发周期，为了实现这一目标，ROS被设计为松散耦合的分布式架构，同时得益于点对点和精简集成设计、支持多种开发语言，开源免费等特性，ROS在短时间内积攒了全球众多使用者和开发者。2013年麻省理工学院科技评论（MIT Technology Review）更指出：“从2010年发布1.0版本以来，ROS已经成为机器人软件的事实标准（defacto standard）”。

ROS机器人俄罗斯方块

1、比赛目的

为了传播ROS在机器人领域的优势特点，鼓励大学生学习ROS，特融入ROS机器人俄罗斯方块机器人专项赛。通过ROS平台与全球高校进行机器人技术交流，通过竞赛的方式提升大学生问题的解决能力、技术能力和团队协作能力，同时培养机器人开发工程师、机器视觉与人工智能算法工程师，响应国家科技人才培养战略。

2 、比赛内容

比赛任务主要包括俄罗斯方块的识别、拾取和拼接三个部分。

①俄罗斯方块的识别：

在工作台面上随机摆放区平放有七种形状（如下图所示）的俄罗斯方块，每种俄罗斯方块5个，共计35个，俄罗斯方块随机摆放后皆不重叠、相接。机器人需要通过加装视觉系统，识别俄罗斯方块的形状、位置和姿态。

四格L字形右（紫色）四格L字形左（黄色）四格Z字形左（蓝色）

四格Z字形右（绿色）四格田字形（橙色）四格山字形（棕色）

四格一字形（红色）

②俄罗斯方块的拾取：

基于识别结果计算出每个俄罗斯方块的拾取顺序和最终要拼接的组合形式，控制机器人依次拾取俄罗斯方块。

③俄罗斯方块的拼接：

机器人需要将拾取的俄罗斯方块依次放置到一个14×10（行×列）的盘面中进行拼接。

注：比赛所用到模型下载链接见末尾

3、比赛过程及任务说明

3.1 赛前抽签

①比赛前提前至少一个小时进行抽签决定比赛次序和初始俄罗斯方块，比赛按照抽签顺序进行。

3.2 赛前准备

①当场比赛参赛队伍有三分钟的准备时间，为确保比赛正常进行应提前将机器人部署到准备状态，同时将俄罗斯方块随机摆放到摆放区，裁判可随机调整摆放的俄罗斯方块；

②选手准备好后或者三分钟准备时间到，裁判发出比赛开始指令并开始比赛计时，参赛选手可启动机器人，启动机器人后机器人应自动完成比赛任务。

3.3 比赛过程

比赛过程分为两个部分，第一部分是“必选任务”，第二部分是“进阶任务”。只有在单次比赛时间内提前完成“必选任务”的队伍才能解锁“进阶任务”，详细内容如下：

①必选任务：在规定比赛时间内，机器人将台面上随机摆放的七种俄罗斯方块（共计35块）中的至少34块自动拾取并有效拼接到盘面中，则视为完成必选任务。

②进阶任务：提前完成必选任务后则解锁进阶任务，裁判将盘面中拼接好的俄罗斯方块全部取出，随机摆放35块俄罗斯方块中的一部分（俄罗斯方块的种类和数量由裁判现场随机确认，每个队伍的俄罗斯方块总数量相同，种类可能不同）到摆放区，参赛队伍可以重新启动机器人进行俄罗斯方块的拾取和拼接，进阶任务的比赛时间为单次比赛总时长减去必选任务所用时间。

3.4比赛要求

①俄罗斯方块的识别仅能使用开源视觉相机镜头和模组，图像的传输需要基于ROS通信，图像的处理算法应自主开发或二次开发，不能使用工业级智能视觉系统，且最多使用两个开源视觉相机镜头和模组。

②俄罗斯方块的拾取可以自由采用夹持或吸取等方式。

③俄罗斯方块的拼接需要遵循以下规则，每次拼接的俄罗斯方块不能孤立和超出盘面，即每个俄罗斯方块放置在盘面中后，此俄罗斯方块的下一层必须有俄罗斯方块与其有重叠相连部分（放置在第一层时除外），以此视为有效拼接，除此外都视为无效拼接，图示如下。