美国国家机器人挑战赛National Robotics Challenge

National Robotics Challenge

美国国家机器人挑战赛

项目介绍

National Robotics Challenge（NRC）美国国家机器人挑战赛是由The Society of Manufacturing Engineers Robotic Technology and Engineering Challenge(制造工程学会机器人技术与工程挑战赛SME-RTEC)演变而来，主要面向6-18岁的参赛者，旨在是通过机器人比赛激发学生对工程与设计的兴趣，并将所学知识应用于情景实践中。NRC由1986年的2个学术活动主题项目发展到至今的13个项目，每年有上千名的全球学生参与学术活动，NRC已成为全球历史最悠久的机器人学术活动之一。NRC为了测试学生在制作，技术，机器人和自动化领域的技能和知识，每场比赛都经过精心设计，对参赛选手使用的器材和工具不设限制，不要求参赛者购买昂贵的设备元件，重点考察工程设计的思路和友好性。因其灵活的赛制和较低的参赛费用门槛受到美国大众的欢迎。

NRC学术活动规则

美国赛区细则

学术活动形式：3-5人团队形式参赛

评比标准：

考察团队的机器人解决问题的能力（社会价值），机器人作品总体评估，设计思维，资源使用能力，编程能力，控制系统，电力系统设计，工程设计思维，对外沟通能力，团队协作能力，决策能力

历届比赛项目

相扑机器，曲棍球机器人，Mini 摔跤机器人，制造机器人，扫地机器人，智能机器人，闯迷宫机器人，登顶机器人，数学机器人，物联网机器人

学术活动难度指南

项目	机械难度	电气难度	项目难度
自动车挑战	★★★★	★★★	★★★★★
机器人球	★★	★★	★★★
战斗机器人	★★★★★	★★	★★★
物联网机器人	★	★★★	★★★★
制造机器人	★★★★★	★★★★★	★★★
电脑鼠	★★	★★★	★★★★★
选点编程	★	★	★★★★
救援机器人	★★★★	★★★	★
曲棍球机器人	★★★★	★★	★
迷宫机器人	★★	★★	★★★
智能机器人	★	★★	★★★
相扑机器人	★★★	★★★	★

中国赛区细则

城市选拔赛

学术活动语言：中文

学术活动形式：3 至5 人组队参赛，设新锐组（零基础）与精英组（有基础）

备注：新锐组参加培训之后参赛，获奖率50%；精英组自行携带器材直接参赛，获奖率65%

项目设置

	小学组	初中组
A组（新锐组）	项目名称：拾取球比赛 任务：团队合作设计，构建，编程和操作用于球类收集的电池供电机类机器人；比赛分为三轮，每轮持续 90 秒，前70秒不能人为操控机器人，后20秒可由队员用无线操控机器人 评估标准：加减分根据拾取的不同分类的球进行计算。将指定的加减分球放置到规定的区域内	项目名称：相扑机器人 任务：团队组建一个“自走式”“自控制”“自感应”机器人，将与之对抗的相扑机器人推出指定的圆圈。 评估标准：机器人重量与尺寸是否在规定范围内，机器人顶部是否安装了急停按钮，机器人是否在被启动后的 5 秒之内自行活动
B组（精英组）	项目名称：走迷宫 任务：在组委会已经搭建完成的迷宫里，参赛者使用触觉或非触觉感应导航机器人穿过迷宫。每组有 3 次机会，取最好成绩最为最终时间。 评比标准：用时最短的机器人获胜	项目名称：自动驾驶车辆挑战赛 任务：设计和建造一个可自导航穿过障碍的车辆。车辆需要在5分钟内成功穿越障碍物 评估标准：每个团队3轮机会，每轮5分钟，总分为3轮得分累计。起始分值为 300 分，比赛开始，每一秒减一分。道路上的关卡都是加分项，限定时间内完成比赛可额外加分

中国区决赛

学术活动语言：中文

参赛形式：3-5 人团队，现场公布题目，现场提供参赛器材 不再划分新锐组与精英组

比赛项目：主委会现场公布主题

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NRC奖项设置

美国赛区

更高级别赛晋级资格及金、银、铜奖

中国赛区

冠军：1 支队伍

亚军：1-2 支队伍

季军：2-3 支队伍

优秀奖：若干队伍

最佳领袖奖（个人奖项）：若干名

最佳工程设计奖（团队奖）：若干支队伍

最佳编程奖：若干支队伍

决策能力：若干支队伍

学术活动时间

美国赛区

报名截止日期：2020年2月21日

学术活动时间：2020年5月5日和2020年5月6日

中国赛区

城市选拔赛

学术活动时间：2020 年 2 月，7 天（1 天比赛；新锐组6 天培训，精英组直接参赛）

学术活动地点：全国各地合作学校

城市选拔赛新锐组集训与参赛日程表（小学组）
日程	上午	下午
D1	学生签到 开幕式，认识导师，破冰游戏 机器人课程1： 了解基本的器材和编程软件，所需程序下载	机器人课程2：通过互动工作坊，学习工程管理，包括想法形 成与沟通，项目策略、项目规划与分工、工程笔记等
D2	机器人课程3： VEX、IQ机器人设罝与控制程序示范 机器人课程4：学习基本的基本电机程序编程学习，如前逬、 后退、转弯	机器人课程5：机器人搭建基本知识和技能
D3	机器人课程6：基本运动与马达控制 课堂工作坊1：迷宫挑战机器人课程7：运动改善，PID原理与应用 课堂工作坊2：8字舞挑战赛	机器人课程8：传感器的学习及使用。如触碰传感器，声呐传感器，数字传感器等。
D4	美国国家机器人挑战赛项目和评分标准介绍 课堂工作坊3：机器人模型设计与实践挑战 课堂工作坊4：设计思维工作坊	机器人课程9：目标编码器使用 课堂工作坊5：目标距离挑战
D5	机器人课程10：光线传感器，线形轨迹，交换程序线形轨迹，雷区挑战，线形轨迹循环 课堂工作坊6：实践挑战课堂工作坊7：参赛机器人搭建，导师在旁给与指导	机器人课程11：变量介绍，数值与任务 课堂工作坊8：100米趣味跑
D6	机器人课程12：程序调试 课堂工作坊6：实践挑战 课堂工作坊10：如何进行产品路演 课堂工作坊11：参赛机器人搭建，导师在旁给与指导	机器人课程13：遥控设置与钳子安装指导 课堂工作坊12：实践挑战 课堂工作坊13：参赛机器人搭建，导师在旁给与指导机器人测试与模拟学术活动
D7	NRC城市选拔赛（小学）	闭幕式/颁奖典礼
*日程将根据实际课程安排有所调整

新锐组集训与参赛曰程表（初中组）
日程	上午	下午
D1	学生签到 D1 开幕式，认识导师，破冰游戏 机器人课程1： 了解基本的器材，编程介绍，控制程序示范	机器人课程2：机械结构设计
D2	机器人课程3：机器人基本移动控制，如前进、后退、转弯等 课堂工作坊1：躲避障挑战赛	机器人课程4：传感器基础-触碰传感器，数字传感器、声吶传感器的学习及使用
D3	机器人课程5：传感器进阶-三轴磁场传感器，激光测距传感 课堂乍坊2：循坏接力赛	机器人课程6：机器人的定位GPS的学习
D4	机器人i果程6：地图自建与遥控设置连接 课堂工作坊3：机器人遥控团队挑战赛	美国国家机器人Sti*赛比赛项目和评比标准介绍 机器人课程7：比赛机器人机械结构搭建
D5	机器人课程8：控制系统与传感器安装 机器人 课程9：导师指导并调试机器人	机器人课程10：模拟比赛仿真
D6	课堂工作坊4：小组间相互切磋与交流 机器人课程11：程序优化	机器人课程11：机械结构及程序调整 机器人 课程12：程序深度优化调整 机器人测试与模拟学术活动
D7	NRC城市选拔赛（初中赛）	闭幕式/颁奖典礼
*曰程将根据实际课程安排有所调整

决赛

学术活动时间：2020 年 2 月，7 天（6 天培训指导，1 天比赛）

学术活动地点：北京

集训与比赛日程
日程	上午	下午
D1	学生签到	开幕式 与嘉宾演讲 了解比赛项目与详细赛制 认识导师 安全说明
D2	工作坊：设计思维	团队比赛项目：参赛机器人设计
D3	机器人工作坊：同一时段会有2 个以上主题选择（电路设计、案例学习等），各个团队可以根据设计作品所需知识来选择相应的工作坊	团队比赛项目：参赛机器人原材料采购
D4		团队比赛项目：参赛机器人制造与组装
D5		团队比赛项目：参赛机器人测试
D6	美国国家机器人挑战赛 - 中国区决赛（小学组、初中组）
D7	队演讲与颁奖典礼 / 闭幕式 离开

项目要求

全球总决赛

团队形式在线报名，2020年1月6日开放报名通道

报名费70美元+每个机器人10美元

中国赛区

小学组：8-12 岁

初中组：13-16 岁