美國國家機器人挑戰賽National Robotics Challenge

National Robotics Challenge

美國國家機器人挑戰賽

項目介紹

National Robotics Challenge（NRC）美國國家機器人挑戰賽是由The Society of Manufacturing Engineers Robotic Technology and Engineering Challenge(制造工程學會機器人技術與工程挑戰賽SME-RTEC)演變而來，主要面向6-18歲的參賽者，旨在是通過機器人比賽激發學生對工程與設計的興趣，并將所學知識應用于情景實踐中。NRC由1986年的2個學術活動主題項目發展到至今的13個項目，每年有上千名的全球學生參與學術活動，NRC已成為全球歷史最悠久的機器人學術活動之一。NRC為了測試學生在制作，技術，機器人和自動化領域的技能和知識，每場比賽都經過精心設計，對參賽選手使用的器材和工具不設限制，不要求參賽者購買昂貴的設備元件，重點考察工程設計的思路和友好性。因其靈活的賽制和較低的參賽費用門檻受到美國大眾的歡迎。

NRC學術活動規則

美國賽區細則

學術活動形式：3-5人團隊形式參賽

評比標準：

考察團隊的機器人解決問題的能力（社會價值），機器人作品總體評估，設計思維，資源使用能力，編程能力，控制系統，電力系統設計，工程設計思維，對外溝通能力，團隊協作能力，決策能力

歷屆比賽項目

相撲機器，曲棍球機器人，Mini 摔跤機器人，制造機器人，掃地機器人，智能機器人，闖迷宮機器人，登頂機器人，數學機器人，物聯網機器人

學術活動難度指南

項目	機械難度	電氣難度	項目難度
自動車挑戰	★★★★	★★★	★★★★★
機器人球	★★	★★	★★★
戰斗機器人	★★★★★	★★	★★★
物聯網機器人	★	★★★	★★★★
制造機器人	★★★★★	★★★★★	★★★
電腦鼠	★★	★★★	★★★★★
選點編程	★	★	★★★★
救援機器人	★★★★	★★★	★
曲棍球機器人	★★★★	★★	★
迷宮機器人	★★	★★	★★★
智能機器人	★	★★	★★★
相撲機器人	★★★	★★★	★

中國賽區細則

城市選拔賽

學術活動語言：中文

學術活動形式：3 至5 人組隊參賽，設新銳組（零基礎）與精英組（有基礎）

備注：新銳組參加培訓之后參賽，獲獎率50%；精英組自行攜帶器材直接參賽，獲獎率65%

項目設置

	小學組	初中組
A組（新銳組）	項目名稱：拾取球比賽 任務：團隊合作設計，構建，編程和操作用于球類收集的電池供電機類機器人；比賽分為三輪，每輪持續 90 秒，前70秒不能人為操控機器人，后20秒可由隊員用無線操控機器人 評估標準：加減分根據拾取的不同分類的球進行計算。將指定的加減分球放置到規定的區域內	項目名稱：相撲機器人 任務：團隊組建一個“自走式”“自控制”“自感應”機器人，將與之對抗的相撲機器人推出指定的圓圈。 評估標準：機器人重量與尺寸是否在規定范圍內，機器人頂部是否安裝了急停按鈕，機器人是否在被啟動后的 5 秒之內自行活動
B組（精英組）	項目名稱：走迷宮 任務：在組委會已經搭建完成的迷宮里，參賽者使用觸覺或非觸覺感應導航機器人穿過迷宮。每組有 3 次機會，取最好成績最為最終時間。 評比標準：用時最短的機器人獲勝	項目名稱：自動駕駛車輛挑戰賽 任務：設計和建造一個可自導航穿過障礙的車輛。車輛需要在5分鐘內成功穿越障礙物 評估標準：每個團隊3輪機會，每輪5分鐘，總分為3輪得分累計。起始分值為 300 分，比賽開始，每一秒減一分。道路上的關卡都是加分項，限定時間內完成比賽可額外加分

中國區決賽

學術活動語言：中文

參賽形式：3-5 人團隊，現場公布題目，現場提供參賽器材 不再劃分新銳組與精英組

比賽項目：主委會現場公布主題

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NRC獎項設置

美國賽區

更高級別賽晉級資格及金、銀、銅獎

中國賽區

冠軍：1 支隊伍

亞軍：1-2 支隊伍

季軍：2-3 支隊伍

優秀獎：若干隊伍

最佳領袖獎（個人獎項）：若干名

最佳工程設計獎（團隊獎）：若干支隊伍

最佳編程獎：若干支隊伍

決策能力：若干支隊伍

學術活動時間

美國賽區

報名截止日期：2020年2月21日

學術活動時間：2020年5月5日和2020年5月6日

中國賽區

城市選拔賽

學術活動時間：2020 年 2 月，7 天（1 天比賽；新銳組6 天培訓，精英組直接參賽）

學術活動地點：全國各地合作學校

城市選拔賽新銳組集訓與參賽日程表（小學組）
日程	上午	下午
D1	學生簽到 開幕式，認識導師，破冰游戲 機器人課程1： 了解基本的器材和編程軟件，所需程序下載	機器人課程2：通過互動工作坊，學習工程管理，包括想法形 成與溝通，項目策略、項目規劃與分工、工程筆記等
D2	機器人課程3： VEX、IQ機器人設罝與控制程序示范 機器人課程4：學習基本的基本電機程序編程學習，如前逬、 后退、轉彎	機器人課程5：機器人搭建基本知識和技能
D3	機器人課程6：基本運動與馬達控制 課堂工作坊1：迷宮挑戰機器人課程7：運動改善，PID原理與應用 課堂工作坊2：8字舞挑戰賽	機器人課程8：傳感器的學習及使用。如觸碰傳感器，聲吶傳感器，數字傳感器等。
D4	美國國家機器人挑戰賽項目和評分標準介紹 課堂工作坊3：機器人模型設計與實踐挑戰 課堂工作坊4：設計思維工作坊	機器人課程9：目標編碼器使用 課堂工作坊5：目標距離挑戰
D5	機器人課程10：光線傳感器，線形軌跡，交換程序線形軌跡，雷區挑戰，線形軌跡循環 課堂工作坊6：實踐挑戰課堂工作坊7：參賽機器人搭建，導師在旁給與指導	機器人課程11：變量介紹，數值與任務 課堂工作坊8：100米趣味跑
D6	機器人課程12：程序調試 課堂工作坊6：實踐挑戰 課堂工作坊10：如何進行產品路演 課堂工作坊11：參賽機器人搭建，導師在旁給與指導	機器人課程13：遙控設置與鉗子安裝指導 課堂工作坊12：實踐挑戰 課堂工作坊13：參賽機器人搭建，導師在旁給與指導機器人測試與模擬學術活動
D7	NRC城市選拔賽（小學）	閉幕式/頒獎典禮
*日程將根據實際課程安排有所調整

新銳組集訓與參賽曰程表（初中組）
日程	上午	下午
D1	學生簽到 D1 開幕式，認識導師，破冰游戲 機器人課程1： 了解基本的器材，編程介紹，控制程序示范	機器人課程2：機械結構設計
D2	機器人課程3：機器人基本移動控制，如前進、后退、轉彎等 課堂工作坊1：躲避障挑戰賽	機器人課程4：傳感器基礎-觸碰傳感器，數字傳感器、聲吶傳感器的學習及使用
D3	機器人課程5：傳感器進階-三軸磁場傳感器，激光測距傳感 課堂乍坊2：循壞接力賽	機器人課程6：機器人的定位GPS的學習
D4	機器人i果程6：地圖自建與遙控設置連接 課堂工作坊3：機器人遙控團隊挑戰賽	美國國家機器人Sti*賽比賽項目和評比標準介紹 機器人課程7：比賽機器人機械結構搭建
D5	機器人課程8：控制系統與傳感器安裝 機器人 課程9：導師指導并調試機器人	機器人課程10：模擬比賽仿真
D6	課堂工作坊4：小組間相互切磋與交流 機器人課程11：程序優化	機器人課程11：機械結構及程序調整 機器人 課程12：程序深度優化調整 機器人測試與模擬學術活動
D7	NRC城市選拔賽（初中賽）	閉幕式/頒獎典禮
*曰程將根據實際課程安排有所調整

決賽

學術活動時間：2020 年 2 月，7 天（6 天培訓指導，1 天比賽）

學術活動地點：北京

集訓與比賽日程
日程	上午	下午
D1	學生簽到	開幕式 與嘉賓演講 了解比賽項目與詳細賽制 認識導師 安全說明
D2	工作坊：設計思維	團隊比賽項目：參賽機器人設計
D3	機器人工作坊：同一時段會有2 個以上主題選擇（電路設計、案例學習等），各個團隊可以根據設計作品所需知識來選擇相應的工作坊	團隊比賽項目：參賽機器人原材料采購
D4		團隊比賽項目：參賽機器人制造與組裝
D5		團隊比賽項目：參賽機器人測試
D6	美國國家機器人挑戰賽 - 中國區決賽（小學組、初中組）
D7	隊演講與頒獎典禮 / 閉幕式 離開

項目要求

全球總決賽

團隊形式在線報名，2020年1月6日開放報名通道

報名費70美元+每個機器人10美元

中國賽區

小學組：8-12 歲

初中組：13-16 歲