機(jī)器人既是先進(jìn)制造業(yè)的關(guān)鍵支撐裝備，也是改善人類生活方式的重要切入點(diǎn)。大力發(fā)展機(jī)器人技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)，對打造中國先進(jìn)制造業(yè)的國際競爭新優(yōu)勢具有重要意義。在國家自然科學(xué)基金委員會“共融機(jī)器人基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究”重大研究計劃支持下，擬從2018年開始舉辦挑戰(zhàn)賽，按照“聚合、創(chuàng)新、創(chuàng)造”三步走理念，以“人-機(jī)-環(huán)境共融”為主題，采用前沿技術(shù)仿真賽、先進(jìn)機(jī)器人場地賽、創(chuàng)新技術(shù)路演賽等多種比賽方式，打造我國共融機(jī)器人領(lǐng)域的全新交流平臺，為我國機(jī)器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供源頭創(chuàng)新思路與科學(xué)支撐。

指導(dǎo)單位: 國家自然科學(xué)基金委員會

承辦單位: 中國機(jī)械工程學(xué)會、中國電子學(xué)會

協(xié)辦單位: 中國北方車輛研究所

       大賽設(shè)組委會和專家委員會，組委會負(fù)責(zé)賽事項目的進(jìn)行整體管理，組織實施，以及賽事發(fā)布，組委會主任由指導(dǎo)單位領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任,副主任由承辦單位領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任。組委會下設(shè)秘書處,負(fù)責(zé)賽事項目具體的組織實施工作，設(shè)秘書長一人、副秘書長兩人，由承辦單位賽事項目負(fù)責(zé)人擔(dān)任。專家委員會負(fù)責(zé)賽事項目的技術(shù)指導(dǎo)、賽項設(shè)置、評判規(guī)則等工作，專家委員會主任由丁漢院士擔(dān)任，副主任由楊學(xué)軍院長、鄭南寧院士和高峰教授擔(dān)任。專家委員會下設(shè)賽事裁判組，負(fù)責(zé)賽事過程的成績評判和技術(shù)指導(dǎo)，由"共融機(jī)器人"項目組和秘書處委派專人共同組成。

      1.國內(nèi)外從事相關(guān)研究的高校、科研機(jī)構(gòu)和企事業(yè)單位的科研團(tuán)隊或個人；

      2.獲批“共融機(jī)器人基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究”重大研究計劃項目的科研團(tuán)隊，應(yīng)在項目執(zhí)行周期內(nèi)至少參加一次比賽；

      3.鼓勵獲批“國家自然科學(xué)基金委員會-深圳市人民政府機(jī)器人基礎(chǔ)研究中心”項目的科研團(tuán)隊參加比賽。

      1.共融機(jī)器人仿真組

      2.足式移動機(jī)器人組

      3.雙臂協(xié)作機(jī)器人組

      4.機(jī)器人創(chuàng)新路演組

      5.機(jī)器人青年創(chuàng)意組

1. 比賽目的和要求

      本組別比賽重點(diǎn)考察參賽隊伍在共融機(jī)器人的順應(yīng)行走和自主作業(yè)技術(shù)上的水平。為此，要求參賽隊伍在指定的廢墟仿真環(huán)境中，采用統(tǒng)一的仿真平臺，按照任務(wù)流程要求完成仿真比賽項目，根據(jù)得分高低來評定比賽成績。仿真環(huán)境將于比賽前1個月發(fā)布。

2. 比賽項目

      任務(wù)場景為虛擬的室內(nèi)救災(zāi)環(huán)境，在仿真中將提供一個標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器人平臺，按照任務(wù)流程，完成既定的移動、避障、抓取和搬運(yùn)等作業(yè)任務(wù)，根據(jù)得分高低來評定比賽成績。比賽項目如表1所示：

      1.機(jī)器人從指定的起始點(diǎn)進(jìn)入救災(zāi)模擬環(huán)境；

      2.環(huán)境中設(shè)置若干目標(biāo)物體，機(jī)器人按照要求將目標(biāo)物體搬運(yùn)到指定位置；

      3.環(huán)境中設(shè)置若干障礙物，機(jī)器人通過感知模塊自主避開障礙物；

      4.環(huán)境中設(shè)置若干目標(biāo)物體，機(jī)器人通過柔順抓取實現(xiàn)目標(biāo)物體搬運(yùn)；

      5.機(jī)器人安全返回指定區(qū)域。

表1 共融機(jī)器人仿真組比賽

      本組別比賽重點(diǎn)考察足式移動機(jī)器人的順應(yīng)性，特別是在復(fù)雜環(huán)境中行走時的柔順控制能力和應(yīng)激反應(yīng)能力。參賽機(jī)器人需要滿足以下要求：

      1.移動方式需采用足式行走方式，具有與環(huán)境共融的順應(yīng)性控制算法；

      2.控制方式采用人機(jī)交互的控制模式，不能采用機(jī)器人無自主運(yùn)動規(guī)劃的遙控模式；

      3.動力系統(tǒng)優(yōu)先采用電機(jī)為主動力源，可采用有電纜或無電纜方式，但移動過程中不可人為拖動電纜。

2. 比賽項目

      比賽在一個指定的廢墟場地開展，機(jī)器人按照比賽任務(wù)流程完成要求的比賽項目，根據(jù)得分高低來評定比賽成績。比賽項目如表2所示：

      1.機(jī)器人從指定的起始地點(diǎn)進(jìn)入廢墟場地；

      2.場地設(shè)置多個起伏坡面及凹凸障礙，包括上下坡、垂直臺階、凹坑等；

      3.場地設(shè)置多個隨機(jī)障礙物，如樹木、半倒塌房屋、散落砌塊等；

      4.場地設(shè)置若干救援地點(diǎn)，如斷墻邊緣區(qū)域、低矮門洞等；

      5.機(jī)器人返回到指定安全區(qū)域。

表2 足式移動機(jī)器人比賽

      本組別比賽重點(diǎn)考察雙臂協(xié)作機(jī)器人在裝配作業(yè)過程中的柔性控制、雙臂協(xié)同、自主避障、安全作業(yè)等技術(shù)水平。參賽機(jī)器人需要滿足以下要求：

      1.參賽機(jī)器人需為雙臂協(xié)作機(jī)器人，基座為移動式或固定式，數(shù)量為1套；

      2.參賽機(jī)器人的控制算法需自主研發(fā)；

      3.機(jī)器人末端工具可為剛性或柔性手爪，數(shù)量不限，比賽過程中機(jī)器人可自主更換或不更換末端工具；

      4.機(jī)器人需具有自主的目標(biāo)感知能力和力控作業(yè)能力，雙臂協(xié)同可開展插拔、擰螺絲等復(fù)雜裝配操作。

2. 比賽項目

      比賽在一個指定的裝配場地開展，機(jī)器人按照任務(wù)流程要求，通過雙臂協(xié)作，順次完成規(guī)劃識別、抓取裝配、旋擰螺絲等比賽項目，完成裝配作品。按照得分高低來評定比賽成績。比賽項目如表3所示：

      1.機(jī)器人在限定時間內(nèi)，根據(jù)指定任務(wù)，完成作業(yè)路徑規(guī)劃并實現(xiàn)動作；

      2.機(jī)器人在限定時間內(nèi)，對場地內(nèi)的散亂孔、軸等目標(biāo)物件完成自主識別；

      3.機(jī)器人在限定時間內(nèi)，對場地設(shè)置的若干零件按照裝配順序進(jìn)行擺放；

      4.機(jī)器人根據(jù)裝配順序要求，采用雙臂協(xié)同完成裝配；

      5.機(jī)器人在恒定外力的干擾時，能夠?qū)崿F(xiàn)柔順動作和安全作業(yè)。

表3 雙臂協(xié)作機(jī)器人比賽

      本組別比賽重點(diǎn)考察參賽機(jī)器人的功能特異性或性能優(yōu)越性，采用創(chuàng)新路演的方式從機(jī)器人的技術(shù)創(chuàng)新性、人-機(jī)-環(huán)境共融性、工藝精致性、功能及性能演示的完整性等維度，組織評審、評定優(yōu)勝。參賽機(jī)器人需要滿足以下要求：

      1.機(jī)器人的核心技術(shù)特征需符合共融機(jī)器人的柔順靈巧機(jī)構(gòu)、順應(yīng)控制、自然交互等特點(diǎn)；

      2.參賽機(jī)器人應(yīng)符合創(chuàng)新設(shè)計的要求，至少應(yīng)具有共融機(jī)器人構(gòu)型、驅(qū)動、控制、感知與人機(jī)交互等技術(shù)領(lǐng)域的其中一個或多個技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)；

      3.參賽隊伍應(yīng)采用實物和匯報結(jié)合的創(chuàng)新路演方式，機(jī)器人的功能及性能演示需具有清晰完整性；

      4.參賽隊伍需提交參賽機(jī)器人的相關(guān)文件進(jìn)行資格審查。評審委員會將根據(jù)機(jī)器人的技術(shù)創(chuàng)新水平、功能和系統(tǒng)完整程度等內(nèi)容，選拔出符合要求的隊伍進(jìn)入現(xiàn)場路演展示。

2. 比賽項目

     符合要求的參賽隊伍，自行組織不超過10分鐘的路演內(nèi)容，包括實物展示和匯報，匯報可采用幻燈片或視頻的技術(shù)演示方式，路演空間為不超過3mx3m的場地環(huán)境（特殊需求可提前申請）。比賽將依據(jù)實物展示和申請材料，由評審專家進(jìn)行打分，按照專家的平均分?jǐn)?shù)進(jìn)行排序。比賽項目如表4所示：

      1.技術(shù)創(chuàng)新性：在機(jī)器人構(gòu)型、驅(qū)動、控制、感知與人機(jī)交互等技術(shù)領(lǐng)域，展示新構(gòu)型、新原理、新方法、新模式、新系統(tǒng)的一個或多個技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)；

      2.人-機(jī)-環(huán)境共融性：展示機(jī)器人的設(shè)計理念與技術(shù)方案的人-機(jī)-環(huán)境共融性；

      3.機(jī)器人的工藝精致性：展示機(jī)器人的精致性工藝設(shè)計；

      4.功能及性能完整性：完成機(jī)器人功能與性能的清晰完整路演。

表4 機(jī)器人創(chuàng)新路演比賽

      本組別比賽重點(diǎn)考察機(jī)器人的創(chuàng)意思想，采用創(chuàng)意展示的方式從創(chuàng)意主題契合、方案可行性、內(nèi)容完整性等維度，組織評審、評定優(yōu)勝。參賽機(jī)器人需要滿足以下要求：

      1.機(jī)器人的創(chuàng)意思想展示應(yīng)契合共融機(jī)器人主題，體現(xiàn)共融機(jī)器人的內(nèi)涵；

      2.參賽內(nèi)容應(yīng)體現(xiàn)創(chuàng)意新穎性、方案可行性、內(nèi)容完整性等要素特征；

      3.參賽內(nèi)容應(yīng)為最新研究成果，所展示技術(shù)內(nèi)容原則上近2年內(nèi)才有報道或還未見報道；

      4.參賽隊伍主要成員應(yīng)在35歲周歲以下，采用創(chuàng)新思想、匯報或視頻展示等方式參加比賽；

      5.參賽隊伍需提交創(chuàng)新思想或技術(shù)方案等相關(guān)文件進(jìn)行資格審查，評審委員會將根據(jù)創(chuàng)意新穎性、技術(shù)可行性、清晰完整性等內(nèi)容，選拔出符合要求的隊伍進(jìn)入現(xiàn)場創(chuàng)意展示。

2. 比賽項目

     符合要求的參賽隊伍，自行組織不超過10分鐘的創(chuàng)意展示內(nèi)容，采用創(chuàng)新思想幻燈片、展板或視頻等演示方式，展示空間為不超過3mx3m的場地環(huán)境（特殊需求可提前申請）。比賽將依據(jù)創(chuàng)意展示和申請材料，由評審專家進(jìn)行打分，按照專家的平均分?jǐn)?shù)進(jìn)行排序。比賽項目如表5所示：

      1.創(chuàng)意新穎性：思想創(chuàng)新性、方法獨(dú)特性、技術(shù)特色性等，具有一個或多個創(chuàng)意展示點(diǎn)；

      2.主題契合度：內(nèi)容契合主題、技術(shù)特點(diǎn)鮮明等；

      3.方案可行性：理論新穎、技術(shù)可操作性、解決方案可行性等；

      4.內(nèi)容完整性：內(nèi)容表述完整、制作巧妙精良等。

表5 機(jī)器人青年創(chuàng)意比賽

      比賽遵循公開、公平、公正的原則，對比賽獲勝隊進(jìn)行獎勵，每個組別設(shè)置一等獎，二等獎和三等獎。

比賽分兩個階段開展：

第一階段: 開展共融機(jī)器人仿真組、機(jī)器人創(chuàng)新路演組、機(jī)器人青年創(chuàng)意組三個組別的比賽，比賽安排如下：

      1.比賽報名（截止日期2018年2月4日）：本著交流和學(xué)習(xí)的比賽精神，鼓勵團(tuán)隊或個人踴躍報名參賽。報名需填寫參賽報名表（見附件1），并發(fā)送至主辦方郵箱：wrcc_office@163.com。

      2.共融機(jī)器人仿真比賽環(huán)境公布（2018年2月5日前）：發(fā)布仿真組比賽環(huán)境、說明文件、比賽要求和評分細(xì)則。

      3.作品提交階段（截止日期2018年3月10日）：各參賽團(tuán)隊需提交一份關(guān)于參賽作品的說明書，其內(nèi)容包括：參賽機(jī)器人的工作原理、功能特點(diǎn)、主要幾何尺寸和重量等。

      4.2018年3月26日-28日在北京舉行共融機(jī)器人第一階段比賽。

第二階段: 開展足式移動機(jī)器人組、雙臂協(xié)作機(jī)器人組兩個組別的比賽，預(yù)計時間為2018年8月份，具體報名安排、比賽時間、參賽要求和細(xì)則另行通知。

      2.本屆比賽的具體比賽項目、任務(wù)說明與規(guī)則、參賽申請和打分細(xì)則等相關(guān)內(nèi)容將于官方網(wǎng)站發(fā)布。官網(wǎng)地址：http://trico-robot.hust.edu.cn，請及時查看。