第17届福建青少年机器人竞赛

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1、第17届福建省青少年机器人竞赛机器人创意比赛主题与规则1关于机器人创意比赛机器人创意比赛是基于每年一度的福建省青少年机器人竞赛的主题与规则，组织在校中小学生机器人爱好者，花费6个月左右的时间，在课题导师或教练员的指导下，在学校、家庭、校外机器人工作室或科技实验室，以个人或小组的方式，进行机器人的创意、设计、编程与制作，最后提交机器人实体作品参加福建省青少年机器人竞赛组委会举办的机器人创意比赛活动。机器人创意比赛对于培养学生学习与综合运用机器人技术、电子信息技术、人工智能技术、机械工程技术等，对激发学生的创新意识和潜

2、能、提高综合设计和制作能力极为有益。2主题——“聪明的机器人”2.1主题简介本届机器人创意比赛主题选定为“聪明的机器人”，旨在促进青少年了解人工智能技术在构建智能机器人以及我们生活诸多方面所发挥的积极作用，使同学们开始了解学习人工智能技术，探索如何应用它们构建为我们的生活带来便捷与快乐的智能机器人。参赛队要大胆发挥想象力与创造力，在围绕本主题的作品设计中，享受智能技术带给你的惊奇与创造美好生活带给你的喜悦，进入智能机器人和谐共处的时代。2.2选题范围机器人是由我们人类设计并建造的能够模仿人的某种特定行为或一般行为的

3、机器系统。例如，早期我们希望它能具备像人一样在各种环境中进行自由灵活行走的能力（人的脚）；还希望它具备准确感知周围环境状态变化的能力（人的感官）；还希望它能做出一些类人的行为与周围的环境相互作用，如搬运物体（人的手）；更进一步希望它能够对环境进行理解、分析，甚至与人通过语言进行思想的交流（人的脑）。总之，我们期望机器人越来越聪明。随着传感器技术的发展与人工智能技术的进步，各种智能技术不断以各种形态进入我们的生活，给我们生活带来各种方便与喜悦。例如，智能电子地图为我们旅游出行提供应有尽有的道路信息以及规划建议帮助我们

4、做出明智的决策；新闻类导读应用帮我们快速整理当天的新闻热点并分门别类让我们可以高效了解我们关心的时事；智能电子词典应用为我们提供自动的语言翻译帮助我们跨越语言的障碍；辅助帮学应用拍张问题照片就可以为小初高各学科的疑难问题提供相关的解答参考……。把人工智能技术用于机器人是拓展智能技术应用的重要方向之一。“聪明的机器人”的主题可以为同学们的选题提供更自由的发挥空间，设想出各种聪明的机器人。下面的三个实例，只是向同学们展示智能机器人给我们的生活带来的积极影响，希望同学们通过本次创意比赛设计出更多更新的代替人工作的智能机器

5、人把我们的生活点缀得更加绚烂多彩。l扫地机器人现代生活的高节奏使得一些人不愿将一些时间花费在家庭环境的清洁上，因此扫地机器人就应运而生了。扫地机器人通过采用机器人技术实现自主地完成对家具或工作环境的清洁工作（扫地，吸尘，拖地等），7如图1所示。扫地机器人在家用吸尘器的基础上具备了自主行走能力。值得注意的是，扫地机器人上有一个全向红外接收器，用来检查装有红外发射器的充电器。电力快耗尽时，只要充电器没有被遮挡，就能被机器人找到。这时，机器人就会跑去充电。别看机器人这点“小聪明”，它也能让我们省点事哦！图1扫地机器人l能

6、听会说的机器人语言是人类区别于动物的一个重要特征，是人类大脑智能的一个重要体现。因此，研究者们一直梦想着能够让机器听懂我们人类所说的自然语言，同时也希望机器能用自然语言与我们交流。这些在上世纪风靡全球的科幻电影《星球大战》中出现的美妙画面，经过科学家们几十年的不懈努力今天基本上已经变为现实。语音识别技术就是将传感器接收到的振动频率在20～20000Hz的自然语音信号转换为文字。目前智能手机已经普及，只要在手机上安装一个讯飞输入法的APP，就可以体验用语音进行文字输入了。通过语音输入可以极大地提升信息输入速度，目前可

7、达到每分钟400字左右的速度，而且具有较高的准确率。这项技术的成熟使机器人系统具备了一定的类人听觉。机器人有时也需要把它的想法通过自然语言的形式向外界输出，这就是语音合成技术。语音合成将文本信息转换为声波信号。研究者们除希望输出的语音信号具有连续性、韵律性，甚至带有不同的情感，听起来更自然。图2(a)中的小布早教智能机器人要通过语音操控，具有给小朋友讲故事、做益智游戏、英文教学等功能。图2(b)中的“佳佳”是中国科学技术大学研发的第三代特有体验交互机器人，诞生于2016年4月。初步具备了人机对话理解、面部微表情、口

8、型及躯体动作匹配、大范围动态环境自主定位导航等功能。在传统功能性体验之外，首次提出并探索了机器人品格定义，以及机器人形象与其品格和功能协调一致，赋予“佳佳”善良、勤恳、智慧的品格。7(a)小布早教智能机器人（b）能听会说的交互机器人“佳佳”图2能听会说的机器人l会解魔方的机器人图3中是一个会解魔方的机器人。它只要用摄像头看一眼被完全打乱的魔方的当前状态，识别