一、目的与意义

机器人既是先进制造业的关键支撑装备，也是改善人类生活方式的重要切入点。大力发展机器人技术及其产业，对打造中国先进制造业的国际竞争新优势具有重要意义。在国家自然科学基金委员会“共融机器人基础理论与关键技术研究”重大研究计划支持下，拟从2018年开始举办挑战赛，按照“聚合、创新、创造”三步走理念，以“人-机-环境共融”为主题，采用前沿技术仿真赛、先进机器人场地赛、创新技术路演赛等多种比赛方式，打造我国共融机器人领域的全新交流平台，为我国机器人技术和产业发展提供源头创新思路与科学支撑。

二、组织架构

指导单位: 国家自然科学基金委员会

承办单位: 中国机械工程学会、中国电子学会

协办单位: 中国北方车辆研究所

大赛设组委会和专家委员会，组委会负责赛事项目的进行整体管理，组织实施，以及赛事发布，组委会主任由指导单位领导担任,副主任由承办单位领导担任。组委会下设秘书处,负责赛事项目具体的组织实施工作，设秘书长一人、副秘书长两人，由承办单位赛事项目负责人担任。专家委员会负责赛事项目的技术指导、赛项设置、评判规则等工作，专家委员会主任由丁汉院士担任，副主任由杨学军院长、郑南宁院士和高峰教授担任。专家委员会下设赛事裁判组，负责赛事过程的成绩评判和技术指导，由"共融机器人"项目组和秘书处委派专人共同组成。

三、参赛对象

1）国内外从事相关研究的高校、科研机构和企事业单位的科研团队或个人；

2）获批“共融机器人基础理论与关键技术研究”重大研究计划项目的科研团队，应在项目执行周期内至少参加一次比赛；

3）鼓励获批“国家自然科学基金委员会-深圳市人民政府机器人基础研究中心”项目的科研团队参加比赛。

四、竞赛分组

1）共融机器人仿真组

2）足式移动机器人组

3）双臂协作机器人组

4）机器人创新路演组

5）机器人青年创意组

（一）、共融机器人仿真组

1. 比赛目的和要求

本组别比赛重点考察参赛队伍在共融机器人的顺应行走和自主作业技术上的水平。为此，要求参赛队伍在指定的废墟仿真环境中，采用统一的仿真平台，按照任务流程要求完成仿真比赛项目，根据得分高低来评定比赛成绩。仿真环境将于比赛前1个月发布。

2. 比赛项目

任务场景为虚拟的室内救灾环境，在仿真中将提供一个标准机器人平台，按照任务流程，完成既定的移动、避障、抓取和搬运等作业任务，根据得分高低来评定比赛成绩。比赛项目如表1所示：

1）机器人从指定的起始点进入救灾模拟环境；

2）环境中设置若干目标物体，机器人按照要求将目标物体搬运到指定位置；

3）环境中设置若干障碍物，机器人通过感知模块自主避开障碍物；

4）环境中设置若干目标物体，机器人通过柔顺抓取实现目标物体搬运；

5）机器人安全返回指定区域。

表1 共融机器人仿真组比赛

比赛类型	比赛项目
共融机器人仿真组比赛	进入救援场地
	搬运目标物体
	障碍识别与绕行
	柔顺抓取与搬运
	返回安全区域

（二）、足式移动机器人组

1. 比赛目的和要求

本组别比赛重点考察足式移动机器人的顺应性，特别是在复杂环境中行走时的柔顺控制能力和应激反应能力。参赛机器人需要满足以下要求：

1）移动方式需采用足式行走方式，具有与环境共融的顺应性控制算法；

2）控制方式采用人机交互的控制模式，不能采用机器人无自主运动规划的遥控模式；

3）动力系统优先采用电机为主动力源，可采用有电缆或无电缆方式，但移动过程中不可人为拖动电缆。

2. 比赛项目

比赛在一个指定的废墟场地开展，机器人按照比赛任务流程完成要求的比赛项目，根据得分高低来评定比赛成绩。比赛项目如表2所示：

1）机器人从指定的起始地点进入废墟场地；

2）场地设置多个起伏坡面及凹凸障碍，包括上下坡、垂直台阶、凹坑等；

3）场地设置多个随机障碍物，如树木、半倒塌房屋、散落砌块等；

4）场地设置若干救援地点，如断墙边缘区域、低矮门洞等；

5）机器人返回到指定安全区域。

表2 足式移动机器人比赛

比赛类型	比赛项目
足式移动机器人比赛	进入废墟场地
	坡度起伏
	凹凸障碍
	随机障碍物
	到达救援点
	返回安全区域

（三）、双臂协作机器人组

1. 比赛目的和要求

本组别比赛重点考察双臂协作机器人在装配作业过程中的柔性控制、双臂协同、自主避障、安全作业等技术水平。参赛机器人需要满足以下要求：

1）参赛机器人需为双臂协作机器人，基座为移动式或固定式，数量为1套；

2）参赛机器人的控制算法需自主研发；

3）机器人末端工具可为刚性或柔性手爪，数量不限，比赛过程中机器人可自主更换或不更换末端工具；

4）机器人需具有自主的目标感知能力和力控作业能力，双臂协同可开展插拔、拧螺丝等复杂装配操作。

2. 比赛项目

比赛在一个指定的装配场地开展，机器人按照任务流程要求，通过双臂协作，顺次完成规划识别、抓取装配、旋拧螺丝等比赛项目，完成装配作品。按照得分高低来评定比赛成绩。比赛项目如表3所示：

1）机器人在限定时间内，根据指定任务，完成作业路径规划并实现动作；

2）机器人在限定时间内，对场地内的散乱孔、轴等目标物件完成自主识别；

3）机器人在限定时间内，对场地设置的若干零件按照装配顺序进行摆放；

4）机器人根据装配顺序要求，采用双臂协同完成装配；

5）机器人在恒定外力的干扰时，能够实现柔顺动作和安全作业。

表3 双臂协作机器人比赛

比赛类型	比赛项目
双臂协作机器人比赛	动作规划
	目标识别
	零件抓取
	轴孔装配
	安全作业
	作业时间

（四）、机器人创新展示组

1. 比赛目的和要求

本组别比赛重点考察参赛机器人的功能特异性或性能优越性，采用创新路演的方式从机器人的技术创新性、人-机-环境共融性、工艺精致性、功能及性能演示的完整性等维度，组织评审、评定优胜。参赛机器人需要满足以下要求：

1）机器人的核心技术特征需符合共融机器人的柔顺灵巧机构、顺应控制、自然交互等特点；

2）参赛机器人应符合创新设计的要求，至少应具有共融机器人构型、驱动、控制、感知与人机交互等技术领域的其中一个或多个技术创新点；

3）参赛队伍应采用实物和汇报结合的创新路演方式，机器人的功能及性能演示需具有清晰完整性；

4）参赛队伍需提交参赛机器人的相关文件进行资格审查。评审委员会将根据机器人的技术创新水平、功能和系统完整程度等内容，选拔出符合要求的队伍进入现场路演展示。

2. 比赛项目

符合要求的参赛队伍，自行组织不超过10分钟的路演内容，包括实物展示和汇报，汇报可采用幻灯片或视频的技术演示方式，路演空间为不超过3mx3m的场地环境（特殊需求可提前申请）。比赛将依据实物展示和申请材料，由评审专家进行打分，按照专家的平均分数进行排序。比赛项目如表4所示：

1）技术创新性：在机器人构型、驱动、控制、感知与人机交互等技术领域，展示新构型、新原理、新方法、新模式、新系统的一个或多个技术创新点；

2）人-机-环境共融性：展示机器人的设计理念与技术方案的人-机-环境共融性；

3）机器人的工艺精致性：展示机器人的精致性工艺设计；

4）功能及性能完整性：完成机器人功能与性能的清晰完整路演。

表4 机器人创新路演比赛

比赛类型	比赛项目
机器人创新路演比赛	技术创新性
	人-机-环境共融性
	工艺精致性
	功能及性能完整性

（五）、机器人青年创意组

1. 比赛目的和要求

本组别比赛重点考察机器人的创意思想，采用创意展示的方式从创意主题契合、方案可行性、内容完整性等维度，组织评审、评定优胜。参赛机器人需要满足以下要求：

1）机器人的创意思想展示应契合共融机器人主题，体现共融机器人的内涵；

2）参赛内容应体现创意新颖性、方案可行性、内容完整性等要素特征；

3） 参赛内容应为最新研究成果，所展示技术内容原则上近2年内才有报道或还未见报道；

4）参赛队伍主要成员应在35岁周岁以下，采用创新思想、汇报或视频展示等方式参加比赛；

5）参赛队伍需提交创新思想或技术方案等相关文件进行资格审查，评审委员会将根据创意新颖性、技术可行性、清晰完整性等内容，选拔出符合要求的队伍进入现场创意展示。

2. 比赛项目

符合要求的参赛队伍，自行组织不超过10分钟的创意展示内容，采用创新思想幻灯片、展板或视频等演示方式，展示空间为不超过3mx3m的场地环境（特殊需求可提前申请）。比赛将依据创意展示和申请材料，由评审专家进行打分，按照专家的平均分数进行排序。比赛项目如表5所示：

1）创意新颖性：思想创新性、方法独特性、技术特色性等，具有一个或多个创意展示点；

2）主题契合度：内容契合主题、技术特点鲜明等；

3）方案可行性：理论新颖、技术可操作性、解决方案可行性等；

4）内容完整性：内容表述完整、制作巧妙精良等。

表5 机器人青年创意比赛

比赛类型	比赛项目
机器人青年创意比赛	思想独特创意
	主题契合鲜明
	方案新颖可行
	内容完整巧妙

五、比赛奖励

比赛遵循公开、公平、公正的原则，对比赛获胜队进行奖励，每个组别设置一等奖，二等奖和三等奖。

六、比赛日程安排

比赛分两个阶段开展：

第一阶段: 开展共融机器人仿真组、机器人创新路演组、机器人青年创意组三个组别的比赛，比赛安排如下：

1.比赛报名（截止日期2018年2月4日）：本着交流和学习的比赛精神，鼓励团队或个人踊跃报名参赛。报名需填写参赛报名表（见附件1），并发送至主办方邮箱：wrcc_office@163.com。

2.共融机器人仿真比赛环境公布（2018年2月5日前）：发布仿真组比赛环境、说明文件、比赛要求和评分细则。

3. 作品提交阶段（截止日期2018年3月10日）：各参赛团队需提交一份关于参赛作品的说明书，其内容包括：参赛机器人的工作原理、功能特点、主要几何尺寸和重量等。

4.2018年3月26日-28日在北京举行共融机器人第一阶段比赛。

第二阶段: 开展足式移动机器人组、双臂协作机器人组两个组别的比赛，预计时间为2018年8月份，具体报名安排、比赛时间、参赛要求和细则另行通知。

七、其它事项说明

1.比赛期间，将召开国家自然科学基金委员会“共融机器人基础理论与关键技术研究”重大研究计划资助项目2017年度学术交流会。

2.本届比赛的具体比赛项目、任务说明与规则、参赛申请和打分细则等相关内容将于官方网站发布。官网地址：http://trico-robot.hust.edu.cn，请及时查看。

2018年“世界机器人大赛—共融机器人挑战赛”参赛报名表