目前，中國在逐漸走近月球登陸，嫦娥二號將讓中國在“2012年實現(xiàn)月球軟著陸”目標(biāo)上更進(jìn)一步，為中國日后發(fā)射航天器進(jìn)行一系列的重要測試，其中包括關(guān)鍵性的著陸技術(shù)，那么著陸后需要什么技術(shù)支持？答案是需要能穿越各種地形障礙的探測機(jī)器人，而全國中小學(xué)信息技術(shù)創(chuàng)新與實踐活動（簡稱NOC活動）機(jī)器人越野賽正是在這一時代背景下應(yīng)運而生的。
　　第九屆NOC活動增加了機(jī)器人越野賽競技項目。該項目通過信息技術(shù)創(chuàng)新手段，以機(jī)器人為載體模擬汽車場地越野行為。考核參賽選手對機(jī)器人相關(guān)知識的綜合運用能力，促進(jìn)參賽選手對編程語言、物理及力學(xué)等知識的掌握與應(yīng)用。該賽項包含常規(guī)賽和現(xiàn)場主題創(chuàng)作附加賽兩部分。常規(guī)賽部分，要求參賽選手在規(guī)定時間內(nèi)完成機(jī)器人的程序編寫、調(diào)試并最終完成指定任務(wù)（分小學(xué)、初中、高中組，不同組別有不同的障礙數(shù)量，分A類和B類障礙）；現(xiàn)場主題創(chuàng)作附加賽每屆的任務(wù)各不相同，參賽隊伍依據(jù)組委會統(tǒng)一提供的機(jī)器人構(gòu)件，進(jìn)行現(xiàn)場主題機(jī)器人搭建、編程及動作展示（第九屆采用“俊原機(jī)器人先行者1代”器材，以模擬轎車路考為主題）。
　　● 賽項特色
　　人工智能機(jī)器人競賽在中國發(fā)展已經(jīng)有10年時間，一直以來有現(xiàn)場競技和創(chuàng)意創(chuàng)新兩大類別。以前的現(xiàn)場競技任務(wù)多是固定、單一的，而NOC機(jī)器人越野賽項則是以現(xiàn)場競技為主，兼多任務(wù)創(chuàng)意創(chuàng)新解決問題實踐的比賽。常規(guī)賽的越野任務(wù)分A類和B類障礙，A類障礙有淺水坑、直線雙邊橋、雙駝峰、沙漠、蹺蹺板，B類障礙有森林、V形谷、階梯路、直線單邊橋、土丘等。與以往在比賽前就固定好場地不同，如今，所有任務(wù)的位置編排都是現(xiàn)場公布，不同組別的區(qū)別只在于兩類障礙的數(shù)量上，這很好地考查了不同組別的學(xué)生現(xiàn)場解決多任務(wù)問題的綜合能力，也可以防止比賽前指導(dǎo)教師直接將程序編好讓學(xué)生死記硬背的弄虛作假現(xiàn)象?，F(xiàn)場主題創(chuàng)作附加賽和常規(guī)賽最主要的區(qū)別在于現(xiàn)場組裝，這個可以考查學(xué)生真正的動手操作能力，當(dāng)然，因為程序是給定的（但是任務(wù)也是現(xiàn)場公布的，需要修改后才能應(yīng)用），所以編程方面略顯簡單，調(diào)試時間就相對比較寬松。這兩部分的比賽都是多任務(wù)現(xiàn)場公布形式的，為了得到高分?jǐn)?shù)，學(xué)生必須用自己獨到的創(chuàng)新思維去優(yōu)化程序和機(jī)器人的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)才能勇拔頭籌，沒有可以“投機(jī)取巧”的地方，必須技術(shù)過硬才能通過比賽考測。
　　● 備賽指南
　　筆者很榮幸在第九屆NOC活動中擔(dān)任這個賽項的裁判長，就個人體會而言，參加這個賽項需要注意以下幾方面。
　　1.器材的選配
　　比賽器材的選配非常重要，專項器材對于某些項目的優(yōu)勢也非常明顯。因此，在該賽項中推薦使用如圖1、圖2所示的俊原越野者智能機(jī)器人和先行者智能機(jī)器人。當(dāng)然，有能力的教師和學(xué)生可以在符合比賽規(guī)定機(jī)器人大?。ㄩL30cm×寬25cm×高20cm）以內(nèi)（以其最突出部位即最長點為準(zhǔn)）和固定輸出電壓（12伏內(nèi)）的前提下使用其他器材改裝。
　　圖1 俊原越野者3代智能機(jī)器人
　　圖2 俊原先行者1代智能機(jī)器人
　　2.做中教、玩中學(xué)，耐心鉆研加創(chuàng)新實踐
　　動手探究實踐是科技創(chuàng)新學(xué)習(xí)的最佳途徑，而興趣又是最好的老師，所以智能機(jī)器人的教與學(xué)貫穿于做和玩中。不能光說不練，也不能光練不鉆，更不能光鉆不創(chuàng)新。邊練邊鉆研邊創(chuàng)新實踐是機(jī)器人比賽的制勝法寶。教師要耐心鉆研各種人工智能機(jī)器人技術(shù)的理論原理，用理論指導(dǎo)學(xué)生入門，用實踐引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新，用創(chuàng)新激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，繼而讓學(xué)生走上符合比賽考測的各種能力培養(yǎng)的成功道路。比賽能力的培養(yǎng)是一個長時間循序漸進(jìn)的過程，尤其是在對新項目的摸索掌握上更需要科學(xué)的規(guī)劃。教師在這個規(guī)劃過程中既是教導(dǎo)者也是參與者，要和學(xué)生共同探討某些關(guān)鍵程序或結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的改良創(chuàng)新，也應(yīng)更多地讓學(xué)生發(fā)揮團(tuán)隊精神克服困難，讓學(xué)生在創(chuàng)新實踐中領(lǐng)略解決問題的樂趣，得到能力的升華。而反反復(fù)復(fù)的“調(diào)試—失敗—創(chuàng)新改良—調(diào)試”的過程可讓學(xué)生在比賽場上對各種情況都能處變不驚。針對這一賽項，如果要得高分，學(xué)生操作機(jī)器人必須符合穩(wěn)、快、準(zhǔn)3字原則，因此，平時要讓學(xué)生多累積實踐操作經(jīng)驗，不停練習(xí)、調(diào)試、改進(jìn)。
　　● 決賽指導(dǎo)
　　比賽是比技術(shù)和能力，能力就是解決任務(wù)或事情的心理素質(zhì)，所以決賽前技術(shù)訓(xùn)練已經(jīng)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時要調(diào)整好比賽隊員的心理狀態(tài)。要讓學(xué)生知道友誼、鍛煉第一比賽第二，而且平時就應(yīng)該多搞模擬比賽訓(xùn)練讓學(xué)生適應(yīng)比賽氛圍，要讓學(xué)生熟讀規(guī)則做到心里有數(shù)。根據(jù)我這兩年的裁判經(jīng)驗，很多學(xué)生賽前不太熟悉比賽規(guī)則，比賽時經(jīng)常要問這問那，結(jié)果不僅時間浪費了，學(xué)生自己也因緊張過度得不到好成績或完全無法比賽，這需要指導(dǎo)教師多加注意。在這里，我為大家分析一下規(guī)則中需要注意的地方。
　　1.競賽流程
　　選手檢錄→禁帶工具檢查 →選手抽簽→程序清零→現(xiàn)場公布任務(wù)→現(xiàn)場編程→按抽簽順序完成任務(wù)。
　　檢錄要求選手提前5分鐘到達(dá)賽場，過時則取消比賽資格，所以要注意比賽時間。在程序清零前先會測量一下機(jī)器人的大小和輸入電壓是否超過規(guī)定，前幾年的比賽中出現(xiàn)過機(jī)器人超過大小和輸入電壓的情況，如果是無心之失倒是允許自己調(diào)整一下就可以比賽，但一定不要有僥幸心理，如果不能調(diào)整到符合規(guī)則的機(jī)器人大小和輸入電壓范圍就只能作違規(guī)棄權(quán)處理了。在比賽過程中，編程的計算機(jī)很可能會無故死機(jī)，所以要記住隨時保存編程，以防萬一。要多備一些配件和電池，因為很可能在比賽調(diào)試過程中出現(xiàn)某些零件故障，尤其是傳感器和馬達(dá)一類的輸入輸出。比賽的時候如果覺得場地有問題（如某些軌道變白了）可以向裁判申請調(diào)整場地。
　　2.機(jī)器人場地越野賽
　　機(jī)器人場地越野賽（如圖3）部分是該賽項的主要內(nèi)容，該階段得分占總成績的60%。小學(xué)組要求機(jī)器人由起點啟動并自主運行，途經(jīng)兩個A類障礙、兩個B類障礙（障礙名稱及擺放位置現(xiàn)場公布）后靜止于終點區(qū)內(nèi)，任務(wù)結(jié)束。初中組途經(jīng)兩個A類障礙、三個B類障礙。高中組途經(jīng)三個A類障礙、三個B類障礙。
　　比賽想得高分，只需要3字訣：穩(wěn)、快、準(zhǔn)。首先要“穩(wěn)”，不能在比賽過程中突然靜止且30秒內(nèi)沒有動作或起點啟動后30秒內(nèi)無法正常運行，整體投影完全脫離黑線5秒鐘以上，發(fā)生側(cè)翻或仰翻，否則比賽結(jié)束并按0分計算。其次要“快”，因為任務(wù)完成實際時長每提前一秒加一分。最后要“準(zhǔn)”，成功通過A類障礙每個加20分，成功通過B類障礙每個加15分。以直線雙邊橋為例，如果不是四個輪準(zhǔn)位經(jīng)過，只有一邊輪經(jīng)過或有一個輪在橋邊通過都不算成功通行，那么這20分就沒有了。
　　要同時符合3字訣原則是相當(dāng)困難的，譬如要穩(wěn)、準(zhǔn)就會和快有矛盾，這時就要取個平衡點。當(dāng)然以能完成比賽為第一要素，其他再做優(yōu)化考慮。在技術(shù)上來考量的話，要“穩(wěn)”首先是造型對稱、重量平均以及輪子要寬并摩擦力好；要“快”就要從輸入電壓功率及馬達(dá)電路方面考慮；要“準(zhǔn)”就要關(guān)注傳感器的安放位置靈敏度及程序設(shè)計是否合理等方面。這幾方面就是創(chuàng)新改良的方向，誰能做得好就能獨占鰲頭。多任務(wù)驅(qū)動決定了該賽項本身的多元化，也許會出現(xiàn)跑得快但不能完成任務(wù)的，也許會出現(xiàn)能完成任務(wù)但是很慢的或很多障礙沒完成的，也許會出現(xiàn)既快又穩(wěn)又準(zhǔn)的，這是學(xué)生平時訓(xùn)練體現(xiàn)出來的結(jié)果，當(dāng)然也會有些運氣因素。不要認(rèn)為平時能夠走好到比賽就一定行，因為有環(huán)境光、場地、材質(zhì)、電力或零件損壞等因素的影響，但對于訓(xùn)練有素的學(xué)生來講，這些都不是問題。環(huán)境光或材質(zhì)變化可以通過改變程序紅外線尋線傳感器的值適應(yīng)變化，電力不足或零件損壞有后備更換即可。每個障礙都有不同的解決要點，如B2—V形谷和B1—森林的尋線傳感值就不同，而且速度也不同，需要學(xué)生平時多加練習(xí)積累。
　　3.機(jī)器人現(xiàn)場主題創(chuàng)作
　　機(jī)器人現(xiàn)場主題創(chuàng)作大賽（如圖4）中，參賽隊伍依據(jù)組委會統(tǒng)一提供的機(jī)器人構(gòu)件，按模擬轎車路考的主題進(jìn)行現(xiàn)場機(jī)器人搭建、編程及動作展示，參賽隊伍該階段得分占總成績的40%。
　　和上面的比賽一樣，想得到好成績抓住3字要訣就可以了。一要“穩(wěn)”，因為斑馬線、學(xué)校路口未減速慢行屬違規(guī)，每次扣3分。二要“快”，因為任務(wù)完成實際時長每提前一秒加一分。三要“準(zhǔn)”，因為觸碰繞樁、限寬門、未停在指定靠邊停車區(qū)、部分或全部機(jī)身垂直投影位于指定靠邊停車區(qū)外屬違規(guī)，每次扣2分。這一部分比賽和常規(guī)賽最大不同之處是需要組裝，當(dāng)然組裝也不難，因為先行者機(jī)器人非常簡單小巧，注意主控板和幾個傳感器的連線位置就可以了。但是麻雀雖小五臟俱全，它的功能卻能和越野機(jī)器人相媲美。它采用三輪驅(qū)動，兩個主動輪，圖形化編程和C語言編程混合控制形式，端口開放性好，可以添加紅外傳感器、超聲波傳感器等多個傳感器，可以外接遙控器，完成實時控制。其中需要注意的是繞樁與轉(zhuǎn)角和限寬門的位置很容易違規(guī)，怎么調(diào)整程序能符合3字要訣，需要教師和學(xué)生自己去摸索。
　　NOC機(jī)器人越野賽是一個多任務(wù)驅(qū)動下的綜合創(chuàng)新技術(shù)實踐比賽，希望看到這篇文章的你可以對這個項目感興趣，積極關(guān)注并參與這個比賽。
　　
　　智能機(jī)器人競賽·機(jī)器人場地越野以機(jī)器人創(chuàng)意項目組合為載體，以機(jī)器人器材為工具，為學(xué)生設(shè)立相應(yīng)的機(jī)器人創(chuàng)意項目課程，讓學(xué)生在充滿樂趣的活動中，學(xué)習(xí)并掌握機(jī)械、電子結(jié)構(gòu)、信息技術(shù)、電腦應(yīng)用等綜合知識。培養(yǎng)他們的團(tuán)隊協(xié)作意識和創(chuàng)新能力。模擬F1競賽和汽車越野大賽的真實場景，并且將兩種大賽的特性合二為一，更富挑戰(zhàn)性；將森林、沙地、水坑、山谷等特殊地理環(huán)境真實展現(xiàn)；學(xué)生動手自己改裝；學(xué)生獨立編程實現(xiàn)動作。