2023年长郡双语魅力学科节之未来太空车障碍赛

2023年长郡双语魅力学科节之未来太空车障碍赛

(附加赛：创客电子作品制作赛)

近几年以来，我国在探月探火方面取得重大成果，月球车、火星车等太空车备受世人瞩目。未来，我国还将实施载人月球探测、火星取样返回等重大航天工程，太空车将会得到进一步发展。未来太空车会有什么样的外观？会具备哪些功能？欢迎从多学科和跨学科的角度出发，参与我们的挑战任务，点燃太空探索的热情。

一、参与对象及赛制

1、参与对象

初一、初二年级全体同学（以班级为单位报名参加）

每班选派队伍数不设上限，但至少选派两支队伍参赛。

每支参赛队伍由2名参赛选手组成。同一选手不得跨队参与同一命题比赛。参赛队伍不得借用他人器材设备。

2、赛制

赛程分初赛、决赛两个阶段。比赛规则如下：

初赛：各班先自行组织选派队伍代表班级参加年级初赛，初赛在各年级内进行，各年级各自选拔10支队伍参加决赛。

决赛：各年级分别评选出的前10支队伍（共20支队伍）参加现场决赛。决赛前5名的队伍将作为未来太空车障碍赛代表参加4月24日科技节闭幕式表演赛。

3、评奖规则

本次比赛分设班级团体奖和个人奖。

1）个人奖：以队伍比赛名次作为评奖依据。

凡设计制作的太空车能够得分的队伍，均记个人三等奖；进入决赛的20支队伍，按队伍比赛成绩，决出10个一等奖，10个二等奖。

2）班级团队奖：

班级参与分：班级选出的参赛队制作的机器设备能够运行，则班级得分每支队伍记0.5分/支；

班级初赛得分：班级选拔的参赛队进入了年级前10名，即闯进决赛，班级得分每支队伍记10分/支；

班级决赛得分：决赛第1名，班级得分记40分，第2名班级得分38分……往后班级得分依次递减2分。

班级总分=班级参与分+班级初赛得分+班级决赛得分，最终以班级总分作为评奖依据。

二、时间、人员安排

1、初赛：4月3日~4月7日；在各班信息课上进行测试，由各班信息科技教师负责登记班级成绩。

各年级信息科技备课组长负责本年级的参赛队伍成绩统计：

初一：曾文武；初二：刘涛

初赛后，留出一星期的完善修改时间。

2、决赛：4月13日中午（暂定）办公楼5楼现场比赛+视频直播，由信息科技组全体教师负责现场评分，学生志愿者维持现场秩序。

3、竞赛辅导

辅导时间：3月13日~3月24日工作日 中午12:30~13:50

辅导地点：科技楼5楼卡魅教室

星期

星期一

星期二

星期三

星期四

星期五

辅导教师

刘涛

张蓝兮

曾文武

杨广

曹国斌

三、命题内容

本项目要求参赛学生以“发现问题，解决问题，探知未来”为原则，考虑未来太空车可能面临的问题和技术难点，提出具体的解决方案并制作演示模型。鼓励参赛者将STEAM（科学、技术、工程、艺术、数学）与创客融合，综合考虑，不仅要有创意，还要动手设计、制作出越障能力较强的未来太空车模型，要求能够爬越不同高度、不同类型的障碍物。

四、考查目标

1、考查参赛队伍面对实际情况，发现问题、提出问题和解决问题的能力。

2、考查参赛队伍创新思维、创造力、团队协作、沟通协调、展示和表达等能力。

3、考查参赛队伍多学科知识交叉学习和应用的能力。

4、考查参赛队伍的动手实践的能力

五、比赛规则

自行设计、制作、调试，完成未来太空车模型（以下称装置或作品）

1、赛道要求

1）赛道材料为木板，其上表面需平铺粘贴140g/m2的复印纸，并在纸上标注出发线。赛道一端放置障碍物。

2）障碍物分别由高度为1cm、2cm、5cm、10cm、20cm和50cm的木板组成，可组合不同的整数高度使用，且每块木板厚度偏差不超过0.2cm）。障碍物上表面需粘贴140g/m2的复印纸，并标注终点线；障碍物面向装置的坡面为90度垂直面，无需粘贴纸张。障碍物相对赛道固定，初始高度为5cm，每次挑战可增加1cm高度的倍数。

3）赛道尺寸如图所示。赛道宽度40cm，出发区长40cm，出发线（BB'）至障碍物下边缘（CC‘）为40cm，X为障碍物高度。

2、名词定义

1）着地点：装置与赛道或障碍物接触的点。

2）投影点：装置垂直投影落在赛道或障碍物上的点。

3）爬越成功：装置在规定时间内全部着地点在障碍物上，且至少有一个着地点过终点线DD'。

如比赛时某未解释的名词存在疑义，由裁判长做出最终解释。

3、装置要求

1）装置的长、宽、高尺寸不超过25cm*25cm*25cm（初始尺寸），装置总质量不超过500g（包括动力装置）。

2）装置使用的电动机和电池需自行准备，需采用以下指定型号。

电动机：N20减速电动机，减速比100，数量1个（电动机工作参数见表1，尺寸参数见下表）；

减速比

空载电流

空载转速

额定转矩

额定转速

额定电流

最大转矩

停转电流

mA

rpm

g*cm

rpm

mA

g*cm

mA

100

W30

150

440

115

≤150

738

300

电池：5号普通电池（圆柱状，单节电池标称电压为1.5V，要求电池外表能看到AA、LR6、1.5V这些信息），数量4个。

以上产品均不指定厂家，外观可参照下图。电子元件（只能是导线、开关、电池底座）及涉及运动的机械零件（如不可拆解的齿轮、齿条、轴等）可以自行采购。

3）除了上述指定采购的零部件，装置的其他部件均应由参赛者自行设计、制作。（学校创客中心3D打印教室以及卡魅教室可提供适当的3D打印和激光切割帮助）

4）装置的动力只能由电池提供，不能利用其他动力。装置中如果有皮筋、弹簧等可以储能的部件，出发前不可预先发生形变储能。

5）比赛时装置不能由人工控制或遥控，且装置应该是整体一起运动，不能弹射、弹跳。

4、比赛规则

比赛共三轮，以成功翻越障碍物的高度作为比赛成绩，取最好成绩为最终成绩。具体要求如下。

1）比赛前，需测量装置尺寸；测量质量（尺寸至少精确到0.1cm，质量至少精确到1g），如尺寸或质量超标，则不能参加比赛；

2）各参赛队伍填报障碍物高度，攀爬高度规定为（x=5+a）cm，其中a为自然数，需确保装置的全部着地点及投影点在出发区（ABB'A'）范围内。

3）装置从出发区域静止出发，选手打幵装置幵关后，比赛过程中不可用手接触装置。在120秒时间内，如果装置整体爬上了障碍物，全部着地点在障碍物上，且任意一个着地点过终点线DD'，则视为爬越成功，成绩有效。

4）在比赛规定时间内出现以下情况，则该次成绩无效

a.比赛过程中用手接触装置；

b.装置在行驶过程中驶出比赛区（装置全部着地点不在赛道内）；

c.有部件掉落、从障碍物上掉落且无法继续行驶；

d.没有爬上障碍物；

e.爬上障碍物但装置任意投影点没有超过终点线DD'。

5）记录成功翻越障碍物的高度，选手和裁判均需签字确认。

5、评分规则

以成功翻越障碍物的最大高度作为作品的最终成绩，以cm为单位。

根据成绩从高到低评选出入围队伍。

如果两队成绩相同，装置质量（向上取整克数）小者胜出。如果成绩、质量均相同，可以要求加赛。

‎ 

未来太空车障碍赛成绩确认表

序号

重量（g）

障碍翻越高度（cm）

最终成绩

选手签字

1

1

2

3

2

1

2

3

3

1

2

3

4

1

2

3

5

1

2

3

6

1

2

3

7

1

2

3

8

1

2

3

9

1

2

3

裁判员签字              

附加赛：创客电子作品制作

一、参赛对象：全校同学（自愿参加）

二、比赛内容：

利用开源硬件，制作富有创意的创客电子作品

选题范围：（可包括但不限于以下内容）学生可从智能楼宇、智能家居、路网监控、智慧医疗、食品管理、智能监护、智能环境监测与治理、个人健康与数字生活等诸多领域出发，基于其对所生活的城市以及社区的调查及分析，选择一个关注的细节作为研究主题，通过电脑编程、硬件搭建、三维造型设计等制作一个具有实用和推广价值的创客作品，例如设计一个智能台灯、垃圾自动分类机、智能浇灌系统、环境土壤检测器、宠物自动喂食器、智能门禁等，鼓励作品创新，提倡使用生活中的环保材料。作品强调学生结合学习和生活经验完成作品制作，充分体现创客文化与跨学科应用，完整展示其功能，并进行交流展示。

三、比赛时间：

作品上交截止时间：3月31日放学前;

作品提交地点：科技楼4楼信息科技组办公室

四、评奖规则

本次比赛分设班级团体奖和个人奖。

个人奖：

以每支队伍比赛得分作为评奖依据。

班级团队奖：

每件作品班级得分记0.5分。

作品第1名，班级得分记40分，第2名班级得分38分……往后班级得分依次递减2分。

班级总分=班级参与分+班级初赛得分+班级决赛得分，最终以班级总分作为评奖依据。

终审：长郡双语网站超管

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