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2024年5月7日发(作者：thombrowne)
第二十届中国青少年机器人竞赛
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中国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，在学校、家庭、校外机器人工作室或科技实验
室等，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
作品参加中国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、电子信息与控制、人工智能和机
械工程技术等，激发学生的创新意识和思维潜能，提高综合设计和制作能力极为有益。
2 主题——“协作机器人”
2.1主题简介
本届机器人创意比赛主题定为“协作机器人”，旨在促进青少年了解机器人与人、机器
人与机器人等协同、交互工作的基本原理方法与技术应用，并使得同学们在探索机器人知识、
技能的过程中树立终身学习的理念。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，进入与智能机器人和
谐共处的时代。
2.2选题范围
协作是个体与个体、群体与群体之间为达到共同目的，彼此相互配合的一种联合行动或
方式。按协作中是否存在分工，协作又可分为同质协作（即无分工协作）与非同质协作（即
有分工协作）。同学们都知道“团结就是力量”，这就是协作的力量。在机器人的世界里，
同样也需要协作。多机器人协作能够使机器人的工作效率更高、智能更强、力量更大；而人
与机器人协作，能够有效增强人类的工作能力、避免工作危险、提高工作效率。本主题将多
机器人协同、人机协同、人机交互等技术应用于机器人领域，为同学们的选题提供了更自由、
更广阔、更具挑战性的发挥空间，创意出各种新颖、有趣、实用的机器人及其应用方式。下
面的几个实例，只是向同学们展示“协作机器人”给我们的生产、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、更有用的机器人，让我们的生活变得更好！
2.3协作机器人实例
人机协作机器人
人机协作机器人，与必须用安全护栏与人隔离的传统工业机器人不同，它可以和人在共
同工作空间中协作、互动，一起完成工作。
2014年10月，博世(Bosch)推出了其首个协作机器人解决方案APAS，它是协作机器人
中很早获得认证的助理系统，可以协助人类工作，且无需任何额外的防护，如图1所示。
APAS的黑色皮外套装有触觉传感器。在机器人和人类一起工作时，这些传感器能够检测到
接触产生的非常规力，并给控制器提供一个即时反馈。同时，机器人还有安全距离保护，当
检测到人靠得太近时，也会自动降低运行速度；在人离开该区域后，机器人会自动恢复正常
速度，相当于隐形的防护网。
图1 协作机器人APAS
ABB公司也有一款双臂协作型机器人，名叫YuMi。作为一款人性化设计的双臂机器人，
YuMi使小件装配等自动化作业进入一个全新时代。工人和机器人可以和谐共处，共同完成
同一个任务如图2所示。YuMi在英文中是“你和我”协同工作的简称。这样的协作系统让
机器人完成制造任务中那些繁琐的重复动作，而让专业人员专注于核心需求。
图2 双臂协作机器人YuMi
YuMi机器人可以在没有安全限制的情况下，在紧凑的空间中实现完全协作的自动化，
可以利用现有的占地面积简化工厂安装。协作环境中的编程也可以通过“教”机器人而不是
使用编程语言来实现。这意味着在一个任务中，可以很快捷地完成示教训练，使得机器人自
动化变得更加简单。
多机协同物流机器人
在亚马逊的物流仓库，数以百计的橙色机器人像小型碰碰车一样来回穿梭，如图3所示。
亚马逊为这些机器小车配备了一套云端线路管控系统。该管控系统就像铁路的调度中心一样，
需要规划每台小车每次任务的行进路线，还需要实时监控整个运输网络的状况。当出现意外
或发生拥堵时，该系统也会及时地生成解决方案，确保整个系统可以正常流畅运行。
我国也有电商和物流公司配备了类似的自动化系统以应对日益剧增的物流压力。例如京
东位于北京的亚洲一号智慧物流中心“地狼仓”，就通过机器人自动化改造提升效率。从消
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