1、足球机器人培训手册概 述APOLLO 号飞船实现了 “将人类成功送上月球并安全返回” 的目标。科学家和工程师们克服了重重困难，不断开拓、开创新的技术领域，才最终完成了这个梦想。2050 年前研制一队全智能类人型机器人足球队员,并击败世界杯冠军,这个梦想离我们到底有多远? 国际机器人杯的组织者与爱好者勇敢接受挑战,义无反顾地向着这个目标努力，但它决不仅是他们的梦想，更是我们大家共同的梦想。足球运动作为一项体育竞技项目,完美地体现着人类追求配合、协作、体能、竞争 揭示着人类对于美的追求。正是因为它独特的魅力，才能如此长久地鼓舞人们的热情，让你哭、让你笑，让你激动，让你为之疯狂，让你欲罢不能 机器人
2、足球是以足球为载体的前沿高科技研究和高技术对抗，它广泛涉及人工智能、计算机视觉、自动控制、精密仪器、传感和信息等一系列学科的创新研究，其研究成果可广泛应用于工业、农业、军事、信息技术等实际领域，集中反映出一个国家的高科技水平和综合国力。青少年机器人足球赛是一个以机器人项目为主体的科技教育交流活动，目的是从小培养青少年的科技兴趣，激发他们学习的热情，并为他们提供机会，与世界其他国家的学生共同探讨机器人奥秘。为引发中国青少年对机器人足球的浓厚兴趣，针对青少年机器人足球赛，我们编写了这本学习手册，目的是让孩子们学习足球机器人的相关知识，编程，帮助他们为参加青少年机器人足球赛而做好准备。在手册中，我们
3、并没有给出一个完整的可以马上投入比赛的程序，而是根据机器人在比赛中所要遇到的各种情况，分别设计出相应的程序模块，同学们通过对这些模块程序的学习, 肯定会有所启发，然后进行相应的改进，最后，经过自己的努力，把这些模块连接起来，最终设计出自己的足球机器人程序，而不是简单的模仿，这也是我们编这一手册的初衷。也只有这样，才能激发学生们好学、好胜的心理，引导他们在活动中、在亲自动手操作过程中、通过自己的观察、分析，寻找自己完美的解决方案，增加机器人足球赛的趣味性与竞争性，同时，在这个过程中，学到多方面的知识与技巧，为将来的发展打下良好的基础。学习这一手册，要求你具有一定的 ROBOLAB 编程基础。如果
4、你是初学者，请先学习我们的 ROBOLAB 编程教材，循序渐进才能设计出一流的足球机器人队伍。目 次1. 制作足球机器人所需要的器材2. 足球机器人的任务3. 学习足球机器人之前的准备4. 在比赛中开定位球5. 机器人遇障碍物之后转弯6. 循环语句的使用7. 扫描8. 搜寻足球9. 简单的足球机器人10. 灰白渐变场地纸的检测11. 子程序的使用附：机器人足球赛规则一、制作足球机器人所需要的器材：1 软件建议使用 ROBOLAB 编程软件（也可使用其他语言）：为你的机器人 编写程序2硬件：a) RCX 微型电脑：足球机器人的大脑、运行足球机器人程序b) 红外发射仪：与计算机相连，将在计算机上编
5、写好的程序下传到 RCXc) 马达：带动 机器人运动、也可作其他用途d) 乐 高光电传感器、特殊光电传感器：检测光值，根据场地、球的光值，找到足球，并将足球踢入对方球门e) 机器人足球：机器人专用足球，可以发出红外光， 以便机器人寻找。f) 可用的乐高积木：搭建足球机器人二、足球机器人的任务：在特定的场地寻找物定的足球，并将足球踢入对方球门乐高光电传感器 RCX马达 红外发射仪 软件环境境特殊光电传感器足球可用积木三、学习足球机器人之前的准备1 搭建足球机器人使用器材，设计自己的足球机器人2为足球机器人编写程序在开始学习足球机器人的编程之前，你对 ROBOLAB 编程的了解当然是越熟悉越好。如
6、果你觉得自己还不能非常娴熟的运用 ROBOLAB，可以先学习一下我们的准备练习。通过下面实际应用的练习，你会获得快速的提高，从而更好的学习后面讲到的足球机器人编程。以下便是练习：练习 一 检测光值概述我们在机器人的底部装上光电传感器，这样机器人就可以检测出地面的光值了。在程序中为光电传感器设定一个光值，设计条件分支，当光电传感器检测到地面的光值低于设定的值时，机器人就停止前进。如果光值的设定合适（需要自己通过实验来调整），那么机器人在遇到诸如粗黑线之类的黑暗区域后就会自动停下来。准备在一张白纸上画一条宽 2.5 厘米宽的弯曲黑线。它的作用是使得机器人的光电传感器检测出低于设定值的光值，使机器人
7、停止前进。方法1) 把机器人马达的功率等级设置为 3。2) 当机器人的光电传感器检测到光值小于 40 时，停止前进。注意 为了增加传感器的灵敏度,光值的设置最好接近于（稍为低于）白纸的表面光值。你可以把光电传感器对着白纸，按下 RCX 上的 VIEW 按钮来测白纸的光值。练习二 循环语句的使用概述一个程序如果不能让机器人无间断的运行，是没有用的，因为机器人最终还是会自己停止下来。一个循环语句的作用就是让程序重复运行，而不必创建一个很长的程序。下面的程序设计的是机器人不断向前移动，每当遇到一个黑暗的区域，即光电传感器检测到光值低于设定值时，机器人就自动转弯，并周而复始下去。方法1) 下面的这个程
8、序和上一个程序基本上是一样的，只是多了代表跳跃语句的红色“跳转”和“着陆”箭头。2) 如果程序执行到“跳转”的箭头，程序就会返回到同一颜色的“着陆”箭头处，再继续重复执行这段程序。3) 程序会反复循环的执行下去，直到 RCX 上的 RUN 再次被按下。注意 以上具有循环命令的机器人程序的功能有限，因为它仅仅包含了一组循环命令。 当你的程序变的很复杂时，可以使用多重循环，不同颜色的跳转图标代表不同的循环，可以相互嵌套，因为颜色不同，还可以使彼此能够区分开来，方便编程者的检查。练习三 使用分支语句让机器人沿着简单的粗黑线行走概述这个程序可以让机器人（小车）沿着黑线行走。在机器人的底部装备一个或者两
9、个光电传感器，让机器人沿着黑线前进，当机器人偏离黑线时，光电传感器会检测到黑线，条件分支会给出命令，让机器人在很短的时间内向黑线一侧转弯。当机器人回到黑线的路线上时，光电传感器检测到的是明亮区域的光值，于是机器人停止转弯，继续向前，从而实现机器人沿着黑线行走。方法1) 要想知道机器人身上的光电传感器检测到的光值，可以按 RCX 上的 VIEW 按钮，直到显示屏上出现一个箭头，指向一个输出口，同时显示出数值，表示的是连接在这一输出口上的光电传感器所测到的光值。RCX 在白色区域表面读出的数值应该在 40-50 之间，在黑色区域表面测到的光值应该在为 30-40 之间，你需要根据地面的实际检测到的
10、光值来设定程序中光电传感器条件分支的值。2) 程序不断地循环运行。3) 如果机器人偏离黑线，光电传感器掠过黑线时测到的光值小于 30 时，关闭马达 A，让马达 C 向前运转。4) 马达 C 不断向前运行，而程序每循环一次就检测一次光值，并记录下来。5) 如果机器人的光电传感器没有找到黑线（光电传感器的读入值大于 40），机器人就会关闭马达 C，同时启动马达 A。6) 程序将指挥机器人重复原来的动作，不让机器人脱离黑线。7) 因此机器人会一直沿着黑线向前进。练习四 沿着黑线走（高速）概述上一个程序只用到了一个光电传感器，而现在这个程序要求在机器人的底部使用两个光电传感器，就是为了提高了机器人沿黑
11、线走的速度。当光电传感器检测到黑线时，机器人会在很短的时间内朝黑线的方向转去，然后再继续前进，周而复始，始终保持在黑线的方向上。方法1) 程序需要不断的循环重复。2) 每隔 0.05 秒就给出一个前进的命令。3) 每一次循环光电传感器都要检测一次光值，并记录下来。4) 如果机器人偏离黑线，那么其中一个光电传感器就会检测到黑线（光电传感器的读入值小于 42），它就会停止这一边的马达，使机器人转向这一边，机器人会回到黑线，停止转动，再继续向前，循环往返，从而实现沿黑线高速走。注意1 光电传感器探测到的数值可以在 RCX 上的检测窗口上显示出来，按下 RCX 上的 VIEW按钮，多按几次，直到显示屏
12、上出现一个箭头指向一个输入口,表示连接在这一输出口上的光电传感器所测到的值。当机器人处在白色区域，即光电传感器对着白色地面时，光电传感器读出的值应该在 40-50 之间。 沿着白色区域的各个方向用手推动机器人，目的是为了检测各个方向上的地面的光值。 记录下所读到的最小的光值。 把机器人放置在黑线上，让光电传感器器对着黑线，记录下读入的光值。 编写程序时，光电传感器分支的判断值就是上面记录的两个值的中间值。2 如果机器人越过黑线，你必须减小马达的功率或将光电传感器分支的判断值设置为一个接近于白色区域表面的光值，使光电传感器变得比原来更敏感。好啦，如果你能够顺利完成以上练习的话，相信你已经有能力来
13、开始学习足球机器人了！让我们开始进入正题吧：足球机器人编程一、在比赛中开定位球概述比赛中圈开球前，所有的机器人将要被放置在他们各自的场地上。足球被放置在场地的中央，并且所有的机器人必须距离发球点 15CM。开球的球队可以放一个机器人在球的附近。当裁判吹哨之后机器人才可以踢球。开球一秒钟过后，开球的机器人才可以再次触球。在竞赛中一旦开球，其他的机器人必须立刻启动。任意球规则同上。方法在机器人碰到球之前，它得速度应该达到最大，这样击球时的力量才会最大。另外还要防止机器人“双击”球或跑错方向，为了做到这点，机器人在碰到球之前需要跑动大约15CM 的距离。击球之后它必须停止一秒钟后，才可以再去追球。注
14、意 为了给带有问号的记时器标上准确的时间，你需要经过调试实验来获得这一数值。 每个图标要按顺序依次连线，你不能从绿灯直接跨越各个图标，而连线到红灯上，必须前一个图标尾连后一个图标首，依次连接。二、机器人遇障碍物之后的转弯概述在比赛过程中机器人会碰到墙壁或者其他的机器人。为了避免机器人被困在一个地方出不来，或者机器人互相纠缠在一起无法动弹，下面的程序就是为了解决这一问题。在机器人顶部的最前方装上触动传感器，当机器人往墙壁或其他机器人撞去时，触动传感器首先会被挤压，我们设计触感的分支语句令机器人转弯，然后离开墙壁，就避免了堵塞。方法为了防止机器人堵在墙边，我们应该让机器人在撞墙后能够自动转弯，最好
15、每一次撞墙后，机器人转弯的方向均和上一次不一样，这样就避免了机器人被困在同一个地方。注意 这个程序解决的只是碰撞问题，而且必须让程序不断地循环。三、循环语句的使用概述循环语句的引入是为了保证你的机器人能够持续运动，这一点可以通过使用“跳转”和“着陆”有色箭头或者是循环图标来实现。方法跳转箭头的功能非常强大，你可以让程序从“跳转”箭头跳到的另一个相同颜色的“着陆”箭头上。箭头有六种颜色，你可以根据实际情况，选择不同颜色的箭头以示区别，还可以在一对同颜色的箭头内套用在这一循环外已经使用过的某一颜色的箭头。注意 如果你的程序中设有分支语句的话，你就不能使用跳转语句使程序从一个分支跳到另一个分支，这样
16、是不允许的。四、扫描概述我们知道，机器人自己能够不断地移动，并通过自带的寻找足球的程序来找球，才能够在比赛中踢球。因为 RCX 采样频率的限制，机器人找球时每一次扫描的时间只能是 0.1秒，即 RCX 采集一次信息的最短时间。为了延长扫描的时间，可以将马达的速度减慢，可是一旦机器人遇到堵塞的时候，就没有足够的动力来摆脱堵塞。因此，应该将机器人的动力设为最大，而把每次扫描所要转动的角度设计小一些。方法1) 在下面程序中，机器人从它的左边开始扫描，完毕后向前移动。2) 在程序中添加入发音图标，方便程序员知道机器人的程序执行到哪一步了。3) 机器人扫描一次的时间是 0.1 秒，与 RCX 的采样记录
17、速度一致。4) 机器人在每一个地点朝各个方向扫描足球 8 次，也就是说转动 8 次角度，因此程序需要使用循环语句，循环次数为 8 次，使得机器人在完成每一次扫描后，自动进入下一轮扫描。五、搜寻足球概述介绍完扫描程序模块后，就该介绍寻找足球的程序模块了，以下程序是在 2000 年机器人杯青少年组大赛中获胜机器人寻找足球模式的基本原理。我们需要把特殊的光电传感器（组委会提供）安装在机器人的前面，以使它可以接收到特殊足球（具有透明外壳，内设红外发射管）发出的红外光。因为特殊光电传感器对红外光的灵敏度最大，所以假定当特殊光电传感检测到的光值超过其周围环境光值达到一定比例时，机器人就“看”到足球了，通常
18、情况下把这个超出的比例设定为 40%。方法1) 机器人在扫描过程中，每转动一个角度，就通过特殊光电传感器检测一次机器人前方的光值。2) 如果特殊光电传感器检测到的光值超过 40 时，机器人会给出一个和前面不同的音调，表示找到了足球，并立即全速向前移动击球。3) 如果机器人找不到足球，再完成一轮扫描后，它会自动向前移动一步，并开始新一轮的扫描。注意 在这个程序中，接在 1 号输入口上的特殊光电传感器器在检测时，周围环境的光值（除足球外）不得超过 40，以免干扰机器人辨认足球。 按下 RCX 上的绿色 VIEW 按钮，多按几次，直到显示屏上有一个小箭头出现在 1 号输入口附近。 这时我们就可以在液
19、晶显示屏上看到接在 1 号输入口上的特殊光电传感器器所检测到的光值了。 将机器人在场地中慢慢旋转一周，记录这一过程中特殊光电传感器器所读入的最大光值。 这个记录下来的最大光值，就在你的程序中作为特殊光电传感器分支语句的判断光值。如果你希望机器人在搜寻足球的时候可以更快、更好的找到足球，最好的办法是选择一个自然光无法进入的房间，而且房间内不能有白炽光线，从而使特殊光电传感器器能对足球发出的红外光保持最高度的灵敏度。六、简单的足球机器人概述下面是一个可以实现简单机器人足球赛的程序，但是在这一程序中，机器人还不能够辨别出球该踢向哪个半场。下面还将提及到 ROBOLAB 中的容器图标的作用和用法。方法
20、1) 使用容器取代循环（跳跃箭头）是为了使程序更为精简。2) 容器就是一个数据储存库。3) 机器人每经过一次扫描，就会在容器中存入一些数值，比如说之前读取的光值，扫描的次数等等。4) 程序中用到了容器的条件分支语句，当容器中记录的值达到 8（经过 8 次扫描）之前，程序将一直执行条件分支的下支。5) 经过 8 次扫描后，程序将进入条件分支语句的上支，机器人向前移动，并开始新一轮的扫描。6) 在新一轮扫描开始之前，容器将被清零，即把容器重新设置为零。7) 前面提过，把触动传感器装在机器人的前面，而利用触感条件分支语句用来判断机器人是否碰到墙壁或其他的机器人，然后让机器人避开障碍。8) 当机器人发
21、现足球之后，程序就会通过蓝色跳跃和着陆箭头进行转移。机器人将继续它的循环程序，只要足球在前方，就会一直全速追击下去。但切记，在机器人击球之后，必须间隔一秒钟，才可以再一次击球，否则会被判为犯规。注意这一程序由于没有设计如何教机器人辨别各自的半场，因而不能避免机器人将球踢进自己的球门，导致乌龙。如果你想在比赛中使用这个程序，最好在上面的程序模块中加上一个自己修订的程序，解决这一问题，可以这样设计，让机器人向前移动 2 秒钟，然后旋转 180 度。如果你的机器人击错了球（朝自己的半场方向击球），比赛可以重新开始，你可以把你的机器人瞄向正确的球门，机器人就可以从正确的方向击球了。七、灰白渐变场地纸的
22、检测概述现在你的机器人已经能够找到球，并可以踢球了，剩下要解决的问题是如何教会它把球踢向对方的球门。组委会在策划比赛时，特别给比赛场地设计了由黑到白灰度纵向渐变的场地纸。由于光电传感器在场地纸的纵向各个地方上读到的光值也是渐变的，所以，我们只需要在机器人的底部装上光电传感器，通过光电传感器把场地纸的光值读入并存入容器中，再根据前后记录的光值变化，从而判断出敌我球门的方向。在这里同样要用到容器图标方法1) 首先，假设己方的机器人应该朝场地纸渐亮（由黑往白）的方向进攻。2) 在向前移动去踢球之前，从机器人底部的光电传感器器上记录下当前所测到的光值。3) 将此光值存入蓝色容器中。4) 然后机器人向前
23、移动 0.5 秒钟。5) 然后记录下这时候检测到的场地纸光值，并将这个值储存在黄色容器中。6) 如果新的光值较旧的大,则表明机器人正在由黑向白前进，击球的方向正确，让它继续保持。7) 如果新的光值较旧的小，则表明机器人正在由白向黑前进，所以是在往自己的球门方向击球，要避免击球自摆乌龙的话，程序此时应该指挥机器人绕到球后面，然后再击球。注意 我们可以测试一下这个程序，放一个球在机器人前面大概 15CM 的地方，然后让球滚动。如果球进入机器人前面特殊光电传感器（2 个）的检测范围内，机器人将朝球的方向追去。如果球落在机器人检测范围外，那么机器人暂时还无法找到足球，于是机器人向前移动一步，发出特定的
24、音阶，然后开始旋转（扫描）。 如果你没有标准的灰白渐变场地纸,可以用几张白色和黑色的纸暂时代替。八、子程序的使用概述如果你经常使用 ROBOLAB 的话，你就会发现，很多时候相同的一段程序在一个项目中需要重复写好几次，反复的重写不但浪费时间还使得程序变得庞大。也许你想到了用剪切-粘贴来复制程序，但是这样做还是很麻烦，并没有从根本上解决问题。下面介绍给你一个更好的方法使用子程序。首先，你需要在你电脑上的 ROBOLAB 中添加 Extras 。步骤如下，进入 Robolab 中的发明家级别，点击工具栏上的 Project 项中的 Install(Remove) Extras，完成即可。使用子程序
25、，就是把冗长的程序精简成一个图标来代替，它可以在你的程序中随时随地的插入，不但使用非常方便，而且令你的程序更美观。以下是子程序的生成步骤：1) 下面这个程序是搜索足球程序中的一部分，我们将要把它制作成子程序。注意在使用子程序前后的过程和步骤。2) 使用你的鼠标，把需要生成子程序的该程序的部分圈上，也就是选中，如果这一区域只有一根入线和一根出线，那么把它设置为子程序会容易得多。1) 首先，用鼠标选取你所要精简的程序部分2) 然后，从编辑菜单（Edit）中选择创建子程序（Create Sub VI）。3) 这是会出现一个外观显示（如上），而你所选择的部分现在用一个标有“Inventor”的 t 图
26、标来代替，这就是你刚创建的子程序。4) 如果你双击这个子程序的图标，屏幕上会出现一个功能面板如下。功能面板上有提示,如果你现在双击子程序的图标,它就会在这儿显示。你可以编辑这个图标，也可以通过它使子程序的图标更具信息化和个性化。5) 完成之后，情形如下：程序中重复的部分现在已经为子程序的图表所代替，当你需要用到相同程序部分的时候，你可以在任何时候用设计好的子程序来代替它。现在是不是变得方便多了？综合运用如果你能够弄明白以上各个模块的原理和编程，那么你现在已经具备了制作足球机器人所必需的基本技能。但这还不够，你必须把以上所提及的各个不同的模块都融会到一个完整的足球机器人程序当中。实现这一目的有很
27、多种方法，但是不要把这个任务看得很轻松, 因为要是非常容易的话, 也就不值得你花时间去做了。 所以, 我们才没有在这个说明中提供一个完整的参考程序，就是希望你能够用到更多的自己的东西，制作出更完美的足球机器人。本手册根据青少年机器人足球赛的官方组委会相关资料编写，仅以作参考。祝你好运！附：机器人足球比赛规则一、比赛场地尺寸：比赛场地是 48 英寸（1220mm）72 英寸（183 0mm），下面给出场地图：基板：场地的基板将铺上由组织委员会提供的灰色标准尺度的纸，比赛场地可能放置在桌子上或地板上，尽量保持比赛场地的平整和水平。但是，我们建议参赛队伍设计其机器人对地面障碍物的反应距离为至少 1c
28、m,以克服场地表面轻微的弯曲。墙壁：在所有的场地边界都会放置墙壁，包括球门的后面。墙壁将涂上黑色（dullest darkest black），高度为 5.5 英寸（14 厘米）。球门：每个球门的宽度为 18 英寸（45 厘米），位于场地底线的中间。球门两侧垂直于底线的围墙内侧须涂成灰色(由 75%的 Matt 白和 25%的 Matt 黑合成) 。设计图：场地的设计图将由组委会提供。这样，参赛队伍可以建造自己的训练场地来为足球赛做准备。照明：比赛场地照明的说明由当地组织提供。比赛队伍必须确保自己的机器人适应比赛场地的照明条件。二、机器人面积：每个机器人占用的地板面积不能超过220 平方厘米。
29、直径：站立的机器人所占面积圆直径不超过 22厘米，任何部件不得超出该范围。高度：机器人高度不能超过 22 厘米。标识/颜色：鼓励参赛者对机器人进行修饰，让机器人更具个性化，但机器人的颜色不应该影响到光电传感器识别其它机器人。队伍：每支队伍选派 2 个机器人。三、足球：比赛将使用一个由国际青少年杯组织提供的电子球，直径约为 7.5cm。电子球可以发射红外光（IR）。四、赛前检查比赛开始前，每个机器人需要接受全体裁判员的检查，以确证它们符合上述规范。检查时，机器人大小以其最突出部位为准，即最长点为计算点。不符合规则的机器人将被取消参赛资格，符合下述“冲突解决”条例外者除外。为了验证机器人的搭建和编
30、程是否自己完成，大会要求队员们陈述如何操作他们的机器人。机器人由学生搭建，可以使用其他成型产品，但学生必须改建其中大部分结构。如果机器人主体不是由学生搭建，比赛裁判将会取消该队的参赛资格不允许指导老师进入检查区域。五、冲突的解决：规则中不明确的争论和最终解释权归比赛前指派的三位仲裁人。这三位仲裁人与所有参赛的队伍没有任何关系。不明确的地方将适当参考 FIFA 官方规则。经半数以上对手同意，在比赛的中，对于特殊的问题和/或参赛机器人性能，可以对比赛规则做特殊的修改。六、赛前安排开始比赛前，组织者应尽可能让比赛队伍提前至少两个小时进入比赛区域。每次比赛前，争取给各队至少 10 分钟的准备时间。但是
31、参赛者应该明白，由于各种情况都可能发生，有可能不能保证充足的准备时间，对此参赛队不得提出疑意。七、比赛比赛的时间：比赛分上下两场，各 10 分钟，有 5 分钟中场休息时间。比赛时钟将持续计时（两个 10 分钟半场），不会停止（有“机器人被损坏”时除外）。计时器由裁判来控制。开始：开场前，由裁判抛硬币，由最先进入本轮比赛的队伍先猜正反面，猜赢的一方选择开球或挑边，开始第一个半场比赛。第二半场双方交换场地，并由上半场没有开球的一方开球。开球：每一半场以开球时间为计时开始时间。在开球时，所有的机器人都必须位于自己的半场，且必须停止运动。球由裁判放置在场地的中心，所有不开球的机器人与球的距离要在15
32、厘米以上。开球的队伍将机器人放置到球附近。裁判可以调整机器人的位置，最后宣布完成调整。在裁判的哨声后，通过遥控或一个队员的控制，机器人开球。机器人将击球，注意：一秒钟后开球的机器人才可再次触球。机器人开球后，其他机器人应立即启动,开球 5 秒之后，裁判再次鸣哨， 在这五秒内没有移动的机器人将被判罚犯规，并给与另一方任意球机会。如果开球一方的机器人在裁判明哨后 5 秒内没有触球，则由另一方开球。队员：通常，不允许队员移动机器人。有三种情况不属该规则：参考“开球” 、“被卡住的机器人” 、“被破坏的机器人” 。每次比赛的开始时，参赛队伍选定一位队员，在比赛期间，在规则允许范围内，这位队员负责开动、
33、放置、移开机器人。在比赛期间，队员坐在比赛场地附近，除非有裁判的指示，方可靠近比赛场地。球的运动：开球时，必须向前踢球，否则重新开球。重复开球超过 3 次，开球权将交给另一队。比赛机器人不能“占据”球，占据球的意思是机器人通过堵死球所能移动的方向，从而完全控制球。例如：将球固定在机器人身上，或使用机器人身体将球包围，阻止其它机器人触球。任何时候球都必须是可见的，它不能被压在机器人底下。不允许使用包围夹子或圆圈。其它机器人必须能触到球。在机器人面前的间隙必须是球直径的 1.5 倍。在比赛期间，允许机器人将球提起。但是，提起的高度不能威胁到观众、裁判或队员的安全。计分：球必须自由滚入球门才能计分。
34、唯一例外是, 当一个机器人在距离球门不到 15cm 的地方第一次触球时, 如果球入球门的话, 判进球为无效。比赛中，足球进入球门区域，裁判宣布进球有效，球将人工放回场地的中心。如果进球高过球门线 5.5 英寸（14 厘米）以上，进球不算，判给防守队伍一个任意球。在进球被计分后，重新发球，将由失球方发球，参看“开球” 。守门员：如果参赛队愿意，可以安排一个机器人作为守门员。注意，守门员与在场的其它队员一样需要遵守相同的犯规规则，参看“犯规” 。犯规定义了如下犯规规则：比赛中止不前： 如果裁判认为比赛发生中断，将判给最后一次触球的队伍一个任意球。假如在 20 秒钟内没有任何机器人触到球，而且看上去
35、没有机器人将会触到球，将会认为比赛中断。机器人无法移动： 在 20 秒钟或更长的时间内，如果裁判认为机器人没有移动，裁判员可以自行或在队员的要求下，将机器人从比赛场地拿出。参赛队员可以维修机器人，在最少一分钟后，可以要求将机器人放回比赛场地。多人防守： 当防守方有超过一个机器人进入防守区域中，并确实影响到比赛，将判犯规，并判给对方一个任意球。任意球：在犯规或比赛中断后，将出现任意球。如果任意球出现在犯规后，球将放置在犯规的地方。如果任意球出现在比赛中断后，球放在原来地方。如果球在靠近墙壁或防守区域线6 英寸（15 厘米）以内的地方，球将放置在离墙壁或防守区域线 6 英寸（15 厘米）处。所有的
36、机器人将会放置在离球 6 英寸（15 厘米）外。获得任意球的一方可以在球附近放置一个机器人。机器人在裁判鸣哨后可以开球。在开球后, 其它机器人才可以运动起来。 在开球一秒钟之内，开球的机器人不能再次触球。开球 5 秒之后,裁判再次鸣哨，在这五秒内没有移动的机器人将被判罚犯规, 并给与另一方任意球机会。如果开球的机器人在哨响后 5 秒之内没有开球的话,其他机器人可以开始移动。点球：没有点球。越位：没有越位规则。时间暂停：在比赛中没有时间暂停。换人：比赛禁止换人。每个队伍有而且只有两个机器人，每一个都必须通过先前的检查。发现任何队伍违反这个规则，比赛资格将被取消。球被卡死： 如果球被机器人和墙夹在
37、中间无法移动，并且被裁判认为无法自行解开，裁判就会把球移到离最近的球门柱 45cm，并且离球原来停留处最近的地方。裁判还要通过最小的移动解开堵塞的机器人。被卡死的机器人：人不能释放已卡死的机器人，除非是在裁判的指示下。在这种情况下，裁判可能给出一个比赛停断，然后，一个队员只能移动机器人让它刚好能自由运动，裁判可以重新放置机器人的位置。被破坏的机器人：如果机器人在比赛进行期间部件脱落，在裁判的授权下， 一个队员可以从场地上拿开被破坏的机器人，这个队伍可以在现场修复这个机器人，并在最少 1 分钟后，在裁判的授权下将机器人放回场地。在机器人移开、修复、复位时，比赛继续进行。比赛场地的修改：严禁修改或
38、破坏比赛场地和/或比赛用球。如果出现这种情况，比赛将暂停，在比赛恢复之前，马上实施补救措施。如果裁判认定某一队故意或是敌意导致破坏，这支队伍将取消比赛资格。冲撞/攻击：在比赛期间， 如果一个机器人利用一个装置或一种连续施加力的动作，或主要目的是严重破坏其它机器人功能，裁判可以出示黄牌来警告这个机器人。参赛成员必须将机器人移离比赛场地，并修正这种问题，比赛将继续（如“被损害的机器人” ）。一旦机器人已经修复，这个机器人将经裁判的批准恢复比赛。如果问题再次出现，裁判将出示红牌，这个机器人将再也不能参加这次比赛。这个规则同样适用于一个机器人连续地冲撞另一个不控球的机器人。破坏行为：不允许由任何的破坏
39、行为。一个机器人故意干涉另一个机器人将会被取消资格。机器人表现出严重的和重复的冲撞和/或攻击其它机器人，达到破坏其它机器人功能的行为是不允许的。公平竞争：除了上面的所有条款之外，没有给出规定防止可能的身体接触、碰撞、危险的活动、障碍物等等，但是，我们期望所有的队伍的目标都是进行一场公平的有规则的机器人足球比赛。八、环境分享：国际机器人杯的一个共识是在比赛后，必须与其它参赛者一起分享技术上的进步。这样能使竞赛能助长和鼓励更深一步的发展。在比赛后，任何学生的开发将在西觅亚网站发表。无线通讯：在比赛大厅里，不允许使用任何无线或红外通信装置，但是，机器人可以通过手持的遥控设备来激活，或在每个比赛半场的开始和每次暂停后由裁判来激活。精神：非常希望所有的参与者、学生和导师敬重国际青少年杯的使命。裁判在赛事精神下行事。“不在乎你赢还是输，而是你能在这里学到多少东西” 。对于其它队伍的考虑：参赛者不能进入其它联盟或其它队伍的准备区域，除非得到他们队员的邀请。行为：在比赛现场，不允许有不礼貌的行为，否则，根据裁判、仲裁者和大会组织的决定，将会被驱逐出比赛场地和有可能取消比赛资格。
