第七部分 - VEX AI 機器人競賽

遊戲、機器人和比賽規則

VEX AI 機器人競賽與 VEX V5 Override 在同一場地進行，使用相同的計分物件和場地元素。兩支隊伍，一支紅色隊伍和一支藍色隊伍，每隊有兩台機器人，參加沒有駕駛控制階段的比賽。每場比賽由十五 (0:15) 秒的 隔離期 和一分四十五秒 (1:45) 的 互動期 組成，機器人在整個比賽中自主運作。

除非本節規則另有規定，否則第 1 節至第 5 節的所有規則均適用於 VEX AI 團隊。學生資格、團隊組成以及參加多個團隊或多個計畫均受學生資格政策 的約束；參見規則G4。

VEX AI 機器人競賽的官方規則說明僅來自 events.vex.com 上的問答，而不是 VEX V5 問答。

VEX AI 機器人競賽：遊戲設計概念

致所有參加 VEX AI 機器人大賽的隊伍以及所有將執裁比賽的主裁判：

Override 是一款堆疊遊戲，而 AI 機器人的行為難以預測。我們知道這兩件事可能會互相抵消。在 VRC 比賽中，當有駕駛員操控時，堆疊的瓶子和杯子會倒塌；在 VEX AI 比賽中，當沒有人操控時，它們也會倒塌。第 7 節的編寫正是出於這個目的，這封信也是。

團隊：我們希望你們盡可能提高工作效率。 Override 賦予自主機器人比以往任何遊戲更多的任務：按顏色對圖釘進行排序，讀取每個目標上的 AprilTag 以了解其位置，找到裝載機，選擇目標等等。這就是這項比賽的目的。兩隊做到這些，即使比賽結束時籌碼散落一地，也是一場精彩的比賽。

切換開關是這款遊戲設計的一大亮點。將一張牌設定為你的顏色，即可改變該象限中黃色牌的擁有者；這是遊戲鼓勵的一種得分方式，它可以讓所有牌堆都保持站立狀態。擊倒牌堆並非得分動作，而讓機器人執行此操作，正是這封信中缺乏優雅之處的地方。

主裁判： 駕駛者可以看到牌堆開始傾斜並及時撤退，或看到比賽走向失控並當場改變計劃。讓機器人做出同樣的判斷是這項比賽中最難的問題之一，每個團隊仍在學習如何自主地繞著其他機器人行駛、移動計分物和場地元素。與堆疊接觸是會發生的，而且它本身很少構成違規。機器人如果在得分、駛向裝載機或操作開關時擾亂了堆疊，則它就是在玩遊戲；被其他機器人撞離路線的機器人也是在玩遊戲。我們要求您先理解，如果機器人從場上扣分，那很可能不是故意的；運用您最好的判斷力，盡可能地給予寬容；並將取消資格視為最後的手段。最明顯的判罰理由是：特別惡劣的行為、採取純粹防守策略的隊伍，或是機器人連續多場比賽重複同樣的破壞性行為。參見VAIG3。

致你們兩位： 這並非放寬標準。這是握手。參賽隊伍都知道其他機器人也處於無人監管狀態，會發生意想不到的事情，一場奇怪的比賽也是一場正常的比賽。主裁判在判罰比賽時，通常都知道他們面前的球隊都在試圖得分。我們的願望很簡單：更多的 VEX AI 比賽以雙方隊伍都能得分而告終，這些得分是由努力得分的機器人獲得的，而更少的比賽以無人希望的 取消資格 而告終。

累積積分。不要貶低對方隊伍。

遊戲設計委員會

VEX AI 定義

隔離期 - VEX AI 一對一比賽的前十五 (0:15) 秒。凡提及自主期的規則均適用於隔離期。

互動期 - VEX AI 一對一比賽中，隔離期 之後的一分四十五秒 (1:45 ) 時段。凡提及駕駛控制期間的規則均適用於交互期。在互動期間，機器人保持自主性；參見VAIG2。

隔離獎勵 - VEX AI 的自主獎勵。凡提及自主獎勵的規則均適用於隔離獎勵。有關更多信息，請參閱VAISC1。

隔離勝利點 - VEX AI 中與自主勝利點類似的概念。任何提及自主獲勝點的規則都適用於孤立獲勝點。有關更多信息，請參閱VAISC2。

隔離點數 - VEX AI 中與自主點數等效的點數，用於資格賽排名。凡提及自治點的規則均適用於隔離點。

在 VEX AI 機器人競賽中，一個聯盟是指一個擁有兩台機器人的團隊。適用規則VUT1和VUR1；參見VAIT1和VAIRM1。凡提及聯盟夥伴或聯盟中其他隊伍的規則，均適用於該隊伍的第二個機器人。

警告

VEX AI 定義旨在讓第 2 至 5 節只需閱讀一遍，無需重寫。凡規則中提到「自主期」的地方，讀作「期」；凡規則中提到「駕駛員控制期」的地方，讀作「期」 。驅動團隊成員仍然是驅動團隊成員：他們放置機器人，站在聯盟站，介紹比賽負載，並在比賽結束後回收機器人。他們不操作機器人。參見VAIG2。

規則修改：字段設定

VEX AI 比賽場地設置與 VEX V5 機器人競賽的對抗賽不同，具體有以下修改：

1. VEX GPS 代碼條必須安裝在場地內。
2. 修改後的場地佈置。四個進球被移除。在每個象限中，從場地邊界外看向該象限時，左側的球門將被移除，每個象限只剩下一個球門和一個中場球門。沒有字段元素被重新定位。
3. 修改了四月標籤編號。中場進球使 AprilTag 保持 0。四個象限目標從紅色聯盟顏色的目標開始逆時針編號：紅色 1 象限中的紅色聯盟顏色目標是 AprilTag 1，紅色 2 象限中的中立目標是 AprilTag 2，藍色 1 象限中的藍色聯盟顏色目標是 AprilTag 3，藍色 2 象限中的中立目標是 AprilTag 4。請參閱圖 VAI-1 和 附錄 A 中的 VEX AI AprilTag 圖紙。
4. 改良型比賽裝藥。沒有黃色/黃色比賽彈藥。紅色聯盟比賽裝藥為 10 杯裝藥和 10 個紅色/黃色別針；藍色聯盟比賽裝藥為 10 杯裝藥和 10 個藍色/黃色別針。
5. 修改評分對象佈局。得分對象依圖 VAI-1 至 VAI-3 所示開始比賽，數量如下。比賽開始時，每個中立球門上都會放置一個黃色/黃色的球門柱。

VEX AI 一對一對抗賽場包含以下項目：

• 48 杯
  • 20 發比賽用彈藥
    • 紅色聯盟 10
    • 藍聯盟10
  • 8 個球在比賽開始時位於球場上預定的位置（灰色面朝上）
  • 比賽開始時，20名球員在場上預定位置（透明面朝上）開始比賽。
• 53個引腳
  • 4 個紅/藍角色在預定位置開始比賽
  • 19 紅/黃
    • 2 預加載
    • 10 發比賽用彈藥
    • 7 場比賽在預定地點開始。
  • 19 藍/黃
    • 2 預加載
    • 10 發比賽用彈藥
    • 7 場比賽在預定地點開始。
  • 11 黃色/黃色
    • 比賽開始時，11名球員將在預定位置上接球，其中包括每個中立球門前的一名球員。
    • 沒有匹配項加載
• 5個進球
  • 2個聯盟顏色
    • 1個紅色
    • 1 藍色
  • 3 種中性色
    • 2個短
    • 1個高
• 4 個開關
• 4個裝載機，每個聯盟太空站旁邊各有兩個。

圖 VAI-1： VEX AI 頭對頭對抗賽場的初始配置俯視圖。

圖 VAI-2： VEX AI 頭對頭對抗場的初始配置的等距視圖。

圖 VAI-3： VEX AI 頭對頭對抗賽場的初始配置側視圖，從觀眾席一側拍攝。

警告

VEX AI 場移除的是目標而不是移動目標，因此組裝說明不變：組裝一個 VEX V5 場，然後去掉四個目標。每個象限一個進球，可以將得分分散到整個球場，消除切換按鈕旁邊的牆壁到球門的瓶頸點，並允許每個進球攜帶一個獨特的 AprilTag 以進行本地化。

VEX AI 機器人技能比賽使用相同的場地佈局，比賽載入和預載修改在 VAIRS3 中。

規則修改：計分

<VAISC1> 隔離獎金標準。 規則 SC7 依原文適用於 隔離期。隔離獎勵 價值十二 (12) 分，與第 2 節評分錶中列出的自主獎勵值相同。規則 VUG5 不適用於 VEX AI。

<VAISC2> 不同的隔離獲勝點標準。 規則 SC8 對 VEX AI 的應用方式不同。任何聯盟若在隔離期結束時完成以下所有任務，且在隔離期期間未犯任何違規行為，則可獲得隔離期勝利點數：

1. 你的聯盟至少獲得五 (5) 個半分。（不包括在自主線另一側象限內得分的半瓶。）
2. 至少有兩個（2）球門，每個球門至少包含兩個（2）半球，為你的聯盟得分。（不包括位於自主線另一側象限內的目標。）
3. 至少有一台機器人位於中場。
4. 兩個機器人均未與場地邊界接觸。

這些標準適用於所有VEX AI賽事。規則 VUG6 不適用於 VEX AI。

警告

VEX AI 團隊由位於自主線一側的兩個機器人組成，其形狀與自主時期的 VEX V5 聯盟相同。 VEX AI 條特意位於 SC8 下方：五個得分瓶半場而不是六個，其中一個機器人最終在中場結束。了解自己的位置是這項比賽的關鍵，因此中場任務會獎勵這種能力。兩台機器人仍須離開場地邊界。

規則修改：遊戲

<VAIG1> 適用標準遊戲規則。 第 2 節中的所有計分規則、特定遊戲規則、安全規則、一般規則和一般遊戲規則均適用於 VEX AI，並使用 VEX AI 定義，但本節中修改的規則除外。以下 VEX U 遊戲規則也依原文適用：VUG2 和 VUG3。規則 VUG1、VUG4、VUG5 和 VUG6 不適用於 VEX AI。

<VAIG2> 自主性意味著整個比賽期間「無人參與」。 規則 GG12 適用於 隔離期 和 互動期間。除以下規定外，駕駛團隊成員不得在比賽期間的任何時間以任何方式直接或間接與機器人、場地元素或計分物件互動。

1. 在互動期間期間，允許駕駛團隊成員伸手進入場地，同時按照規則SG11中所述引入比賽負荷。參見VAIG5。不允許與評分對象進行任何其他互動。
2. 規則 <GG4d> 適用於 隔離期 和 互動期間。駕駛團隊成員只有在比賽期間機器人完全沒有移動的情況下，才能伸手進入場地觸摸自己的機器人，並且只能出於 <GG4d>中列出的原因。
3. 比賽期間，經主裁判許可或要求，可以隨時停用機器人，如GG12 所述。駕駛隊成員必須在主裁判指示時立即關閉其機器人。被停用的機器人在本場比賽剩餘時間內將無法重新啟用。

違規記錄：

1. 在隔離期內，任何違反本規則的行為均依照GG13處理。在 交互期 內，任何影響機器人動作、場地元素或得分對象的 違規 均為 重大違規。除主裁判指示停止移動外，任何原因觸碰已移動的機器人均屬重大違規。

警告

駕駛團隊成員仍按 GG1 參加比賽，按 GG3 和 VUG2 放置他們的機器人，並在一切正常後取回它們。他們在比賽期間的工作是觀看比賽，根據SG11引入比賽負荷，並在主裁判要求時禁用機器人。別無其他。

<VAIG3> 運用常識，並給予寬容。 規則 G3 適用於加重權重的 VEX AI。比賽期間，各隊無法控制自己的機器人，機器人有時會做出一些其隊伍意想不到的事情。無意的行為是本次比賽的一部分，而不是違規行為。

1. 在 VEX AI 中，只有當操作滿足以下至少一個條件時，才應呼叫 違規：
   1. 它對比賽有影響，或者說它對比賽的影響是顯著的、明顯的。
   2. 主裁判認為這是故意的，包括一種取決於該動作的預先設定的策略。
   3. 同一隊在多場比賽中重複出現這種情況，這表明存在策略而非失誤。
2. 不符合上述任何條件的動作不是 違規，即使同樣的動作在 VEX V5 比賽中是 違規。主裁判仍可警告該隊，以便在下一場比賽前糾正機器人。主裁判應運用最佳判斷力，盡可能讓球隊進行比賽。
3. 本規則不會降低安全規則（S1 至 S5）、VAIG2 或行為準則的標準。根據 S1，不安全的機器人將被禁用，無論其行為是否出於故意；與匹配項互動的人類，無論其意圖如何，均違反 VAIG2 中的 Violation。
4. 參加 VEX AI 的隊伍接受機器人無需人類輸入即可行動，會發生意外行為，並且比賽可能不會按照任何一方的預期進行，包括 SG8 和 SG12 中描述的風險。各隊應秉持這種理解，以禮相待地進行比賽（G1）。參加 VEX AI 比賽即表示接受此條款。
5. 規則 SG9 和 SG10 在 VEX AI 中適用，其意圖不變：團隊應採取建設性策略為自己增加分數，而不是採取策略從目標中移除對方的分數。圍繞目標和開關的互動無意中乾擾或撞倒已放置的得分對象，是條款 b 下寬限的最明顯例子。一個明顯被編程為推倒堆疊的機器人，是條款 a 下調用的最明顯案例，因為它是一種故意行為。

違規記錄：

1. 在 VEX AI 中，根據相關規則的違規說明，屬於 重大違規 的 違規，包括 影響比賽的 違規，被視為 輕微違規，除非主裁判認定該行為特別惡劣，隊伍的策略純粹是機器人防禦性的，或者隊伍的防禦性的，或者隊伍的策略純粹是多場比賽。根據這項規則，特別惡劣的行為是指主裁判認為超出正常比賽預期範圍的行為，例如將對手按住十五 (15) 秒或更長時間，或打翻全場唯一得分點。

警告

在競賽機器人中使用人工智慧是一項新技術，沒有一個團隊能夠完美地實現它。 GDC 希望各隊嘗試一些事情，並對他們的機器人提出比他們確定能夠成功更高的要求，而不會迫使主裁判判罰隊伍明顯無意違規行為。這種交換是互惠的：每個隊伍在比賽時都知道其他機器人也是無人監管的，一場奇怪的比賽也是正常的比賽。如有疑問，不要打電話，而是在比賽間隙與球隊溝通。如果機器人在進入鎖定狀態後從未鬆開，除非它決定了比賽的勝負，否則不判罰；如果機器人的程序明顯針對每場比賽中的對手機器人，則判罰有效。關於目標和開關，請做好溝通準備。機器人在前往裝載機的途中撞到堆疊物，不予判罰；機器人每場比賽都衝進對方聯盟的球門，根據SG9規則判罰。讓球隊比賽。

<VAIG4> 機器人初始尺寸、位置和擴展。 規則 VUG1 不適用於 VEX AI。就 <SG1a>而言，每個機器人必須在其初始尺寸範圍內 VAIRM2。規則 SG1 的其他規定適用：機器人從與 VEX V5 一對一比賽相同的位置開始，接觸其聯盟一側的自主線場地塊和場地邊界，位於不同的象限。參見圖SG-1。規則 SG2、SG3 和 SG12 依規定執行；VEX AI 對擴張限制沒有修改。

警告

較小尺寸的機器人尺寸限制在 18 英寸是故意的。滿足 R3 的 VEX V5 機器人無需修改即可成為合法的 VEX AI 機器人，因此 VEX V5 團隊可以使用他們已有的機器人參加 VEX AI 比賽。按照較小的 VUG1 尺寸製造的機器人也適用，因此 VEX U 團隊不會有任何損失。 24 吋機器人受 SG2 的約束，因此無法在其起始最大佔地面積之外進行水平擴展。

<VAIG5> 裝載機和匹配裝載。 規則 SG11 依規定適用，以 互動期間 取代駕駛員控制期間。

1. 駕駛團隊成員可以透過其聯盟顏色的裝載機引入比賽裝載，並且只能在比賽的互動期內操作（升起/放下）這些裝載機。
2. 規則 SG13 適用於 互動期間 期間，但不適用於 隔離期間 期間。
3. 匹配負載數量列在規則修改：欄位設定 下。

根據 SG4 規定，離開場地的得分對象由賽事志工返回，而不是由驅動團隊成員返回。

規則修改：機器人技能挑戰賽

<VAIRS1> VEX V5 和 VEX U 的標準規則適用。 規則 RSC1 至 RSC5 依原樣適用，但需作下列修改。以下 VEX U 機器人技能挑戰賽規則也按原樣適用：VURS2 和 VURS3。規則 VAIG2 適用於整個機器人技能比賽。

<VAIRS2> VEX AI 團隊只參加自主程式設計技能比賽。 沒有 VEX AI 駕駛技能比賽。規則 T22 和 T23 依規定執行，每次駕駛技能配對得分均視為零 (0)。如果一項賽事選擇在 T22 下進行決勝比賽，則這是一場自主編程技能比賽。

<VAIRS3> VEX AI 機器人技能賽使用與 VEX AI 一對一比賽相同的場地佈局。 場地設定如規則修改：場地設定 所述，包括 VEX GPS 代碼條（請參閱規則RSC4）以及放置在每個中立球門上的黃/黃標誌，並如下修改：

1. 比賽用球：十 (10) 個杯子、四 (4) 個紅/黃別針和六 (6) 個藍/黃別針，根據規則 RSC2 透過紅色聯盟裝填器引入。
2. 根據規則 SG5，每個機器人在比賽開始時都有一個（1）紅色/黃色銷釘作為預先載入。
3. 根據規則 VURS3，兩個機器人均以紅色聯盟的合法起始位置開始。

<VAIRS4> VEX AI 機器人技能比賽的計分方式。 VEX AI 機器人技能比賽的計分方式與 VEX U 機器人技能比賽相同：規則 RSC3 按規定執行，兩個機器人均按 VURS2 計分，每個在比賽中途結束比賽的機器人將獲得計分錶中列出的分數。就 RSC3 而言，每個象限都具有圖 Q-1 中顯示的顏色，無論其聯盟顏色的目標是否在場上。

圖 VAIRS-1： VEX AI 技能場初始配置的俯視圖。

圖 VAIRS-2： VEX AI 技能場初始配置的等距視圖。

圖 VAIRS-3： VEX AI 技能場的初始配置側視圖。

規則修改：錦標賽

<VAIT1> VEX AI 一對一比賽將採用 1 隊對 1 隊的賽制。 規則 VUT1、VUT2、VUT3 和 VUT6 均依規定執行。在第 2 至 5 節中，凡提及聯盟的規則，該聯盟即為該隊，且該隊的兩台機器人均參加每場比賽。規則 VUT4 和 VUT5 不適用；請參閱 VAIT4 和 VAIT5。對於 <VUT1a>，帶到現場的兩個（2）機器人必須滿足 VAIRM2。

<VAIT2> 資格賽將以與 VEX U 錦標賽 的方式進行。規則 T10 至 T13 依規定適用，其中 隔離獲勝點數 和 隔離點數 代替自主獲勝點數和自主點數。球隊排名依以下順序排列：

1. 平均勝分（勝分/比賽場次）。
2. 平均隔離積分（隔離積分/比賽場次），即每場資格賽隔離期結束時球隊的得分。
3. 平均賽程強度積分（賽程強度積分/比賽場次），每 T12。
4. 根據規則 T13 ，剩餘的平局決勝局。

<VAIT3> 淘汰賽將以相同的方式進行，但不進行聯盟選擇。 規則 T17、T18 和 T19 依規定適用；規則 T14、T15 和 T16 不適用。各隊將依照資格賽排名順序進入淘汰賽。比賽結束時，將有一隊脫穎而出，成為錦標賽冠軍。

1. 除經全球機器人與科學基金會許可的特殊情況外，特定賽事淘汰賽的參賽隊伍數量按以下方式確定：在有 16 支或更多隊伍的賽事中，16 支隊伍晉級；在少於 16 支隊伍的賽事中，所有隊伍晉級，排名最高的隊伍可獲得一個或多個輪空名額。
2. 根據規則 GG7，淘汰賽制中的每支隊伍都有一次三分鐘的暫停機會。
3. 當一支隊伍在淘汰賽中被取消資格時，根據規則 GG6，該隊伍的兩台機器人將被取消資格，並且對方隊伍將獲得勝利。
4. 淘汰賽中的平局按規則 T19 處理。

<VAIT4> 每場一對一比賽開始時的隔離期為十五 (15) 秒。 規則 VUT4 不適用於 VEX AI。任何提及自主期的規則均適用於隔離期；參見VEX AI 定義和VAISC1。如果雙方球隊和主裁判同意，隔離期可以提前結束。此選項預設在所有比賽中可用，無需在賽事會議上進行設定。

<VAIT5> 交互時間為一分四十五秒（1:45）。 規則 VUT5 不適用於 VEX AI。任何提及駕駛控制期間的規則均適用於交互期，機器人始終保持自主運作；參見VAIG2。團隊可以發出訊號，表示他們希望提前結束互動期間。互動期間 僅在雙方球隊和主裁判同意的情況下提前結束；預設情況下，所有比賽都提供此選項，但永遠不需要。

規則修改：機器人

<VAIRM1> VEX U 機器人規則依規定適用，但機器人尺寸除外。 規則 VUR1 至 VUR15 適用於 VEX AI 機器人，但機器人尺寸由 VAIRM2 規定。當 VEX U 機器人規則修改 VEX V5 機器人規則時，以 VEX U 規則為準。

<VAIRM2> 不同的機器人尺寸。 規則 R3 適用於 VEX AI 機器人，其體積以下列代替 VEX V5 體積。團隊的兩台機器人中，一台必須裝在 18 英寸（457.2 毫米）× 18 英寸（457.2 毫米）× 18 英寸（457.2 毫米）的空間內，另一台必須裝在 24 英寸（609.6 毫米）× 24 英寸（609.6 毫米）× 24 英寸（609.6 毫米）× 24 英寸（609.6 毫米）× 24 英寸（609.6 毫米）的空間內。如果一隊的兩台機器人都能裝進 18 吋的體積內，則該隊伍符合此規則。規則 VUG1 不適用於 VEX AI。

警告

18 吋的體積刻意設定為 VEX V5 的偵測體積。 VEX V5 團隊可以從常規賽帶來兩台 18 吋機器人，添加 AI 感測和處理功能，並作為 VEX AI 團隊進行檢查，而無需重新組裝。 24 英寸的體積是單個機器人的上限，而不是要求，它取代了 VEX U 中使用的 15 英寸小型機器人體積。所有其他 VEX U 機器人規則均依 VAIRM1 中的規定適用。

<VAIRM3> 用於人工智慧視覺處理的組件是附加電子設備。 用於影像擷取、機器視覺或人工智慧處理的攝影機、處理器和其他元件是附加電子設備，並受VUR12的約束。