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第十二屆日本岡山縣機械人競賽

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在 日本的岡山縣每年都會舉辦機械人競賽,目的是提升中、小學生的科學水平,增強創作意識及和體驗機械人製作樂趣。為全面提升參加者的創作層面和製作技巧,每 年的機械人競賽主題都會不同,為參加者帶來新鮮感之餘,也促使他們需要不斷吸收多方面的技術。今年第十二屆的主題為機械人足球賽,在岡山縣津山市的津山工 業高等專門學校召開,參加隊伍主要是岡山縣內的高中生和津山區的中、小學生,參與高中、中學及小學組別。

 

 

高中組足球賽
下面先為大家介紹高中組別比賽的賽場和賽規,及今屆高中組別的熱烈比賽狀況。

賽場及用球

1 足球場尺寸180cm×270cm,球場四周包括球門後面都有牆壁,牆壁為灰色、高10cm。
2足球場地板為綠色的地毯,建議各隊設計其機械人應對場地表面3mm高的輕微起伏。
3 球門寬度為60cm,位於場地底線(窄邊)的中央
4 球場上有5個發球點。一個位於場地中央,其餘四個發球點位於四個牆角附近。
5 發球點以白色的十字記號表示。
6 採用日本壘球協會審定的3號壘球。

足球場尺寸

 

 

 

 

 

 

 

 

 

機械人設置

1 每支參賽隊伍規限一個機械人。
2 測量時機械人必須處於直立狀態並且伸展開所有部件。
3 機械人大小可合適置放入直徑為24.5cm、高25cm的圓柱筒內。
4 機械人總重量不能超過3.0kg。
5 必須為可以非線控方式(無線電波、紅外線、無線LAN)遙控,或預載了微電腦的自主型機械人。
6 要求參賽隊員標記或裝飾同組的機器人,以便識別同屬一組的機器人。
7 機械人的控球區內的深度不得超過2cm。
8 不得干擾或損壞場地、足球和別的機械人。

比賽方式及規則

分組對賽方式
賽前由大會抽籤決定對賽分組名單,初賽以循環賽方式進行。勝方可得三分,和局得一分。準決賽及決賽(三甲爭奪戰)則採用淘汰制。

時間及罰則
初賽每場對局3分鐘對局,準決賽及決賽分上下半場各3分鐘,中場休息兩分鐘。隊伍在比賽中每遲到一分鐘,另一方將獲加一分。隊伍3分鐘後仍未到場,將判另一方不戰而勝。

開球位置
開球時,球被置放在中央發球點,機械人必須位於自己的半場並停住不動。開球的一方首先把機械人放到賽場上。機械人不能擺放在球門線後,更不容許停留於此。 一旦放好,不得移動機械人;不開球的一方把機械人放到賽場上的防守末端並與足球距離至少30cm。裁判可以調整機械人的擺放位置。在裁判哨聲後,賽事立即 展開。

比賽掌控
每小隊的隊均設隊長一職︳並由他作為唯一負責控制機械人的控制員。而開局前由裁判擲硬幣選擇先攻的一方或挑邊。

準決賽四雄之爭

高 中組賽事經過一番龍爭虎鬥後,準決賽的入圍名單終於名花有主。當中最受注目的是在初賽中,一場比賽內入了十六球的津山工業高等專門學校「Nothing」 隊。其他入圍名單包括津山工業高中的「津工電子機器科B隊」和「Soken Flash」,玉野光南高中的「玉野光南高中2隊」。

準決賽第一場

準 決賽首場由「津工電子機器科B隊」對「玉野光南高中2隊」。「玉野光南高中2隊」的機械人採用了四軸全方位移動設計,於前後左右方各置一個萬向輪,是攻擊 和防守兼備的設計,機械人外殼則是個受歡迎的動畫人物頭像。前半場「玉野光南高中2隊」的機械人表現實在失準,輪胎與場地一直有空隙,降低咬地力,直接影 響機體的移動準確性和速度,可能是因之前的對戰中導致機體支架出現變形的原故。如此不利的因素底下,便讓「津工電子機器科B隊」率先入了四球。到了下半 場,「津工電子機器科B隊」乘勝追擊再入兩球。其後,兩隊的機械人相衝,「玉野光南高中2隊」要求暫停並拆下機械人外殼,調整過後機械人速度明顯提升,在 力追下攻入了三球。可惜比數相差太遠,最終由「津工電子機器科B隊」勝出,打入決賽。

準決賽第二場

準 決賽第二場由「Nothing」對「Soken Flash」。比賽開始七秒,「Nothing」就先拔頭籌,一開球便衝前將球射進龍門。之後攻勢更是排山倒海,半場完結前「Soken Flash」更因機體倒下再為對方塑造入球機會,結果上半場「Nothing」就攻入了六球。「Soken Flash」有快速連續踢球的機關,即使球處於場角都可輕易將球帶回場中央,「Nothing」反過來利用對方這個優勢,等待球從場角盤出後,才趁機將球 搶走。踏入下半場,「Nothing」攻勢並無減弱,加上速度和操縱性一直保持水準。在不斷反覆得分下,上下半場共入了18分並成為今屆大會入球最多的球 局。

 

季軍戰

季 軍爭奪戰由「Soken Flash」對「玉野光南高中2隊」並上演了一場拉鋸戰。由於兩隊實力都不相伯仲,令賽事更具可觀性。上半場兩隊各入兩球,下半場途中「Soken Flash」因輪胎脫落的故障停滯在場上,給對手入球機會。雖然「Soken Flash」經搶修繼續比賽,但比賽時間所餘無幾已無法挽回失分,季軍自然落入「玉野光南高中2隊」。

冠軍戰

決 賽由「Nothing」對「津工電子機器科B」。雖然「Nothing」在決賽淘汰賽中,一直以大比數拋離對手,但遇上「津工電子機器科B」的奮力抵抗, 於上半場「Nothing」只有三比一的優勢,後半場開始,更被「津工電子機器科B」再入一球。幸而,「Nothing」攻勢越見猛烈,重拾氣勢,比數也 續漸拋離,最終冠軍一如所料由「Nothing」奪得,「津工電子機器科B」就屈居亞軍。

 

「Nothing」至勝之道

賽後,「Nothing」負責操作的同學池田表示,機械人的操縱方法雖簡單卻最為重要,其次是機體速度。為了提高「Nothing」的速度,裝置了兩個電池並有電路控制馬達供電電壓,操縱者透過控制器可改變馬達的供電電壓,便能調整行車緩急。
另外,策略運用得宜,也是讓「Nothing」稱王的原因。從觀察所得,當足球被掉到球場角落處時,「Nothing」不會如多數隊伍般衝前搶球,反而因 應情況,將任務交由對手負責,自己則寧可選個有利位置在場內快速移動。當對手將球盤出準備瞄準球門射球時,「Nothing」才會上前搶球趁機射門。 「Nothing」亦懂利用場地條件,如對方在球門前,會將球射向牆壁藉反彈而入門;又會故意駛向牆邊引誘對手上前,然後快速閃開朝向球門射球。 「Nothing」是戰術運用結合了機械人快速的特點和操控者純熟技巧的典範。

初中、小學組足球賽

再來繼續為大家介紹小學和初中組的賽場和賽規。

賽場及用球

1 足球場尺寸120cm×180cm,球場四周包括球門後面都有牆壁,牆壁為灰色、高10cm。
2 足球場地板為綠色的地毯,建議各隊設計其機械人應對場地表面3mm高的輕微起伏。
3 球門寬度為40cm,位於場地底線的中央
4 球場中央有一塊離地6cm的間隔板將球場分成一半。
5 採用日本高爾夫球協會公認的高爾夫球。

賽場的尺寸大小

 

 

 

 

 

 

 

 

機械人設置

1 每支參賽隊伍僅此一個機械人。
2 測量時機械人必須處於直立狀態並且伸展開所有部件。
3 長、闊、高於250mm之內,總重量則沒有限制。
4 以線控方式操控。
5 要求參賽隊員標記或裝飾他們的機械人,以便識別同屬一組的機械人。
6 不得干擾或損壞場地、足球和別的機械人。
7 於射門時,機械人如觸碰或超越了間隔板,即時入球也會作廢。
8 參加比賽的隊伍其機械人基本配件由大會提供,馬達和驅動部件均不能額外增設,但有關踢球機構的附屬配套元件就可預先準備,並接受隊伍自製的零部件。

比賽方式及規則

分組對賽方式

賽前由大會抽籤決定對賽分組名單,初賽以循環賽方式進行。勝方可得三分,和局得一分。準決賽及決賽(三甲爭奪戰)則採用淘汰制。

時間及罰則

初賽每場對局3分鐘。準決賽及決賽對局分上下半場各3分鐘,中場休息兩分鐘。隊伍在比賽中每遲到一分鐘,另一方將獲加一分。隊伍3分鐘後仍未到場,將判另一方不戰而勝。若射門時機體超越了場中間隔板,入球將視作無效。

比賽掌控

每隊僅派出唯一隊長負責控制機械人。開局前由裁判擲硬幣選擇先攻的一方或挑邊。

開球位置

開球時球被置放在中央發球點,機械人必須位於自己的半場並停住不動。開球的一方首先把機械人放到賽場上。機械人不能擺放在球門線後,更不容許停留於此。在裁判哨聲後,賽事立即展開。

冠、亞、季得主
參加隊伍當日的踢球機構設計層出不窮,但大家使用的套件都是由大會提供原故,各隊機體的性能都相差不遠,對局結果的分數上下不大。在兩場準決賽和季軍爭奪戰都出現平手情況,需要互射十二碼分勝負。

 

季軍戰

季軍戰由「龍火腿隊」對「北皇陵中機械人部4班」。「龍火腿隊」的機械人前方加裝了框架來接住球,北皇陵中機械人4班機械人則前後方都加裝了推架,但只有前方推架由馬達帶動,後方推架是固定。
由於完場時,兩隊都沒有入球所以要互射十二碼。對局中「龍火腿隊」操縱員已發現機械人在行走時不太穩定,所以在十二碼戰開始前趁機搶修,重新設置後面的滑 輪才有所改善。「龍火腿隊」第一球雖射進了球門,但因射門時機體超越了間隔板而被判入球無效。之後雖沒再失誤,但「北皇陵中機械人部4班」所射的三球都全 入了而取得季軍。

冠軍戰

決賽由「北皇陵中機械人部5班」對「陸」。「北皇陵中機械人部5班」後方的有框負責將球扒住,前方的手柄使之轉動用作踢球。「陸」的射球設計頗為有趣,外型好像公園的滑梯。其精心設計原來是有意思,機械人的起降板可以將球提起至斜道頂,然後讓球在斜道上滑下來,目的是提高射門球速。他們的戰術是將球滾向牆壁,藉反彈使球射進龍門。
在上半場結束前兩隊都沒有入球。踏入下半場「陸」於一次提球時,不慎將球推入自己龍門,這個烏龍球結果令他們飲恨地屈居亞軍,讓「北皇陵中機器人部5班」登上冠軍寶座。

其他優秀隊伍

除了上述的隊伍得獎外,大會並設有其他獎項。以下為大家介紹今屆技術獎和創作獎的得主。

視象機械人

今 屆獲班技術獎的「津山高等專門學校現役OB混合隊」確是實至名歸。他們是採用網絡照相機進行影像識別的唯一隊伍。此外,採用三個萬向輪實現全方位移動,更 裝備了三個用壓縮氣體的射球器,能夠從多個角度射門。它是個機動力和進攻力集於一身的足球機械人。隊員花了一個多月進行硬體設計,為強化車架和減輕車身重 量,機體框架為鋁金屬薄板製,全車僅重2.7kg。

足式步行機械人

來 自岡山縣立津山工業高中的五位高中一年級生,他們製作的是全場唯一的足式步行足球機械人。與輪式機械人相比,製作過程自然遇到更多困難,速度和穩定性都較 吃虧,但他們下了決心想製作與先輩們不同的機械人並尋找新的突破。在去年的暑假他們便著手開發機械人,經多個月來的努力,六足步行結構總算做得妥妥當當。 雖然在今次的足球賽輸了,但他們敢於求變的精神獲得了裁判團的肯定,獲頒發創意獎。

 

二足步行機械人

除了岡山縣立津山工業高中,其實現場還有一款真正的二足步行機人。這款機械人由倉敷工業高校的同學研發。但由於創作者本身也認為它不是可以勝出球賽的機械人,故只放在現場在示範及表演,並沒有參與任何一場比賽。不過,全日觀察所得,與會者紛紛被他二足步行的設計吸引著。

總結

每 個新技術和概念的誕生都需要有先行者,他們需要有勇氣面對失敗。上述的技術獎和創作獎兩隊得主就是能夠放下對勝利的執著,將他們的技術和創作溶入作品當 中。儘管他們三甲不入,甚至沒有得獎,但信相他們更享受製作過程中的所得。如只計較輸贏而不敢大膽嘗試,那只會是個追隨者。


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