第十二屆日本岡山縣機械人競賽

 第十二屆日本岡山縣機械人競賽

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(chuàng)作意識及和體驗機械人制作樂趣。為全面提升參加者的創(chuàng)作層面和制作技巧，每 年的機械人競賽主題都會不同，為參加者帶來新鮮感之余，也促使他們需要不斷吸收多方面的技術(shù)。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(yè)高等專門學校召開，參加隊伍主要是岡山縣內(nèi)的高中生和津山區(qū)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(guī)，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，球場四周包括球門后面都有墻壁，墻壁為灰色、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，位于場地底線（窄邊）的中央
4 球場上有5個發(fā)球點。一個位于場地中央，其余四個發(fā)球點位于四個墻角附近。 
5 發(fā)球點以白色的十字記號表示。
6 采用日本壘球協(xié)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(guī)限一個機械人。
2 測量時機械人必須處于直立狀態(tài)并且伸展開所有部件。
3 機械人大小可合適置放入直徑為24.5cm、高25cm的圓柱筒內(nèi)。
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(qū)內(nèi)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(guī)則

分組對賽方式
賽前由大會抽簽決定對賽分組名單，初賽以循環(huán)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(zhàn))則采用淘汰制。

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分鐘后仍未到場，將判另一方不戰(zhàn)而勝。

開球位置
開球時，球被置放在中央發(fā)球點，機械人必須位于自己的半場并停住不動。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后，更不容許停留于此。 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并與足球距離至少30cm。裁判可以調(diào)整機械人的擺放位置。在裁判哨聲后，賽事立即 展開。

比賽掌控
每小隊的隊均設隊長一職︳并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(jīng)過一番龍爭虎斗后，準決賽的入圍名單終于名花有主。當中最受注目的是在初賽中，一場比賽內(nèi)入了十六球的津山工業(yè)高等專門學?！?/span>Nothing」 隊。其他入圍名單包括津山工業(yè)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」?！赣褚肮饽细咧?/span>2隊」的機械人采用了四軸全方位移動設計，于前后左右方各置一個萬向輪，是攻擊 和防守兼?zhèn)涞脑O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(xiàn)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(zhàn)中導致機體支架出現(xiàn)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。其后，兩隊的機械人相沖，「玉野光南高中2隊」要求暫停并拆下機械人外殼，調(diào)整過后機械人速度明顯提升，在 力追下攻入了三球?？上П葦?shù)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，一開球便沖前將球射進龍門。之后攻勢更是排山倒海，半場完結(jié)前「Soken Flash」更因機體倒下再為對方塑造入球機會，結(jié)果上半場「Nothing」就攻入了六球?！?/span>Soken Flash」有快速連續(xù)踢球的機關(guān)，即使球處于場角都可輕易將球帶回場中央，「Nothing」反過來利用對方這個優(yōu)勢，等待球從場角盤出后，才趁機將球 搶走。踏入下半場，「Nothing」攻勢并無減弱，加上速度和操縱性一直保持水平。在不斷反復得分下，上下半場共入了18分并成為今屆大會入球最多的球 局。

季軍戰(zhàn)

季 軍爭奪戰(zhàn)由「Soken Flash」對「玉野光南高中2隊」并上演了一場拉鋸戰(zhàn)。由于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(jīng)搶修繼續(xù)比賽，但比賽時間所余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(zhàn)

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(shù)拋離對手，但遇上「津工電子機器科B」的奮力抵抗， 于上半場「Nothing」只有三比一的優(yōu)勢，后半場開始，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(shù)也 續(xù)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

賽后，「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，裝置了兩個電池并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(diào)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(shù)隊伍般沖前搶球，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(nèi)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，會將球射向墻壁藉反彈而入門；又會故意駛向墻邊引誘對手上前，然后快速閃開朝向球門射球。 「Nothing」是戰(zhàn)術(shù)運用結(jié)合了機械人快速的特點和操控者純熟技巧的典范。

初中、小學組足球賽

再來繼續(xù)為大家介紹小學和初中組的賽場和賽規(guī)。

賽場及用球

1 足球場尺寸120cm×180cm，球場四周包括球門后面都有墻壁，墻壁為灰色、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，位于場地底線的中央
4 球場中央有一塊離地6cm的間隔板將球場分成一半。
5 采用日本高爾夫球協(xié)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于直立狀態(tài)并且伸展開所有部件。
3 長、闊、高于250mm之內(nèi)，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 于射門時，機械人如觸碰或超越了間隔板，實時入球也會作廢。
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(qū)動部件均不能額外增設，但有關(guān)踢球機構(gòu)的附屬配套組件就可預先準備，并接受隊伍自制的零部件。

比賽方式及規(guī)則

分組對賽方式

賽前由大會抽簽決定對賽分組名單，初賽以循環(huán)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(zhàn))則采用淘汰制。

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分鐘后仍未到場，將判另一方不戰(zhàn)而勝。若射門時機體超越了場中間隔板，入球?qū)⒁曌鳠o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(fā)球點，機械人必須位于自己的半場并停住不動。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后，更不容許停留于此。在裁判哨聲后，賽事立即展開。

冠、亞、季得主
參加隊伍當日的踢球機構(gòu)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(jié)果的分數(shù)上下不大。在兩場準決賽和季軍爭奪戰(zhàn)都出現(xiàn)平手情況，需要互射十二碼分勝負。

季軍戰(zhàn)

季軍戰(zhàn)由「龍火腿隊」對「北皇陵中機械人部4班」?！庚埢鹜汝牎沟臋C械人前方加裝了框架來接住球，北皇陵中機械人4班機械人則前后方都加裝了推架，但只有前方推架由馬達帶動，后方推架是固定。
由于完場時，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(fā)現(xiàn)機械人在行走時不太穩(wěn)定，所以在十二碼戰(zhàn)開始前趁機搶修，重新設置后面的滑 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。之后雖沒再失誤，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(zhàn)

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」后方的有框負責將球扒住，前方的手柄使之轉(zhuǎn)動用作踢球?！戈憽沟纳淝蛟O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，然后讓球在斜道上滑下來，目的是提高射門球速。他們的戰(zhàn)術(shù)是將球滾向墻壁，藉反彈使球射進龍門。
在上半場結(jié)束前兩隊都沒有入球。踏入下半場「陸」于一次提球時，不慎將球推入自己龍門，這個烏龍球結(jié)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(yōu)秀隊伍

除了上述的隊伍得獎外，大會并設有其他獎項。以下為大家介紹今屆技術(shù)獎和創(chuàng)作獎的得主。

視象機械人

今 屆獲班技術(shù)獎的「津山高等專門學?，F(xiàn)役OB混合隊」確是實至名歸。他們是采用網(wǎng)絡照相機進行影像識別的唯一隊伍。此外，采用三個萬向輪實現(xiàn)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于一身的足球機械人。隊員花了一個多月進行硬件設計，為強化車架和減輕車身重 量，機體框架為鋁金屬薄板制，全車僅重2.7kg。

足式步行機械人

來 自岡山縣立津山工業(yè)高中的五位高中一年級生，他們制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，制作過程自然遇到更多困難，速度和穩(wěn)定性都較 吃虧，但他們下了決心想制作與先輩們不同的機械人并尋找新的突破。在去年的暑假他們便著手開發(fā)機械人，經(jīng)多個月來的努力，六足步行結(jié)構(gòu)總算做得妥妥當當。 雖然在今次的足球賽輸了，但他們敢于求變的精神獲得了裁判團的肯定，獲頒發(fā)創(chuàng)意獎。

二足步行機械人

除了岡山縣立津山工業(yè)高中，其實現(xiàn)場還有一款真正的二足步行機人。這款機械人由倉敷工業(yè)高校的同學研發(fā)。但由于創(chuàng)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(xiàn)場在示范及表演，并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(jié)

每 個新技術(shù)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(shù)獎和創(chuàng)作獎兩隊得主就是能夠放下對勝利的執(zhí)著，將他們的技術(shù)和創(chuàng)作溶入作品當 中。盡管他們?nèi)撞蝗?，甚至沒有得獎，但信相他們更享受制作過程中的所得。如只計較輸贏而不敢大膽嘗試，那只會是個追隨者。