第十二屆日本岡山縣機(jī)械人競(jìng)賽

 第十二屆日本岡山縣機(jī)械人競(jìng)賽

在 日本的岡山縣每年都會(huì)舉辦機(jī)械人競(jìng)賽，目的是提升中、小學(xué)生的科學(xué)水平，增強(qiáng)創(chuàng)作意識(shí)及和體驗(yàn)機(jī)械人制作樂(lè)趣。為全面提升參加者的創(chuàng)作層面和制作技巧，每 年的機(jī)械人競(jìng)賽主題都會(huì)不同，為參加者帶來(lái)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(jī)械人足球賽，在岡山縣津山市的津山工 業(yè)高等專門學(xué)校召開(kāi)，參加隊(duì)伍主要是岡山縣內(nèi)的高中生和津山區(qū)的中、小學(xué)生，參與高中、中學(xué)及小學(xué)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(chǎng)和賽規(guī)，及今屆高中組別的熱烈比賽狀況。

賽場(chǎng)及用球

1 足球場(chǎng)尺寸180cm×270cm，球場(chǎng)四周包括球門后面都有墻壁，墻壁為灰色、高10cm。
2足球場(chǎng)地板為綠色的地毯，建議各隊(duì)設(shè)計(jì)其機(jī)械人應(yīng)對(duì)場(chǎng)地表面3mm高的輕微起伏。
3 球門寬度為60cm，位于場(chǎng)地底線（窄邊）的中央
4 球場(chǎng)上有5個(gè)發(fā)球點(diǎn)。一個(gè)位于場(chǎng)地中央，其余四個(gè)發(fā)球點(diǎn)位于四個(gè)墻角附近。 
5 發(fā)球點(diǎn)以白色的十字記號(hào)表示。
6 采用日本壘球協(xié)會(huì)審定的3號(hào)壘球。

足球場(chǎng)尺寸

機(jī)械人設(shè)置

1 每支參賽隊(duì)伍規(guī)限一個(gè)機(jī)械人。
2 測(cè)量時(shí)機(jī)械人必須處于直立狀態(tài)并且伸展開(kāi)所有部件。
3 機(jī)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(jī)械人總重量不能超過(guò)3.0kg。
5 必須為可以非線控方式(無(wú)線電波、紅外線、無(wú)線LAN)遙控，或預(yù)載了微電腦的自主型機(jī)械人。
6 要求參賽隊(duì)員標(biāo)記或裝飾同組的機(jī)器人，以便識(shí)別同屬一組的機(jī)器人。
7 機(jī)械人的控球區(qū)內(nèi)的深度不得超過(guò)2cm。
8 不得干擾或損壞場(chǎng)地、足球和別的機(jī)械人。

比賽方式及規(guī)則

分組對(duì)賽方式
賽前由大會(huì)抽簽決定對(duì)賽分組名單，初賽以循環(huán)賽方式進(jìn)行。勝方可得三分，和局得一分。準(zhǔn)決賽及決賽(三甲爭(zhēng)奪戰(zhàn))則采用淘汰制。

時(shí)間及罰則
初賽每場(chǎng)對(duì)局3分鐘對(duì)局，準(zhǔn)決賽及決賽分上下半場(chǎng)各3分鐘，中場(chǎng)休息兩分鐘。隊(duì)伍在比賽中每遲到一分鐘，另一方將獲加一分。隊(duì)伍3分鐘后仍未到場(chǎng)，將判另一方不戰(zhàn)而勝。

開(kāi)球位置
開(kāi)球時(shí)，球被置放在中央發(fā)球點(diǎn)，機(jī)械人必須位于自己的半場(chǎng)并停住不動(dòng)。開(kāi)球的一方首先把機(jī)械人放到賽場(chǎng)上。機(jī)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(dòng)機(jī)械人；不開(kāi)球的一方把機(jī)械人放到賽場(chǎng)上的防守末端并與足球距離至少30cm。裁判可以調(diào)整機(jī)械人的擺放位置。在裁判哨聲后，賽事立即 展開(kāi)。

比賽掌控
每小隊(duì)的隊(duì)均設(shè)隊(duì)長(zhǎng)一職︳并由他作為唯一負(fù)責(zé)控制機(jī)械人的控制員。而開(kāi)局前由裁判擲硬幣選擇先攻的一方或挑邊。

準(zhǔn)決賽四雄之爭(zhēng)

高 中組賽事經(jīng)過(guò)一番龍爭(zhēng)虎斗后，準(zhǔn)決賽的入圍名單終于名花有主。當(dāng)中最受注目的是在初賽中，一場(chǎng)比賽內(nèi)入了十六球的津山工業(yè)高等專門學(xué)校「Nothing」 隊(duì)。其他入圍名單包括津山工業(yè)高中的「津工電子機(jī)器科B隊(duì)」和「Soken Flash」，玉野光南高中的「玉野光南高中2隊(duì)」。

準(zhǔn)決賽第一場(chǎng)

準(zhǔn) 決賽首場(chǎng)由「津工電子機(jī)器科B隊(duì)」對(duì)「玉野光南高中2隊(duì)」?！赣褚肮饽细咧?/span>2隊(duì)」的機(jī)械人采用了四軸全方位移動(dòng)設(shè)計(jì)，于前后左右方各置一個(gè)萬(wàn)向輪，是攻擊 和防守兼?zhèn)涞脑O(shè)計(jì)，機(jī)械人外殼則是個(gè)受歡迎的動(dòng)畫(huà)人物頭像。前半場(chǎng)「玉野光南高中2隊(duì)」的機(jī)械人表現(xiàn)實(shí)在失準(zhǔn)，輪胎與場(chǎng)地一直有空隙，降低咬地力，直接影 響機(jī)體的移動(dòng)準(zhǔn)確性和速度，可能是因之前的對(duì)戰(zhàn)中導(dǎo)致機(jī)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(jī)器科B隊(duì)」率先入了四球。到了下半 場(chǎng)，「津工電子機(jī)器科B隊(duì)」乘勝追擊再入兩球。其后，兩隊(duì)的機(jī)械人相沖，「玉野光南高中2隊(duì)」要求暫停并拆下機(jī)械人外殼，調(diào)整過(guò)后機(jī)械人速度明顯提升，在 力追下攻入了三球。可惜比數(shù)相差太遠(yuǎn)，最終由「津工電子機(jī)器科B隊(duì)」勝出，打入決賽。

準(zhǔn)決賽第二場(chǎng)

準(zhǔn) 決賽第二場(chǎng)由「Nothing」對(duì)「Soken Flash」。比賽開(kāi)始七秒，「Nothing」就先拔頭籌，一開(kāi)球便沖前將球射進(jìn)龍門。之后攻勢(shì)更是排山倒海，半場(chǎng)完結(jié)前「Soken Flash」更因機(jī)體倒下再為對(duì)方塑造入球機(jī)會(huì)，結(jié)果上半場(chǎng)「Nothing」就攻入了六球。「Soken Flash」有快速連續(xù)踢球的機(jī)關(guān)，即使球處于場(chǎng)角都可輕易將球帶回場(chǎng)中央，「Nothing」反過(guò)來(lái)利用對(duì)方這個(gè)優(yōu)勢(shì)，等待球從場(chǎng)角盤出后，才趁機(jī)將球 搶走。踏入下半場(chǎng)，「Nothing」攻勢(shì)并無(wú)減弱，加上速度和操縱性一直保持水平。在不斷反復(fù)得分下，上下半場(chǎng)共入了18分并成為今屆大會(huì)入球最多的球 局。

季軍戰(zhàn)

季 軍爭(zhēng)奪戰(zhàn)由「Soken Flash」對(duì)「玉野光南高中2隊(duì)」并上演了一場(chǎng)拉鋸戰(zhàn)。由于兩隊(duì)實(shí)力都不相伯仲，令賽事更具可觀性。上半場(chǎng)兩隊(duì)各入兩球，下半場(chǎng)途中「Soken Flash」因輪胎脫落的故障停滯在場(chǎng)上，給對(duì)手入球機(jī)會(huì)。雖然「Soken Flash」經(jīng)搶修繼續(xù)比賽，但比賽時(shí)間所余無(wú)幾已無(wú)法挽回失分，季軍自然落入「玉野光南高中2隊(duì)」。

冠軍戰(zhàn)

決 賽由「Nothing」對(duì)「津工電子機(jī)器科B」。雖然「Nothing」在決賽淘汰賽中，一直以大比數(shù)拋離對(duì)手，但遇上「津工電子機(jī)器科B」的奮力抵抗， 于上半場(chǎng)「Nothing」只有三比一的優(yōu)勢(shì)，后半場(chǎng)開(kāi)始，更被「津工電子機(jī)器科B」再入一球。幸而，「Nothing」攻勢(shì)越見(jiàn)猛烈，重拾氣勢(shì)，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(jī)器科B」就屈居亞軍。

「Nothing」至勝之道

賽后，「Nothing」負(fù)責(zé)操作的同學(xué)池田表示，機(jī)械人的操縱方法雖簡(jiǎn)單卻最為重要，其次是機(jī)體速度。為了提高「Nothing」的速度，裝置了兩個(gè)電池并有電路控制馬達(dá)供電電壓，操縱者透過(guò)控制器可改變馬達(dá)的供電電壓，便能調(diào)整行車緩急。
另外，策略運(yùn)用得宜，也是讓「Nothing」稱王的原因。從觀察所得，當(dāng)足球被掉到球場(chǎng)角落處時(shí)，「Nothing」不會(huì)如多數(shù)隊(duì)伍般沖前搶球，反而因 應(yīng)情況，將任務(wù)交由對(duì)手負(fù)責(zé)，自己則寧可選個(gè)有利位置在場(chǎng)內(nèi)快速移動(dòng)。當(dāng)對(duì)手將球盤出準(zhǔn)備瞄準(zhǔn)球門射球時(shí)，「Nothing」才會(huì)上前搶球趁機(jī)射門。 「Nothing」亦懂利用場(chǎng)地條件，如對(duì)方在球門前，會(huì)將球射向墻壁藉反彈而入門；又會(huì)故意駛向墻邊引誘對(duì)手上前，然后快速閃開(kāi)朝向球門射球。 「Nothing」是戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用結(jié)合了機(jī)械人快速的特點(diǎn)和操控者純熟技巧的典范。

初中、小學(xué)組足球賽

再來(lái)繼續(xù)為大家介紹小學(xué)和初中組的賽場(chǎng)和賽規(guī)。

賽場(chǎng)及用球

1 足球場(chǎng)尺寸120cm×180cm，球場(chǎng)四周包括球門后面都有墻壁，墻壁為灰色、高10cm。
2 足球場(chǎng)地板為綠色的地毯，建議各隊(duì)設(shè)計(jì)其機(jī)械人應(yīng)對(duì)場(chǎng)地表面3mm高的輕微起伏。
3 球門寬度為40cm，位于場(chǎng)地底線的中央
4 球場(chǎng)中央有一塊離地6cm的間隔板將球場(chǎng)分成一半。
5 采用日本高爾夫球協(xié)會(huì)公認(rèn)的高爾夫球。

賽場(chǎng)的尺寸大小

機(jī)械人設(shè)置

1 每支參賽隊(duì)伍僅此一個(gè)機(jī)械人。
2 測(cè)量時(shí)機(jī)械人必須處于直立狀態(tài)并且伸展開(kāi)所有部件。
3 長(zhǎng)、闊、高于250mm之內(nèi)，總重量則沒(méi)有限制。
4 以線控方式操控。
5 要求參賽隊(duì)員標(biāo)記或裝飾他們的機(jī)械人，以便識(shí)別同屬一組的機(jī)械人。
6 不得干擾或損壞場(chǎng)地、足球和別的機(jī)械人。
7 于射門時(shí)，機(jī)械人如觸碰或超越了間隔板，實(shí)時(shí)入球也會(huì)作廢。
8 參加比賽的隊(duì)伍其機(jī)械人基本配件由大會(huì)提供，馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)部件均不能額外增設(shè)，但有關(guān)踢球機(jī)構(gòu)的附屬配套組件就可預(yù)先準(zhǔn)備，并接受隊(duì)伍自制的零部件。

比賽方式及規(guī)則

分組對(duì)賽方式

賽前由大會(huì)抽簽決定對(duì)賽分組名單，初賽以循環(huán)賽方式進(jìn)行。勝方可得三分，和局得一分。準(zhǔn)決賽及決賽(三甲爭(zhēng)奪戰(zhàn))則采用淘汰制。

時(shí)間及罰則

初賽每場(chǎng)對(duì)局3分鐘。準(zhǔn)決賽及決賽對(duì)局分上下半場(chǎng)各3分鐘，中場(chǎng)休息兩分鐘。隊(duì)伍在比賽中每遲到一分鐘，另一方將獲加一分。隊(duì)伍3分鐘后仍未到場(chǎng)，將判另一方不戰(zhàn)而勝。若射門時(shí)機(jī)體超越了場(chǎng)中間隔板，入球?qū)⒁曌鳠o(wú)效。

比賽掌控

每隊(duì)僅派出唯一隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)控制機(jī)械人。開(kāi)局前由裁判擲硬幣選擇先攻的一方或挑邊。

開(kāi)球位置

開(kāi)球時(shí)球被置放在中央發(fā)球點(diǎn)，機(jī)械人必須位于自己的半場(chǎng)并停住不動(dòng)。開(kāi)球的一方首先把機(jī)械人放到賽場(chǎng)上。機(jī)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(kāi)。

冠、亞、季得主
參加隊(duì)伍當(dāng)日的踢球機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)層出不窮，但大家使用的套件都是由大會(huì)提供原故，各隊(duì)機(jī)體的性能都相差不遠(yuǎn)，對(duì)局結(jié)果的分?jǐn)?shù)上下不大。在兩場(chǎng)準(zhǔn)決賽和季軍爭(zhēng)奪戰(zhàn)都出現(xiàn)平手情況，需要互射十二碼分勝負(fù)。

季軍戰(zhàn)

季軍戰(zhàn)由「龍火腿隊(duì)」對(duì)「北皇陵中機(jī)械人部4班」?！庚埢鹜汝?duì)」的機(jī)械人前方加裝了框架來(lái)接住球，北皇陵中機(jī)械人4班機(jī)械人則前后方都加裝了推架，但只有前方推架由馬達(dá)帶動(dòng)，后方推架是固定。
由于完場(chǎng)時(shí)，兩隊(duì)都沒(méi)有入球所以要互射十二碼。對(duì)局中「龍火腿隊(duì)」操縱員已發(fā)現(xiàn)機(jī)械人在行走時(shí)不太穩(wěn)定，所以在十二碼戰(zhàn)開(kāi)始前趁機(jī)搶修，重新設(shè)置后面的滑 輪才有所改善?！庚埢鹜汝?duì)」第一球雖射進(jìn)了球門，但因射門時(shí)機(jī)體超越了間隔板而被判入球無(wú)效。之后雖沒(méi)再失誤，但「北皇陵中機(jī)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(jī)械人部5班」對(duì)「陸」?！副被柿曛袡C(jī)械人部5班」后方的有框負(fù)責(zé)將球扒住，前方的手柄使之轉(zhuǎn)動(dòng)用作踢球?！戈憽沟纳淝蛟O(shè)計(jì)頗為有趣，外型好像公園的滑梯。其精心設(shè)計(jì)原來(lái)是有意思，機(jī)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(lái)，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(jìn)龍門。
在上半場(chǎng)結(jié)束前兩隊(duì)都沒(méi)有入球。踏入下半場(chǎng)「陸」于一次提球時(shí)，不慎將球推入自己龍門，這個(gè)烏龍球結(jié)果令他們飲恨地屈居亞軍，讓「北皇陵中機(jī)器人部5班」登上冠軍寶座。

其他優(yōu)秀隊(duì)伍

除了上述的隊(duì)伍得獎(jiǎng)外，大會(huì)并設(shè)有其他獎(jiǎng)項(xiàng)。以下為大家介紹今屆技術(shù)獎(jiǎng)和創(chuàng)作獎(jiǎng)的得主。

視象機(jī)械人

今 屆獲班技術(shù)獎(jiǎng)的「津山高等專門學(xué)?，F(xiàn)役OB混合隊(duì)」確是實(shí)至名歸。他們是采用網(wǎng)絡(luò)照相機(jī)進(jìn)行影像識(shí)別的唯一隊(duì)伍。此外，采用三個(gè)萬(wàn)向輪實(shí)現(xiàn)全方位移動(dòng)，更 裝備了三個(gè)用壓縮氣體的射球器，能夠從多個(gè)角度射門。它是個(gè)機(jī)動(dòng)力和進(jìn)攻力集于一身的足球機(jī)械人。隊(duì)員花了一個(gè)多月進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，為強(qiáng)化車架和減輕車身重 量，機(jī)體框架為鋁金屬薄板制，全車僅重2.7kg。

足式步行機(jī)械人

來(lái) 自岡山縣立津山工業(yè)高中的五位高中一年級(jí)生，他們制作的是全場(chǎng)唯一的足式步行足球機(jī)械人。與輪式機(jī)械人相比，制作過(guò)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(jī)械人并尋找新的突破。在去年的暑假他們便著手開(kāi)發(fā)機(jī)械人，經(jīng)多個(gè)月來(lái)的努力，六足步行結(jié)構(gòu)總算做得妥妥當(dāng)當(dāng)。 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(tuán)的肯定，獲頒發(fā)創(chuàng)意獎(jiǎng)。

二足步行機(jī)械人

除了岡山縣立津山工業(yè)高中，其實(shí)現(xiàn)場(chǎng)還有一款真正的二足步行機(jī)人。這款機(jī)械人由倉(cāng)敷工業(yè)高校的同學(xué)研發(fā)。但由于創(chuàng)作者本身也認(rèn)為它不是可以勝出球賽的機(jī)械人，故只放在現(xiàn)場(chǎng)在示范及表演，并沒(méi)有參與任何一場(chǎng)比賽。不過(guò)，全日觀察所得，與會(huì)者紛紛被他二足步行的設(shè)計(jì)吸引著。

總結(jié)

每 個(gè)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(duì)失敗。上述的技術(shù)獎(jiǎng)和創(chuàng)作獎(jiǎng)兩隊(duì)得主就是能夠放下對(duì)勝利的執(zhí)著，將他們的技術(shù)和創(chuàng)作溶入作品當(dāng) 中。盡管他們?nèi)撞蝗?，甚至沒(méi)有得獎(jiǎng)，但信相他們更享受制作過(guò)程中的所得。如只計(jì)較輸贏而不敢大膽嘗試，那只會(huì)是個(gè)追隨者。