第十二屆日本岡山縣機(jī)械人競賽

在 日本的岡山縣每年都會舉辦機(jī)械人競賽，目的是提升中、小學(xué)生的科學(xué)水平，增強(qiáng)創(chuàng)作意識及和體驗(yàn)機(jī)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(jī)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(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，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(duì)設(shè)計(jì)其機(jī)械人應(yīng)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(diǎn)。一個位于場地中央，其余四個發(fā)球點(diǎn)位于四個墻角附近。 
5 發(fā)球點(diǎn)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(jī)械人設(shè)置

1 每支參賽隊(duì)伍規(guī)限一個機(jī)械人。
2 測量時機(jī)械人必須處于直立狀態(tài)并且伸展開所有部件。
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(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2cm。
8 不得干擾或損壞場地、足球和別的機(jī)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(jìn)行。勝方可得三分，和局得一分。準(zhǔn)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(zhǔn)決賽及決賽分上下半場各3分鐘，中場休息兩分鐘。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，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(diǎn)，機(jī)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(jī)械人放到賽場上。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，不得移動機(jī)械人；不開球的一方把機(jī)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(jī)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(duì)的隊(duì)均設(shè)隊(duì)長一職︳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

高 中組賽事經(jīng)過一番龍爭虎斗后，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，一場比賽內(nèi)入了十六球的津山工業(yè)高等專門學(xué)?！?/span>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

準(zhǔn) 決賽首場由「津工電子機(jī)器科B隊(duì)」對「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設(shè)計(jì)，于前后左右方各置一個萬向輪，是攻擊 和防守兼?zhèn)涞脑O(shè)計(jì)，機(jī)械人外殼則是個受歡迎的動畫人物頭像。前半場「玉野光南高中2隊(duì)」的機(jī)械人表現(xiàn)實(shí)在失準(zhǔn)，輪胎與場地一直有空隙，降低咬地力，直接影 響機(jī)體的移動準(zhǔn)確性和速度，可能是因之前的對戰(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，「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

準(zhǔn) 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(jìn)龍門。之后攻勢更是排山倒海，半場完結(jié)前「Soken Flash」更因機(jī)體倒下再為對方塑造入球機(jī)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(jī)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(jī)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(fù)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(duì)」并上演了一場拉鋸戰(zhàn)。由于兩隊(duì)實(shí)力都不相伯仲，令賽事更具可觀性。上半場兩隊(duì)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(jī)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(duì)」。

冠軍戰(zhàn)

決 賽由「Nothing」對「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)拋離對手，但遇上「津工電子機(jī)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(jī)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(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，裝置了兩個電池并有電路控制馬達(dá)供電電壓，操縱者透過控制器可改變馬達(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)足球被掉到球場角落處時，「Nothing」不會如多數(shù)隊(duì)伍般沖前搶球，反而因 應(yīng)情況，將任務(wù)交由對手負(fù)責(zé)，自己則寧可選個有利位置在場內(nèi)快速移動。當(dāng)對手將球盤出準(zhǔn)備瞄準(zhǔn)球門射球時，「Nothing」才會上前搶球趁機(jī)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(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

再來繼續(xù)為大家介紹小學(xué)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(duì)設(shè)計(jì)其機(jī)械人應(yīng)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(rèn)的高爾夫球。

賽場的尺寸大小

機(jī)械人設(shè)置

1 每支參賽隊(duì)伍僅此一個機(jī)械人。
2 測量時機(jī)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(duì)員標(biāo)記或裝飾他們的機(jī)械人，以便識別同屬一組的機(jī)械人。
6 不得干擾或損壞場地、足球和別的機(jī)械人。
7 于射門時，機(jī)械人如觸碰或超越了間隔板，實(shí)時入球也會作廢。
8 參加比賽的隊(duì)伍其機(jī)械人基本配件由大會提供，馬達(dá)和驅(qū)動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(jìn)行。勝方可得三分，和局得一分。準(zhǔn)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(zhǔn)決賽及決賽對局分上下半場各3分鐘，中場休息兩分鐘。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，將判另一方不戰(zhàn)而勝。若射門時機(jī)體超越了場中間隔板，入球?qū)⒁曌鳠o效。

比賽掌控

每隊(duì)僅派出唯一隊(duì)長負(fù)責(zé)控制機(jī)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(diǎn)，機(jī)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(jī)械人放到賽場上。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。

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提供原故，各隊(duì)機(jī)體的性能都相差不遠(yuǎn)，對局結(jié)果的分?jǐn)?shù)上下不大。在兩場準(zhǔn)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(fù)。

季軍戰(zhàn)

季軍戰(zhàn)由「龍火腿隊(duì)」對「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，后方推架是固定。
由于完場時，兩隊(duì)都沒有入球所以要互射十二碼。對局中「龍火腿隊(duì)」操縱員已發(fā)現(xiàn)機(jī)械人在行走時不太穩(wěn)定，所以在十二碼戰(zhàn)開始前趁機(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，但因射門時機(jī)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(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「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)動用作踢球。「陸」的射球設(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，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。
在上半場結(jié)束前兩隊(duì)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(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)伍得獎外，大會并設(shè)有其他獎項(xiàng)。以下為大家介紹今屆技術(shù)獎和創(chuàng)作獎的得主。

視象機(jī)械人

今 屆獲班技術(shù)獎的「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)行影像識別的唯一隊(duì)伍。此外，采用三個萬向輪實(shí)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(jī)動力和進(jìn)攻力集于一身的足球機(jī)械人。隊(duì)員花了一個多月進(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 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(jī)械人。與輪式機(jī)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(jī)械人并尋找新的突破。在去年的暑假他們便著手開發(fā)機(jī)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(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。

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)場還有一款真正的二足步行機(jī)人。這款機(jī)械人由倉敷工業(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(shè)計(jì)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(duì)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(dāng) 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(jì)較輸贏而不敢大膽嘗試，那只會是個追隨者。