第三屆全國技專院校創思設計與製作競賽

摘 要

 

此次參加第三屆全國技專院校創思設計與製作競賽,以我國古典小說「封神榜」中之「哪吒大鬧龍宮」為故事背景,藉由哪吒取得太乙真人的風火輪、乾坤圈這二項寶物之後,大鬧龍宮的故事構成整個競賽主題,結合現代科技的競賽,不但能融入中國傳統文化,更能啟發我們的創意。

競賽之重點,在測試機器人超越障礙時之機構穩定性,以及機構操作之靈敏性、準確性。以下我們針對各個競賽項目,來說明本隊之設計重點:

 

競賽項目一:

本競賽項目一之目的,在於考驗機器人經過斜坡,以及翻越階梯的靈敏性及穩定性。對於過斜坡及翻越階梯的這一項考驗,團隊在底盤的設計上,係採L型鋁材作為底盤主要框架,配製減速比為2:1之減速齒輪組,以線控來分別驅動四個輪子。

底盤的高度適中於上下斜坡的時候,確定能順利通過。左右兩側的輪子,各由一個開關來控制其正反轉,使底盤做前進、後退之移動;倘若此時左右兩側的輪子轉向相反,則底盤可做左右之移動。

上階梯的動作,係採用左右兩個電磁鐵,通電吸住保麗龍三角柱,再至定點之大致位置放置,來完成上階梯的動作。

車底盤保持前進,直接下階梯,因為輪子之材質係屬腳踏車之橡膠車輪,故其吸震性佳,能承受直接下階梯的振動。

 

競賽項目二:

本競賽項目二由九隻龍群以八等分的八卦陣圖分佈,機器人必須將乾坤圈投擲並套進去每隻龍身上來取得分數。本競賽項目二之目的,是在於考驗機器人機構之準確性及乾坤圈的創意性。

發射器機構,主體係採L型鋁材架設而成,其發射器之彈力來源,是由釋放儲存於拉伸彈簧之拉力而得。

裝置乾坤圈之料斗,使用接近封閉之鋁材,加以開兩凹槽製作成一對,並在兩凹槽外安置兩個DC 120 V的電磁鐵,控制電磁鐵之作動順序,即可一一下料,至少容納九個以上之乾坤圈。

乾坤圈之形式,為一直線狀,直線表面貼上一排魔鬼氈,由發射器拋出,使其觸及隻龍,乾坤圈自然合抱纏繞目標。

 

目錄

  1. 前言
  2. 1-1 創思設計與製作競賽之緣由……………………………4

    1-2 參賽動機…………………………………………………5

    1-3 比賽簡介…………………………………………………6

  3. 構思設計
  4. 2-1構思設計的歷程………………………………………….8

    2-2設計探討………………………………………………….8

    2-3設計結論…………………………………………………12

  5. 製作過程
  6. 3-1底盤之製作過程……………………………………13

    3-2發射器之製作過程…………………………………17

    3-3控制器之製作………………………..…………..………20

    3-4修改與測試……………………….….…………………..21

  7. 結論與探討………………………...………….….……23

參考書目………………………………….………………………….25

附 錄 1 製作照片…………………………………………..………26

附 錄 2 比賽規定細則………………………………………..……43

 

第一章 前言

1-1. 創思設計與製作競賽之緣由

近年來,我國之經濟發展,面臨了來自開發中與已開發國家之壓力。為因應當前國際情勢,我國必當朝向高科技工業、技術密集工業與高級服務業的方向發展,積極地提升技術層次,鼓勵研發與創新,以提升國家競爭力。

面對當前國家經濟建設轉型的時候,該如何培育產業之研發人才,提昇國內企業自行開發新產品的能力,卓然已成為我國能否再造經濟奇蹟之關鍵。我國技職教育所培育出的人才,向來為經濟發展人力的中堅,為因應當前的人才需求,該如何培養學生創造思考及實做的能力,實為當務之急的工作。

教育部為了培育出社會需要之人才,將加強學生創造的能力列為重要的工作項目之一,乃採以競賽鼓勵創思,而同時對獨特具有創思見解之設計製作,給予適當的獎勵措施。於是教育部自八十六年開始著手推動創思設計與製作競賽活動。

教育部在經過慎重的評估之後,認為專科學校學生具備有實際動手做之能力,又兼具學理的基礎,將來更是工業界的基礎幹部,進而決定以專科學校學生作為推動創思設計與製作競賽的開始,而後再推及至高職及技術學院、科技大學等不同層級。

此活動獲得財團法人TDK文教基金會在經費上之支持,以及中華電視公司同意配合宣導及錄影,於是創思設計與製作競賽誕生。此舉為我國有史以來第一次舉辦具有創造、思考,同時又具趣味性的活動。在多人的大力的推動之下,八十六年及八十七年由台北科技大學承辦,順利完成第一、二屆的創思設計與製作競賽,華視同時也配合錄影轉播,成效甚佳。

此次八十八年度之第三屆的創思設計與製作競賽,由國立雲林科技大學接續承辦,且活動的對象以由專科學校擴大到技術學院、科技大學及大學附設二技部。期盼此項競賽能長久舉辦下去,對技職學生的創思製作能力必有長遠的幫助。

1-2 參賽動機

起初是在曹齊平老師的介紹下,得知有此創思設計與製作競賽,當時曹老師藉由撥放日本及國內創思設計與製作競賽的錄影帶為例,勉勵我們要做個會思考、敢創新的學生。

看到影片中每一隊依據自己的構思所做出的機械人,通過各項障礙展現各自的功能,不論比賽的成敗如何都被他們的創意及執著所感動,所以心中十分期望能參與其中,也想藉此機會磨練自己,落實在校所學;於是幾位志同道合的同學便毅然決定報名參加,並將參賽之歷程作一完整之闡述,以為學弟妹們他日參賽之參考。

1-3 比賽簡介

本節將簡述本次比賽的題目,至於詳細的內容可參考附錄二。本次主要的競賽項目分為兩個項目,第一項為進入龍宮:比賽開始時,兩隊各自由出發線出發,獨立通過各個障礙,包括斜坡、直角轉彎及爬上一15公分的階梯後又連下兩個15公分的階梯,進入龍宮場地示意圖如下:

圖1-1進入龍宮場地示意圖

第二項為決戰龍宮:當兩隊進入龍宮後便開始比賽套龍柱,所謂龍柱為一木製圓錐柱,分為龍王柱一枝與小龍柱八枝尺寸如下圖:

圖1-2龍柱示意圖(左為龍王柱,右為小龍柱)

龍柱以八卦方式排列,排列方式如下圖:

圖1-3 龍柱位置圖

 

至於套龍柱的乾坤圈,則依照各隊自行設計事先裝載於機械人上。

當乾坤圈套住龍王柱時得30分,當套住小龍柱時得5分,於是兩隊的勝負有兩種方式決定;第一種為在比賽時限內先將小龍柱與龍王柱連接成一直線者為得勝隊,第二種為比賽時限到了兩隊都未連線成功則比分數,分數高者為得勝隊。比賽時若是龍柱同時被兩隊套住則以乾坤圈距頂端近者為佔領者。

比賽機械人限重20kg,長寬雖無明確限制但進龍宮場地的長寬為100x100cm,另外在投射乾坤圈時機械人本體不得進入龍柱基座範圍內(100x100cm )。機械人的電源則必需用電池,亦可使用氣瓶。

 

第二章 構思設計

本章將介紹我們構思設計的過程。

2-1 構思設計的歷程

在一開始的創思與設計之中,我們極盡可能的發揮想像力,無論是任何天馬行空的想法,大家都在一起討論設法將它給實現,在各種的想法之中我們決定了幾種較具體的方法來設法通過障礙,我們依據本競賽之大會所頒佈的競賽規則,及其場地佈置圖,來設計機器人。創思設計之初,開始由認識問題,進而設定目標,了解問題後,使盡各種方法,諸如上網、到各個圖書館、利用電話簿,去尋找蒐集相關資料,再辨別方法好壞,確定企劃案,同時也先行定好遞補案,而後再全力投入製作,模擬測試,修正設計,最後將設計予以具體化。(4)

 

2.2 設計探討

在我們確定設計過程之後,便開始自由地展開創意。在我們腦力激盪之下,對於過斜坡以及翻越階梯的這一項考驗,我們曾思考過的設計構想有諸如: 熱氣球、步行機構、履帶車、輪子、大輪子加上輔助斜板……等方法;至於乾坤圈之設計則曾提及以厚紙板製作套筒或圓環、切PVCP管製作圓環、小臉盆挖空作套筒、中空之飛盤、手拷之扣環、以鋁特製之夾子、長條形之魔鬼粘……等,參照附錄照片3-1,待創意搜齊之後,彼此交換意見,挑出部份可行的創意,來進行實體模型之製作。

在隨著檢討的進行過程之中,發現有些草圖階段覺得可行的設計,在現實中卻是不可行的,使得我們必須捨棄之。在這種種嘗試之下,才決定最後的實施方案,全力進行實物之製作。我們將幾個較可行的方案簡介如下,並分析下列問題:

(1)重量問題:因大會規定限重20kg,因此在製作時必須要慎重選擇材質並在設計時能將基本結構趨近於較簡單化。

(2)發射之方法:

方案A:升降機構+套筒,如圖2-1(a)

 

圖2-1(a) 升降機構+套筒

 

 

方案B:彈簧彈射+魔鬼粘繩,如圖2-1(b)

圖2-1(b) 彈簧彈射+魔鬼粘繩

 

方案C:拋射+魔鬼粘繩,如圖2-1(c)

圖2-1(c) 拋射+魔鬼粘繩

(3)障礙之通過方法:

方案A:大輪子

以直流馬達帶動大輪子直接通過障礙。

優點:不須作輔助機構便可直接翻越,速度會很快。

缺點:輪子大,易導致重心不穩定,馬達扭力可能不夠。

如圖2-2

圖2-2 大輪子直接通過障礙

 

方案B :履帶車

使用履帶車通過障礙。

優點:不須作輔助機構便可直接翻越。

缺點:重量太重,履帶下階梯時會有震動現象。

如圖2-3

 

圖2-3 履帶車通過障礙

方案C :輪車加斜板

使用輪車加輔助斜板通過障礙。

優點:輪車加輔助斜板方便過障礙。

缺點:放置輔助斜板較費時。

如圖2-4

圖2-4 輪車加斜板

 

2.3 設計結論

經過設計探討後,決定試用幾個我們認為較可行的方法,分別是在通過障礙方面採用方案B-使用履帶車通過障礙以及方案C-使用輪車加輔助斜板通過障礙;至於發射部分則全部採用,我們將於下一章做介紹。

 

第三章 製作過程

 

3.1機械人本體之製作過程

A.履帶車之製作過程:

車體架構:本車體結構主要是由鋁條構成,兩側邊由鋁板配合,用來組裝車輪,然後在兩鋁板之間加鋁管補強底盤強度,參照附錄照片3-2

 

驅動系統:由二個DC直流馬達帶動,參照附錄照片3-3。馬達與驅動輪連接的方式是自製接頭,用螺絲固定連接馬達軸心與輪子,藉由馬達帶動驅動輪,驅動輪帶動皮帶,達到行走目的。

 

零 件:除了車體架構和驅動系統外組裝零件也是很重要的除了 組裝時須計算零件與零件之間相對位置,即兩側之間的對稱度零件重量也是不可忽視的本車體因考慮重量故選擇質量較輕的鋁其零件有1.主動輪、2.主動輪面盤、3.從動輪、4.從動輪面盤、5.皮帶鬆緊活動機構等,參照附錄照片3-4,以下便是其製作過程:

 

1.車製主動輪步驟如下:

  1. 鋸切鋁料。
  2. 校正中心。
  3. 鑽孔。
  4. 將外徑修成直徑80mm深82mm。
  5. 用內徑刀車內徑77mm。
  6. 用內徑刀車內徑80mm深10mm。
  7. 壓花。
  8. 切斷。
  9. 導角。

 

2.車製主動面盤輪步驟如下:

(1)鋸切鋁材。

(2)外徑車成102mm。

(3)車階級直徑100mm深35mm。

(4)車階級直徑80mm深10mm。

(5)鑽孔直徑28mm。

(6)壓花。

(7)導角。

(8)切斷。

 

3.車製從動輪:

(1)選擇長度500mm中空直徑55mm的鋁條。

(2)修端面和外徑。

(3)將外徑修成74mm。

(4)用內徑車刀修內徑到55mm。

(5)車階級深2mm直徑76mm。

(6)用切斷刀切斷。

(7)重覆上述步驟四次。

(8)導角完成。

 

4.從動輪面盤製作

(1)鋸切鋁材。

(2)外徑車成102mm。

(3)車階級直徑74mm深25mm。

(4)鑽孔.

(5)壓花。

(6)導角。

(7)切斷。

 

5.皮帶鬆緊活動機構之製作

(1) 選用鋁塊。

(2) 用銑床銑成長寬高都為15mm。

(3)再鋁塊上銑槽直徑12mm 圓心距36mm。

(4)導角完成。

 

B.輪車放斜板之製作過程:

底盤架構:因顧及車體之重量,採用鋁材來作為主體架構。(1)

驅動系統:由四顆DC直流馬達分別帶動四輪,但同邊的兩顆馬達並聯同向運轉,且使用線控操作前後左右之移動,參照附錄照片3-5。

(a)底盤製作過程:

將底框鋁材裁製成70cm x 60cm長寬後,再量馬達心軸及輪子心軸間的距離後在長邊上定出兩心軸距,畫線打中心記號,鑽兩心軸孔。在位於馬達心軸下方之鋁架銑出一凹槽,以避免心軸卡到鋁架。裁切八支L型鋁架,其中四支開槽以利馬達的固定調整。定出前後輪距,開調整輪之槽,鑽三角固定片之孔之後再組裝底盤,參照附錄照片3-6、3-7。

放置斜板之機構

(b)斜板之製作如下:

裁切兩塊對稱之保麗龍,再以兩支鋁架固定保麗龍以膠帶黏貼上固定,參照附錄照片3-8

(c)放置機構之製作

裁製片狀鋁片,ㄇ型鋁條,支撐片各一支。在片狀鋁上對稱裝置兩顆電磁鐵,於相關位置鑽孔後組裝完成,參照附錄照片3-9

 

3.2發射器之製作過程(1)

方案A:升降機構+套筒

在底框設計完成之後,由4根主支架於底框之四側,其中由內徑較大之鋁架套一內徑較小之鋁架,並用一滑輪配合繩索拉升達到其升降之功能,並於同側兩邊之鋁架上架設小型的ㄇ字型鋁架於以活動的支架上,使之當四側之主支架上下活動時ㄇ字型的小支架也會一起移動並設計套筒大小將其置於兩ㄇ字型鋁架的凹槽中再以電磁閥加以阻隔,以控制每次投射套筒的數量為一個,並藉以4根主支架上下移動之功能而達到套筒需投射之高度進而套進目標物。

 

 

圖示:如

圖3-1 升降機構

方案B:彈簧彈射+魔鬼粘繩

在此方案之中,首先介紹的是魔鬼粘繩的製作方面。

我們先以一條適當長度之尼龍繩,在其兩端用培林,然後以螺絲固定之,用培林主要原因是為魔鬼粘繩在補料的鋁架中活動時能夠順暢的移動,不至於使魔鬼粘繩卡在鋁架之中,而後再在繩上粘上魔鬼粘,如此一來只要當繩子有一力量射至龍柱時,繩子就會環繞龍柱並粘著而固定之,參照附錄照片3-10。

而在發射器上運用了2枝報廢圖桌之滑軌做為主彈射機構並以鋁架連接中間並在前固定鋁架和後方與滑軌相接之活動鋁架裝上彈簧或橡皮筋(先前考慮了彈力於是加裝以彈簧為主,而後因考慮了重量的問題而改用了橡皮筋),如此一來即成一彈射裝置而進至測試階段,而在魔鬼粘的補給部份我們在其兩側加裝一補料機構(3)以一中間槽恰好為培林可活動之鋁條加裝電磁閥控制其配給為一次一發後,即完成。註:因報廢圖桌之滑軌本身已具備有能在一軌道內,順暢移動之功能故選擇其使用之,參照附錄照片3-11、3-12。

圖示:如圖3-2

圖3-2 彈簧彈射器

方案C:拋射+魔鬼粘繩

在此方案之中,魔鬼粘繩的製作方法依舊如方案二,改變的是投射方法我們將其由「射」改為「拋」,此做法可將「射」時之所需瞄準的設計變為更簡化,因為拋射時只需拋向龍柱後魔鬼粘繩便會因拋射力而環繞物體又因有魔鬼粘的原因得以相互粘著,而達到我們所要之結果。

其製作方法為將2根大型的ㄇ型鋁架利用其槽寬做為放置魔鬼粘繩的地方並用2根L型的鋁架相互接合此時ㄇ型鋁架為橫向,L型的鋁架為縱向(直),並在部份支點以鋁架加強固定,而後再以2根L型的鋁架開槽來配合並用彈簧固定,但主拋射機構仍可在槽中活動並藉以彈簧的彈力達到其彈射的功能,最後再以L型的鋁架向下固定,參照附錄照片3-13。在拉射時,當馬達捲線使發射器下壓後,以止回機構扣住,待馬達放線完成之後操控另一小馬達使其捲線而將止回機構後拉,隨即發射器即往前彈射,參照附錄照片3-14。

 

圖示:如圖3-3

 

圖3-3 拋射器作動情形

 

3.3控制器之製作(2)

操控盒按鈕配置簡圖,如圖3-4,參照附錄照片3-15。

圖3-4 操控盒按鈕配置簡圖

操作面盤上接為搖頭開關 , 共有七個按鈕 , 用途分別為:

1.控制左側馬達前進後退。

2.控制馬達上升下降。

3.控制右側馬達前進後退。

4.控制電磁閥開關來放斜板。

5.控制上側補料機構。

6.控制下側補料機構。

7.控制馬達來固定即將發射的發射機構。

 

3.4修改與測試

履帶車與輪車底盤的測試與修改分述如後:

(a)第一次履帶車測試時所發生的問題:(1)重量過重 (2)履帶過長

解決方案:

  1. 減重之修改: 將從動輪由六個減為四個,把鋁板改用鋁條,參照附錄照片3-16,並在各項零件上鑽孔,參照附錄照片3-17。
  2. 履帶過長之修改:把履帶裁剪並用針線縫合,參照附錄照片3-18。

再測試:修改過後重量雖然減輕,但還是無法達到所需目標而且還多了履帶鬆脫之問題。

解決方案:

  1. 履帶鬆脫之修改:在帶動輪外側加一面盤防止鬆脫,參照附錄照片3-19。

第三次測試:由於針線縫合不好,皮帶會有扭曲現象,參照附錄照片3-20,問題還是無法解決,在小組討論後,覺得要修改以上問題有點困難,因而決定使用別方案。

 

(b)輪車測試

由履帶車的經驗,我們很快的又將單側的輪車組合起來,並加以測試上下斜坡時是否干涉,發現只要選用適當的輪子,便能夠直接上下斜坡;且上階梯時,由於輔助之斜板製作得當,推測底盤上階梯應該沒有問題,下階梯時,又因底盤高度適當,推測底盤下階梯應該沒有問題,參照附錄照片3-21。

經由測試之後,再製作底盤之所有零件,參照附錄照片3-22,之後加以組裝底盤,參照附錄照片3-23再上場實地去測試通過障礙物的情形,參照附錄照片3-24、3-25、3-26、3-27,在經過測試無誤之後將各項機構加以組裝,參照附錄照片3-28、3-29、3-30。

附錄照片3-31、3-32、3-33、3-34為機械人之完成圖與比賽之中的一些過程。

第四章 結論

 

經過了這幾個月以來,從一開始的腦力激盪創思到後來的親自動手去實作,這一連串的創思和製作也終於在10月16日劃下了句點。雖然這次比賽的結果沒有辦法順利的取得名次,但經過了這些日子以來的磨練,也使得我們大家得到了許多寶貴的經驗,對於五年來在學校所學的知識及技能能有適當的發揮,也是一種肯定自我的方法; 所以在比賽過後,我們並不會就此停止研究,反而會努力的去研究比賽中所遇到的一些問題,將此學到的種種經驗,做其更深入的檢討,進而能做出自己所期待的成品,並將其功能發揮的更淋漓盡緻,然而在這次的比賽之中由於有許多老師不斷給予我們幫助使得這次在製作上所遇到的問題能夠迎刃而解,其中黃正光老師和曹齊平老師每次都辛苦的充當司機來載我們去購置材料和其他一些事項在平時也都盡心盡力的盡一切所能來從旁協助指導我們,而吳聲讓老師也是辛苦幫忙製作比賽的模擬場地使我們有實際且相同的場地可以練習。其他如黃仁清老師、孫德萱老師、張竹老師、曾沛然老師、袁廷才老師們也都給予了我們許多寶貴的意見與指導使我們在設計與製作上都有莫大的助益,在此要再次的謝謝這些老師們的幫忙。

在這次比賽之中發現,<時間的掌握>是最重要的,但卻也是我們最沒把握住的,以致整個過程到後來演變成在與時間在競賽,從之前的擁有充裕時間到後來的連夜趕工,一切的一切都是因為缺乏經驗及無事先規劃週詳,而導致在工作進度上有所延誤,所以在做無論是任何的事情上都應詳盡的規劃一切事宜才不至於導致時間上的延誤而延遲了整個進度之進行。

在製作過程之中,我們即發現了許所未預計的問題,我們希望憑藉著在五年專科生涯之中,所學習到知識和技能來加以著手去克服問題,進而落實學以致用的理想,最後完成機械人來贏得比賽的勝利。當然,在這次比賽中所學到的經驗,也必定是我們人生中一個值得增添的回憶一個難得的經驗,希望也經由各隊的創思設計來激發我們有更多的靈惑,做為日後學習的驅動力。

 

參考書目

 

1.機構學.顏鴻森.東華書局

2.電子學.洪啟強.全華圖書

3.自動機械供輸裝置圖集.原著籐森洋三.譯著賴耿陽.

復漢出版社     

4.日本NHK機械人比賽之錄影帶

 

 

 

附 錄 1 製作照片

照片3-1 各種設計的乾坤圈型式

 

照片3-2 履帶車底盤之基本結構

照片3-3 履帶車底盤之DC直流馬達

 

照片3-4 履帶車底盤的各項零件

 

照片3-5 輪車底盤的各項零件

 

照片3-6 輪車前輪固定情形

 

照片3-7 製作輪車可調整之後輪

 

照片3-8 輪車用斜板

照片3-9 輪車放置斜板之機構

 

 

照片3-10 魔鬼粘繩

 

照片3-11 彈簧發射機構(一)

 

 

照片3-12 彈簧發射機構(二)

 

照片3-13 拋射機構

照片3-14 止回機構

 

照片3-15 控制盒

照片3-16 將履帶車左側鋁板改用鋁條

 

 

照片3-17 將履帶車各項零件鑽孔減重

 

照片3-18 履帶重新縫合

 

 

照片3-19 裝置防止履帶脫落之面盤

照片3-20 履帶測試情形

 

 

照片3-21 輪車單側測試

照片3-22 輪車底盤各零件組裝前

 

 

照片3-23 輪車底盤各零件組裝後

照片3-24 輪車斜坡測試

 

 

照片3-25 輪車放置斜板上階梯

 

照片3-26 輪車下第一層階梯

 

照片3-27 輪車下第二層階梯

 

照片3-28 輪車組裝後(右側)

 

照片3-29 輪車組裝後(正視)

 

照片3-30 輪車配接控制盒

 

 

照片3-31 機械人完成圖

照片3-32 比賽出發前機械人預備

 

照片3-33 比賽過程(一)

照片3-34 比賽過程(二)

 

附錄2 比賽規定細則

一、競賽主題背景概述

以我國古典小說「封神榜」中之「哪吒大鬧龍宮」為故事背景,藉由哪吒取得太乙真人的二項寶物(風火輪、乾坤圈)後,大鬧龍宮的故事構成整個競賽主題,結合現代科技的競賽,不但能融入中國傳統文化,更能啟發學生之創意。。

 

二、競賽評比重點

本組之競賽重點在測試機器人超越障礙時之機構穩定性及機構操作之靈敏性、準確性、機器人及乾坤圈設計的創意性、機器人及乾坤圈設計之藝術造型、各隊之團隊競賽精神及後援啦啦隊的表現等。

 

三、競賽項目

決戰龍宮

 

四、獎項及計分方式

(一)競賽獎之計分如下:

競賽獎成績(100分)=在競賽停止後,通過之競賽項目得分總數(100分)

(二)創意獎之計分如下:

創意獎成績(100分)=機器人設計之創意(70分)+乾坤圈之創意 (30分)

(三)造型獎之計分如下:

造型獎成績(100分)=機器人整體造型(50分)+乾坤圈之造型(50分)

(四)TDK獎之計分如下:

TDK獎成績(100分)=團隊競賽精神(50分)+啦啦隊表現(50分)

※註:1.競賽獎成績為零分者,不列入創意獎、造型獎及TDK獎之計分。

2.若兩隊之各獎項成績相同且不為零分時,則以出發時機器人之重量較輕者為優勝。

3.括弧內之分數為最高分。

 

五、競賽場地之配合事項

(一)競賽場地中各項競賽項目之造型,皆依封神榜中人物、景觀為主。

(二)本屆競賽之各競賽項目係配合封神榜之情節安排,各隊機器人之命名、造型也可以仿傚,以搭配場景之佈置。

 

六、大會LOGO

本屆競賽之LOGO於八十八年五月十五日(星期六)前在網站上正式公告。

 

七、五專及二專組競賽場地佈置圖與競賽規則:

    1. 場地佈置圖(請見圖一)

(二)競賽規則

競賽項目之詳細說明如下:

1.競賽項目一(最高分為30分)

(1)本競賽項目一是甲、乙兩隊各從圖一左右A處起始線開始出發經過斜坡,然後上一階梯到達B,下二階梯到達C、D(越每階梯得10分)。本競賽項目一之目的在考驗機器人經過斜坡及翻越階梯的靈敏性及穩定性。(請見圖二乙隊路徑示意圖)

(2)甲、乙兩隊機器人先放置於A平面虛線前,利用機器人本身設計之風火輪(可為任意結構),到達D平面(龍宮)。

(3)機器人必須個別先通過競賽項目一,才能個別進行競賽項目二。

(4)圖二為乙隊在競賽項目一之路徑示意圖,甲隊之路徑剛好與其左右對稱,但尺寸大小皆一致。

2.競賽項目二(最高分為70分)

    1. 本競賽項目二由九隻龍群以八等分之八卦陣圖分佈(請見圖三),機器人必須將乾坤圈(乾坤圈自製且不限制數量)投擲並套進去每隻龍身上(請見圖四之圓錐)以取得分數。本競賽項目二之目的在考驗機器人機構之準確性及乾坤圈之創意性。每隊皆可投擲自己的乾坤圈以覆蓋別隊之乾坤圈,但不得將對方乾坤圈取出,以套在最上面之乾坤圈為得分者。乾坤圈本體之內圈必須套在圖四之上限及下限之間才算套進成功。
    2. 在競賽過程中,機器人本體可碰觸龍王或小龍,但不得在龍王或小龍100×100cm2之平面範圍內的上方投擲乾坤圈;亦不得將龍王或小龍推移、推倒或破壞,同時不可惡意阻礙或破壞對方機器人。

(3)八卦陣圖之龍群,以中間為龍王,其餘八隻小龍分佈在八卦陣之各角落,每隊只要能將三隻龍(含龍王、小龍)套進得分並排成一直線者為得勝者,否則以得分高者為得勝者。當有一隊套成一直線時,比賽即停止。套上龍王得30分,小龍得5分

(4)龍王及小龍示意圖(請見圖四)。

 









 

 








 

 

 

 



 

 


 

 







 

 

圖一 五專及二專組場地佈置圖

 

 





 



 

 

 


上視圖

 








 

 

前視圖 右側視圖

 

圖二 五專及二專組競賽項目一,乙隊路徑示意圖

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

圖三 五專及二專組競賽項目二,八卦陣龍群示意圖

 

 

 

 



 





 



 

龍王 小龍

 

 

 

 

 

 

 




圖四 五專及二專組競賽項目二,龍王及小龍示意圖

3.在時間限制內,當有一隊套成上述之一直線時,或當雙方之乾坤圈均投擲結束時,或比賽時間結束時,比賽即停止。以競賽積分較高為優勝。

4.時間限制五分鐘;機器人出發時之總重量不得超過二十公斤;任何一方均不得破壞場地。

 

八、五專及二專組機器人注意事項

(一)機器人出發時之重量不得大於20 kg,出發後機器人可自由變形。

(二)機器人的操控方式不限(線控或無線皆可)。若使用線控時,控制操作盒至機器人本體至少應有一公尺以上之連線;但若使用無線遙控方式,為避免彼此發生干擾狀況,每台機器人須備有數個波段以供切換。

(三)不得裝設或使用妨礙電波收訊影響對方操控機器人之裝置。

(四)不得安裝或使用會破壞、污損競賽場地,或具危險性裝置。

(五)機器人一律使用電池,電池可以不直接安裝於機器人本體上。

九、五專及二專組競賽相關事項

(一)每場競賽以五分鐘為限,未在規定時限內通過所有競賽項目的隊伍,則以積分高者為優勝。若兩隊皆未得分則加賽一場,仍未得分則兩隊均淘汰。

(二)比賽以一對一之單淘汰賽進行,若遇一方棄權或臨時無法參加比賽,則另一方必須以一隊單獨闖關採計分方式進行。

(三)本次比賽若報名隊伍過多,得由承辦單位依隊數逕行安排初賽賽程,但在每場比賽之前,由兩隊抽籤決定甲方或乙方。並取優勝之十六隊隊伍晉級決賽。決賽場次順序則在初賽當天由指導老師抽籤決定。

(四)評分方式:

1.創意的評分項目包括機器人機構設計之創意、乾坤圈設計之創意、材料選用、進場方式、氣氛營造之聲光特效、比賽風度、旗幟標語及其它創意等。

2.造型的評分項目包括機器人整體之造型、乾坤圈設計之藝術造型。

3.TDK獎的評分項目包括各團隊之競賽精神、賽前之彼此激勵表演、口號、場外啦啦隊之配合演出及其它相關事項。

4.若有違反比賽規定,大會裁判可酌扣分數,或逕行取消參賽資格。

5.創意、造型及TDK獎之評分,於頒獎前公佈。

(五)初賽之競賽除了沒有創意、造型及TDK獎之評比外,其他與正式決賽相同。

(六)進行決賽時,一律以單淘汰賽方式晉級,每一場競賽採計競賽獎成績決定晉級資格。

(七)比賽的開始、暫停、繼續、延長、結束及終止等均由裁判長下達指示,競賽之計時依裁判長指示同步進行。

(八)對於比賽結果有異議者可於該場競賽結束後、次場開始前由指導老師向大會裁判長提出。

(九)機器人在比賽過程中操作員不能以身體任何部位碰觸,若機器人跌倒,操作員可以線控或遙控方式讓機器人爬起繼續比賽,否則判定出局。

(十)大會裁審人員

1.裁判長一人:負責競賽之所有裁決評判、比賽場內之開始、暫停、終止、異議處理及發言或解說等。

2.裁判二人:每人負責一隊之得分及違規評判事宜。

3.評審六人:司比賽之創意、造型及TDK獎之評審。評審可針對各隊之創意、造型及TDK獎給予評分。

4.計分員一名、計時員一名及場地助理若干人。

5.裁判及評審由主辦單位聘請各界專家擔任。

(十一)獎項

1.競賽獎:取優勝前四名。

2.創意獎:採計創意分數最高者。

3.造型獎:採計造型分數最高者。

4.TDK獎:採計TDK獎分數最高者。

 

參、獎項

  1. 競賽獎:競賽前四名分別頒給獎盃一座,參賽同學及指導教師獎狀各乙紙;第一名另再頒給金質獎章乙枚、優勝旗乙面(至次年競賽頒獎時移交當年第一名)。
  2. 創意獎:獎勵最具創意之一隊,頒給獎盃乙座,參賽同學及指導教師獎狀各乙紙,優勝旗乙面(至次年競賽頒獎時移交當年創意獎得獎隊)。
  3. 造型獎:獎勵最具藝術造型之一隊,頒給獎盃乙座,參賽同學及指導教師獎狀各乙紙,優勝旗乙面(至次年競賽頒獎時移交當年造型獎得獎隊)。
  4. TDK獎:獎勵於競賽之全程活動中,團隊競賽精神及啦啦隊氣勢營造表現最佳,競賽精神最好之一隊,頒給獎盃乙座。
  5. 參加獎:凡出席參加初賽未獲前述獎項之隊伍,其指導老師、同學頒給參加獎獎狀各乙紙。
  6. 競賽獎第一、二名及創意獎得獎等三隊之同學及指導教師,由財團法人TDK文教基金會安排招待至日本參觀相關競賽或至學校及有關機構參訪(如創意獎與競賽獎第一、二名重複時,則所餘名額由競賽獎第三名補足)。

肆、其他

凡晉級決賽且出席參加決賽之隊伍,其指導老師、同學頒給晉級決賽證明各乙紙。

伍、評比項目及規則

  1. 競賽獎評比項目及規則

  1. 初賽

    1. 單淘汰賽。
    2. 競賽項目(各項目須依序通過),含

    1. 競賽項目一,最高分為三十分,越過每階梯得十分。
    2. 競賽項目二,最高分為七十分,套上龍王得三十分,套上小龍得五分。

競賽項目總分,最高100分,分數高者為優勝隊伍,得參加決賽。

    1. 若兩隊總分相同且不為零分時,以機器人之重量輕者為優勝,若重量也相同時,則再加賽一場,至勝負分出為止。

  1. 決賽

    1. 單淘汰賽。
    2. 競賽項目(各項目須依序通過),含

    1. 競賽項目一,最高分為三十分,越過每階梯得十分。
    2. 競賽項目二,最高分為七十分,套上龍王得三十分,套上小龍得五分。

競賽項目總分,最高100分,分數高者為優勝隊伍。

    1. 若兩隊總分相同且不為零分時,以機器人之重量輕者為優勝,若重量也相同時,則再加賽一場,至勝負分出為止。

 

  1. 競賽項目裁判注意要項

  1. 通則

    1. 只容許一人進入場內操控機器人,其他隊員於場外協助。
    2. 賽程排定後,若對手棄權,則仍須單獨闖關計分。
    3. 比賽時間限5分鐘,若於時間內兩隊皆未得分,則應加賽一場,若兩隊仍未得分,則兩隊均淘汰。
    4. 機器人出發後,隊員不得以身體之任何部位接觸機器人,也不得以操控線拖拉機器人,違反者淘汰出局。
    5. 機器人不得裝設或使用妨礙電波收訊影響對方操控機器人之裝置,違反者淘汰出局。
    6. 機器人不得安裝或使用會破壞、污損競賽場地,或具危險性裝置,違反者淘汰出局。
    7. 不可惡意阻礙或破壞對方機器人,所謂「惡意」意指使對方機器人無法正常操作稱之,若經裁判判決「惡意」即淘汰出局。
    8. 比賽風度欠佳者裁判得予警告,情節嚴重者裁判長得判決淘汰出局。
    9. 比賽中或結束後有爭議性問題發生時,裁判長得暫停比賽召開裁判會議,並宣佈解說裁判會議之結果。

  1. 出發

    1. 機器人體重不得超過20㎏,每次預備出發前秤重,違規超重者淘汰出局。
    2. 所謂「體重」係指機器人本體之重量。不含操作者身上所背負的東西,如電池、操控盤等。
    3. 使用線控之機器人,於量測體重時控制線可以抽離機器人或必須離地且自然下垂之狀況,不得以線拖拉機器人。
    4. 每一次出賽前,均必須紀錄重量。
    5. 出發之尺寸可不測量。
    6. 未依序通過項目一及項目二則淘汰出局。

  1. 競賽項目一
  2. (1)通過競賽項目一,速度不限制。

    (2)所謂「越」每階梯,為機器人最尾部已越過且離開該階梯才算得分。

    (3)當機器人跌倒,若未完全跌出路徑,操控員可以線控或遙控方式讓機器人在同一地點爬上路徑繼續比賽,若機器人已完全跌出路徑且能繼續操作時,則操控員須操控機器人回到起始位置A,爬上路徑重新從起始線開始繼續比賽,違反者淘汰出局。

  3. 競賽項目二

(1)最上面之乾坤圈之定義: 以內圈接觸圓錐的最上面且內圈在圓錐之上下限範圍內者為得分者,除非後套之乾坤圈內圈被阻礙而無法接觸圓錐,但仍在最上面且內圈在圓錐之上下限範圍內者,亦可為得分者。

(2)乾坤圈本體之內圈定義: 乾坤圈本體內圈必須為封閉式。

(3)若乾坤圈本體之內圈超出所規定之上下限範圍時,此乾坤圈不算得分,而不算得分之乾坤圈於比賽進行中,不予拿掉。

(4)機器人本體不得在龍王及小龍100×100 cm2之平面範圍上方,違反者淘汰出局。

(5)將龍王或小龍推移、推倒或破壞者淘汰出局。

(6)投擲乾坤圈須以正常套圓錐方式投擲,若在正常現象不小心將對方乾坤圈打落,則不算犯規,若只針對對方乾坤圈投擲,或故意破壞性打落對方乾坤圈,將被視為「惡意」破壞取出對方乾坤圈,則由被取出或打落乾坤圈之一方,獲得分數,若情況嚴重者將被判出局。

  1. 創意獎評審參考項目

    1. 機器人之設計創意最高70分,乾坤圈之創意最高30分,總分最高100分。
    2. 通過競賽項目一的方式特別富創意者,酌予加分。
    3. 投擲乾坤圈方式,及乾坤圈套進去龍身方式特別富創意者,酌予加分。
    4. 背負於操作者之輔助物件,以越少者酌予加分。
    5. 比賽過程中聲、光效果越特別或多樣創意者,酌予加分。
    6. 使用環保材料者,酌予加分。
    7. 機器人具有表演動作創意者,如跳舞、翻滾,酌予加分。
    8. 使用動力愈少者,酌予加分。
    9. 其創意設計具比賽風度者,酌予加分,反之欠佳者酌予扣分。

 

  1. 造型獎評審參考項目

    1. 機器人整體造型最高50分,乾坤圈之造型最高50分,總分最高100分。
    2. 外表造型與主題越能結合者,酌予加分。
    3. 操控者之造型、化妝能與其隊名、機器人名等相呼應、結合者,酌予加分。
    4. 具聲光效果越強,或能與隊名、場地結合者,如噴霧、雷射光、音響等,酌予加分。
    5. 每次出賽造型均不同或另有變化者,酌予加分。

 

  1. TDK獎評審參考項目

    1. 團隊競賽精神最高50分,啦啦隊表現最高50分,總分最高100分。
    2. 隊伍出場之激勵動作特殊者, 酌予加分。
    3. 隊員間彼此合作(如進場準備迅速等)特殊者,酌予加分。
    4. 識別明顯、旗幟準備妥當完整者,酌予加分。
    5. 奮戰精神良好或臨場反應佳者,酌予加分。
    6. 帶隊之行政人員視參與程度酌予加分。
    7. 場內外彼此呼應良好者,酌予加分。
    8. 看台上有啦啦隊後援者,酌予加分。
    9. 啦啦隊指揮具噱頭、趣味性佳者,酌予加分。

10.禁止危險動作,違反者酌予扣分。

11.出發前及比賽完結後,均不得播放音樂,違反者酌予扣分。

12.比賽進行時,以聲音等干擾他隊進行者,酌予扣分。

13.比賽風度佳者酌予加分,反之欠佳者酌予扣分。

 

陸、評比方法

  1. 初賽
  2. 1.賽程由承辦單位排定。

    2.預計錄取十六隊參加決賽。

  3. 決賽

1.賽程於十月十六日初賽完成後,以公開抽籤方式排定。

2.決賽之評分項目含(1)競賽獎(2)創意獎(3)造型獎(4)TDK獎等四種。

3.裁判(含裁判長)共三人,評定兩隊之競賽獎成績及違規評判事宜。

4.評審預計六人,其中創意獎評審三人,造型獎評審三人,TDK獎由創意獎評審及造型獎評審共同評定之。

5.分數統計工作由計分者負責,並鍵入電腦中,待主持人指示看燈時顯示,並由電腦累計及紀錄。

6.優勝

    1. 競賽獎:採計所有場內競賽項目得分總數,最高分者為優勝。
    2. 創意獎:採計機器人創意及乾坤圈創意之得分總數,最高分者為優勝。
    3. 造型獎:採計機器人整體造型及乾坤圈造型之得分總數,最高分者為優勝。
    4. TDK獎:採計團隊競賽精神及啦啦隊表現之得分總數,最高分者為優勝。