此次創思設計與製作競賽是比賽兩隊在一定距離外將球投入規定的格子,內格子成井字形排列,誰的球能先連成一線或在格內的球數越多者則為勝,由於比賽場地的設計在投球時球極有可能會彈跳出格,而且比規則對球也有所規定(請考附錄-競賽辦法摘要),因此如何選定球為我們介紹的第一重點。
我們在市面上找到橡膠球、塑膠球及保麗龍球,分別針對球的反彈力、重量、滾動作測試,其結果如下述。
1球的反彈力
本次比賽最主要的就是讓球到達定點,且不會彈出點外,所以球的反彈力是選球的要點之一,球的彈力小比較能在定點不易彈出,我們將球以同樣的高度落下,觀察球反彈的高度,所得實驗結果:橡皮球的彈力最大,其次是塑膠球,最後是保麗龍球;所以橡皮球就不再考慮。
對於塑膠球我們將其中灌入部份的水,其反彈效果大大減低,因為此種球很像不倒翁,故我們暫稱為不倒翁球,因此必需對不倒翁球及保麗龍球再作比較。
2球的重量
比賽時機械人總重限制10公斤之內,此限制要包含球的重量,而且我們的設計的發球方式是球到定點才落下(在第二章做說明),所以我們的球要越輕越好。經測量結果發現保麗龍球比不倒翁球為輕,並且保麗龍球較好加工,所以保麗龍球成為我們的選擇。
3球的滾動性
比賽對球體的規則限制為(1)球體落下時變形不超過10mm(2)需為滾動球體所以在製造條件除了反彈力、重量、造型之外便是滾動性了,由於比賽規則中只需在〔斜坡〕上滾動便可,故設計時我們主要以發射後落地反彈穩定性夠,質量輕巧為主要考慮,滾動性則以符合規則即可,為了怕球滾的力量太強所以將球外包海綿,另一方面又可降低反彈力,一舉數得。
4結果
從最初所構思的不倒翁球(因為重量過重故淘汰之設計),到現在的海綿球經製成後的多次測試,確定其落地反彈次數不超過2下,重量不超過100g,在斜坡時滾動緩慢及不易被對手球彈走之多項優點,比賽時應可大大提升本組的競爭力。 回設計與製造