2017南投縣縣長盃智慧型機器人鐵人三項競賽

2017南投縣縣長盃智慧型機器人鐵人三項競賽

活動時間: 即日起 ~ 2017-06-30

一、競賽主旨

機器人教育可結合科學、科技及數學教育各學習領域知識,激發學生學習興趣與好奇心來動手實作,實現手腦並用的教育目標。為推廣南投縣機器人教育,透過寓教於樂的競賽任務,使學生動手設計機器人,提升學生設計、創新研究的實作能力,培養學生積極學習與思考創作之學習精神。本競賽採用同一機台克服 3 項挑戰,與以往機器人競賽僅選定一種競賽項目之方式不同,參賽學生必須在限定時間內修改程式與機器人組裝設計,尋求最佳解答以獲得最後勝利。

二、辦理單位

指導單位:南投縣政府
主辦單位:國立竹山高級中學

三、競賽組別

組別:

本競賽分成高中職組、國中組

競賽項目:

1.競速投籃、2.彎道競速、3.負重越野。

鐵人三項總冠軍:

參賽隊伍可選擇參加任一項或一個以上項目競賽,欲爭取鐵人三項總冠軍獎項者,須完成 3 項競賽,且每一項競賽皆須晉級第二回合決賽。

四、參賽資格

中部地區(臺中市、苗栗縣、彰化縣、南投縣、雲林縣)公私立高中職、國中在學學生。選手只能以隊伍為單位,參加符合參賽資格組別的比賽。一支隊伍由 1~2 位教練和 2~3 位隊員組成,可跨校組隊報名。

五、機器人組成與限制

  1. 組成機器人之材料、控制器、馬逹數量與感測器皆無任何限制,但組裝完成之機器人,程式啟動前長、寬、高皆不得超過 25 公分,啟動後則可自由伸展,沒有限制。
  2. 參賽隊伍可事先準備比賽使用之機器人與控制程式。再依任務需求與場地實測,在規定時間內修改程式與機器人組裝設計,尋求最佳解答。

六、報名辦法

  1. 報名時間:即日起至 106 年 6 月 30 日(星期五)
  2. 競賽日期:106 年 7 月 19 日(星期三)
  3. 網路線上報名:https://goo.gl/forms/VUJCvZ68yEoi3XIT2
  4. 報名費用:參與本次競賽免收任何費用。
  5. 聯 絡 人 :國立竹山高中實習處林翰昌主任 , 049-2643344#282;Email:cs20101@gm.cshs.ntct.edu.tw

七、計分方式

  1. 單項競賽:請參考各單項競賽細則之計分方式。
  2. 鐵人三項總成績:依各單項決賽名次換算積分,第一名 5 分、第二名 4分、第三名 3 分、第四名 2 分、第五名 1 分,三項決賽名次換算積分加總排名即為鐵人三項總成績名次。

八、獎勵方式

  1. 單項競賽:國中組與高中職組各頒發單項前三名獎狀。各參賽隊伍若同時獲得兩項以上之前三名,僅頒發最優名次獎項一項,其他單項則讓由其餘各隊依成績高低順序遞補。
  2. 鐵人三項總冠軍獎盃:國中組與高中職組鐵人三項總成績第一名各頒發鐵人三項總冠軍獎狀、獎盃、獎品。獲得鐵人三項總冠軍之隊伍不重複領取單項競賽獎項。
  3. 參加獎:未獲獎組別且全程參與比賽者頒發參賽證明。

九、競賽通則

  1. 競賽區分為兩個回合:各單項競賽依第一回合資格賽成績取前 5 名進入第二回合決賽。各單項名次依決賽成績排名,決賽成績同分者依資格賽成績較佳者獲勝,資格賽成績再相同則名次並列。
  2. 第一回合資格賽的競賽場地如各單項競賽細則圖示,任務規則亦不做任何修改,競賽開始前有「機器人測試及修改時間」30 分鐘。
  3. 測試及修改時間結束後,隊伍必須推派一名操作員檢錄機器人,完成檢錄後將機器人放置在指定區域,依編號順序唱名出賽,依序完成鐵人三項各單項競賽,直到下次測試及修改時間前均不允許修改機器人結構與程式,亦不可更換電池。
  4. 第一回合競賽全部結束後,依各單項競賽細則說明調整競賽場地與任務規則,有 30 分鐘的維修測試時間(包括修改程式、更換零件及測試機器人等),維修測試時間結束後同第一回合之審查程序,然後進行第二回合競賽。

十、單項競賽細則

競賽一、競速投籃

任務說明:參賽機器人由起始區出發,沿著黑色軌跡線前進,機器人正投影不可完全脫離黑線,車身正投影需接觸該回合規定的投球標示區(藍色交叉圓點)方可投籃,投完球後需自行回到起始區,再由操作員置放下一顆球,再啟動機器人出發投球,以最後留在籃內之總球數計分。

  1. 比賽場地
    (競賽場地示意圖,籃框位置固定於中間,投球區為三個藍色交叉點)

    • 1) 比賽場地由 285mm x 285mm 底色為白色及黑色軌跡線之單元所組成,軌跡線段寬約 18mm 黑色。
    • 2) 單元種類:空白、直角、圓弧、十字、直線、斜線、端點(用於起始、終點區)。
      空白、直角、圓弧、十字、直線、斜線、端點(用於起始、終點 區)
      場地、籃框位置皆不調整,第二回合決賽之投球區由裁判團抽籤決定為左或右邊藍色圓點,同時決定投球路徑為左邊來回或右邊來回。
    • 3) 籃框設計:長約 17 公分,寬約 10 公分,高約 10 公分,籃框上緣離地高度約 30 公分,籃框距離最近黑色軌跡線高中職組小於 80 公分,國中組小於 60 公分,實際距離由裁判團當場公佈。
    • 4) 球規格大小:40mm 之乒乓球。
    • 5) 本規則對場地所描述或註記的尺寸均為概略值,實際尺寸以比賽現場為準。
  2. 比賽規則
    • 1) 比賽每回合為 1 分鐘。
    • 2) 在起始位置上,機器人的任何部分均不得超過起始區。
    • 3) 機器人必須沿著黑色軌跡線行進,車身正投影需接觸投球標示區(藍色交叉圓點)方可投籃,第一回合資格賽的投球區固定為中間,第二回合決賽的投球區由裁判團抽籤決定為左或右邊藍色圓點,同時決定投球路徑為左邊來回或右邊來回。
    • 4) 以最後留在籃內之球數計分。若機器人的正投影完全離開軌跡線,則視為「行走失敗」,必須由操作員徒手拿回起始區,再重新啟動機器人重新出發,時間不暫停,每一回合限制最多只能有 2 次「行走失敗」重新出發的機會。
    • 5) 投完球後機器人需自行回到起始區,正投影碰觸起始區時即可由操作員手動放球、重新放置在起始區,並啟動程式進行下一球的投籃。
    • 6) 若「行走失敗」時重新出發次數已達 2 次、或判定機器人已無法完成比賽、或該回合限定時間已到,則該回合比賽結束。選手應立刻停止機器人,並由裁判計算分數。
  3. 計分
    以該回合比賽結束時尚留在籃內之球數為分數(投進籃又彈出籃外之球數不計分;在不碰觸操作者或裁判員的前提下,以任何方式從地板反彈、擦板最後仍停留在籃內之球皆計分)。

競賽二、彎道競速

任務說明:參賽機器人由右下角端點(正方形框線)起始區內出發,沿著黑色軌跡線前進,機器人正投影不可完全脫離黑線,遇十字路口需依該回合規定左轉、右轉或直行(第一回合資格賽遇十字路口須直行),抵達左方端點終點區完成任務。

  1. 比賽場地
    (第一回合資格賽場地示意圖,遇十字路口須直行)
    比賽場地之組成單元種類同競賽一所示:空白、直角、圓弧、十字、直線、斜線、端點(用於起始區與終點區)7 種單元。第一回合資格賽場地如上圖示,第二回合決賽各單元設置順序與數量由裁判團當場宣佈,並可視情況新增 T 形、V 形等單元種類。
  2. 比賽規則
    • 1) 比賽每回合為 2 分鐘。
    • 2) 比賽組裝測試時間開始前由裁判團設置場地,第一回合資格賽遇十字路口須直行,第二回合決賽由裁判團抽籤決定機器人遇十字路口時,應該左轉或右轉。
    • 3) 在回合時間內,機器人必須從起始區沿指定路線,抵達終點區(機器人的正投影需有部分停留在終點區框線內),即完成任務。
    • 4) 在起始位置上,機器人的任何部分不得超過起始區。
    • 5) 機器人必須沿著黑色軌跡線前進。若機器人的正投影完全離開軌跡線,將被判定為「行走失敗」。
    • 6) 機器人經十字路段,未依大會裁判團之規定動作者,將被判定為「行走失敗」。
    • 7) 機器人的正投影有部分進入終點區框線內,但未能完全靜止,導致機器人衝出終點區或受牆壁阻隔而原地空轉者,將被判定為「行走失敗」,其行走距離定義為「終點區前未完成終點單元」。
    • 8) 裁判未裁示比賽結束前,選手若碰觸機器人,則比賽立刻結束。
    • 9) 若機器人「行走失敗」、或判定機器人已無法完成比賽、或該回合限定時間已到,則該回合比賽結束。選手應立刻停止機器人,並由裁判計算分數。
  3. 計分
    • 1) 機器人必須依順序且機身完全通過一個路段單元(空白與端點路段除外)始能得分。機器人機身未完全通過路段單元,則該路段單元不算得分。
    • 2) 起始區與終點區不列入路段積分。機器人依路徑抵達終點區(機器人正投影部分停留在終點區)即算完成全部任務。
    • 3) 以該回合完成的路段積分高低排名,若積分相同,則以完成時間較短者獲勝。

競賽三、負重越野

任務說明:參賽機器人由起始區出發,沿著指定路線行進繞圈,途中需穿越斷線區、圍牆區與障礙區回到起始區。

  1. 比賽場地
    (第一回合資格賽場地示意圖)
    (第一回合資格賽場地示意圖)

    • 1) 比賽場地軌跡線段寬約 18mm 黑色,起始區為 10 公分 x 10 公分之正方形。
    • 2) 斷線區起始處有 10 公分長之 T 形偵測線,行經斷線區後需在黃色標線前重回黑色軌跡線行進,黃色標線距斷線區結束點約 10 公分。
    • 3) 內外圍牆間相距約 40 公分,圍牆高度約 5 公分。
    • 4) 障礙區由高約 0.5 公分之竹筷組成,障礙起始與終止區皆有 T 形偵測線。
  2. 比賽規則:
    • 1) 比賽每回合為 2 分鐘。
    • 2) 第一回合資格賽場地如圖示,第二回合決賽時斷線區與圍牆區之路線由裁判團微調(延伸或縮短)。
    • 3) 在計時開始前,機器人的正投影需有部分碰觸起始區,不裝載任何物品。
    • 4) 機器人必須沿著競賽路線前進。除了穿越斷線區、圍牆區外,若機器人的正投影完全離開軌跡線,將被判定為「行走失敗」。
    • 5) 穿越斷線區後,機器人必須在黃色標線前回到指定路線,否則將被判定為「行走失敗」。
    • 6) 穿越圍牆區時,機器人任何部分碰觸圍牆,將被判定為「行走失敗」。
    • 7) 穿越障礙區時,機器人的正投影亦不得完全離開軌跡線,或掉落任何零件、負載物,否則將被判定為「行走失敗」。
    • 8) 繞圈回到起始區時,機器人需在起始區自動停等 3 秒,並由操作者再手動加裝一公斤負載物(長條鐵塊)。停等 3 秒後機器人需自行啟動繼續沿著競賽路線前進,否則將被判定為「行走失敗」,該圈未完成。
    • 9) 判定為「行走失敗」時,必需手動拿回起始區,再重新啟動機器人重新出發,時間不暫停,每一回合限制最多只能有 2 次「行走失敗」重新出發的機會,亦即可以有 3 次行走機會。
    • 10) 若用罄 3 次行走機會、或判定機器人已無法完成比賽、或該回合限定時間已到,則該回合比賽結束。應立刻停止機器人,並由裁判計算分數。
  3. 計分
    以該回合完成的路段總距離排名,若距離相同,則以完成時間較短者獲勝。

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