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世界機器人大賽
         機器人的比賽到底都在比些什麼?而這些比賽的種類不但很多,每年參與的人數也越來越多,不只是台灣再辦比賽,世界各國比賽也不少,這些競賽不僅可以鍛鍊參 賽者的邏輯思考、問題解決能力,也是目前STEM教育很重要的驗收活動。我們來看看比賽的項目與類型。
       智慧機器人網(2019o、2019p)整理了機器人賽事,綜合當下最夯的主流機器人競賽,包括 FLL(FIRST LEGO LEAGUE)、WRO(WORLD ROBOT OLYMPLAD)以及 RoboRAVE等競賽。
這三種主流機器人競賽的項目類型主要分為三類:創意賽、場地策略賽和場地競技賽。
FLL(FIRST LEGO LEAGUE)FIRST樂高聯賽
      FIRST樂高聯賽 (FLL)是由FIRST組織舉辦的一項針對小學生和國中生的國際競賽。依照參與年齡與比賽內容,可以分為 Jr.FLL創意賽和FLL工程挑戰賽,在每年9月都會公布一個新的關注現實世界科學問題的挑戰主題,競賽的每一個環節都會圍繞著這個主題。
   Jr.FLL創意賽是針對較低年齡的小朋友,此競賽項目中,要讓孩童透過實際動手操作,體驗參與遊戲,激發其創造力與想像力,並從中學習重要科學概念。
    FLL工程挑戰賽,則針對 9 至 16 歲,為場地策略賽。他們需要利用自己設計組裝的機器人去完成各項任務,考驗其編程與思維能力。
FLL 的賽程是由官方人員安排,一項一項進行比賽,比完賽就要趕著去口試,過程相當緊湊,緊張的選手容易影響到接下來的比賽。FLL 每年的競賽主題 都跟生活中的議題相關,如水資源、動物保護、再生能源等,除機器人的場地賽外,參賽小組還要做一個課題的研究報告,需要參賽者進行口試,表達能力與統整能 力的門檻相對來較高。
WRO(WORLD ROBOT OLYMPLAD)世界奧林匹克機械人競賽
      比賽項目較多,參賽年齡也有明確劃分,其中包含了「常規賽」,「創意賽」,「足球賽」及「大專賽」四個項目。由一位教練及2-3位學生組成一支隊伍,根據 不同的項目的任務要求設計機械人程式參加比賽。WRO的創意賽主題相當廣泛,可以四選一,參賽者可以選擇適合自己的主題,去探究設計,更具變通性。 WRO的足球賽則是典型場地競技賽,兩組隊員進行 PK,有任何狀況都需要參賽者自行處理編程方面的問題。WRO 的對戰表,透過抽籤選定,經初賽、複賽和決賽選出金、銀、銅獎。經過三輪比賽,越到後面越緊張,考驗參賽者抗壓力。WRO的創意賽和常規賽,也是從熱門話 題出發,像是 2017 年圍繞「綠色環保」;它的「太空挑戰」場地賽內容固定,但在出發次數和完成任務方面比較靈活;足球賽的內容固定,但是相對來講,對抗與趣味性十足。此外, WRO 比賽擂台跟 FLL 相似,但對機器結構的設計要求更高。
RoboRAVE
    RoboRAVE是由Intel公司贊助的國際機器人競賽,它已經在美國有15年的歷史。RoboRAVE有六項挑戰賽,除創新工程挑戰賽屬於創意賽外, 其他都屬於場地競技賽。像「勇攀高峰」雖有場地策略融入其中,但主線依舊是競技方面的內容。競技賽較受全球參賽者歡迎,因為以雙方競技 PK 的形式,過程較為刺激好玩。典型的場地競技賽如「騎士比武」。獲勝規則即是用「騎士」所攜帶的「長矛」將對方的「騎士」撥落馬下。每年吸引上萬名學生參 加,比賽容易上手、且有教育性和趣味性強的優點。RoboRAVE較注重競技對抗以及工程項目的挑戰。每一個項目都充滿競技感,比賽過程「劍拔弩張」既刺 激又興奮,不過在面對突發問題時,也是需要參賽者穩定性與臨場解決問題的應變能力。RoboRAVE的賽程安排較開放,它要求孩子們在場地內自己找對手。 可以與8組不同的對手進行比較,中間失敗一兩次無所謂,因為成績結算看得是前五次最好的成績。參賽者需要自行判斷:跟誰比才會較容易獲勝?同時也考驗選手 社交能力與EQ,太過被動或太過招搖高調,都很可能找不到交戰對手,對積分不利。RoboRAVE 賽程輕鬆,像是機器人的「大拜拜」,只要在兩天時間內,完成 8 場比賽即可。
智慧機器人網(2019o)【機器人賽事大盤點 1 】FLL、WRO 與 RoboRAVE ,取自https://www.limitlessiq.com/news/post/view/id/5300/(2019o)
▲ 主流機器人競賽之一 RoboRAVE。▲ 機器人競賽分為創意賽、場地策略與場地競技等三種類型項目。(▲ 主流機器人競賽之一 RoboRAVE。
(圖/翻攝自網路引自智慧機器人網)
RoboGames 美國加州機器人挑戰賽
     全球最大的機器人賽事之一RoboGames機器人挑戰賽,前身是機器人奧林匹克( ROBOlympics ),每年固定於美國加州舉辦一次。由美國非營利機器人學會主席大衛卡爾金斯( David Calkins )創立。從 2004 年舉辦至今,聚集世界各地區最優秀的人才,參加機器人格鬥、機器人技術展演等。根據《金氏世界紀錄大全》, RoboGames 是世界上最大的開放式機器人競賽。RoboGames 挑戰賽包含了超過 50個挑戰競賽專案,包括格鬥機器人、仿人機器人行走、足球機器人、相撲機器人、自主導航機器人、機器人汽車、機器人功夫比賽等。 3 分之 2 的比賽項目是自主機器人比賽,其餘是遙控機器人比賽。雖然遙控項目占的比重比自主機器人少,但卻吸引了最多的參賽選手,尤其是格鬥機器人比賽項目,吸引最 多人參加。
      RoboGames 創辦宗旨是為了讓競技機器人與其他種類的機器人有各種學習與交流的機會,也讓不同競賽項目選手,相互聯繫交流。創立至今有來自世界各國的選手共同參與,讓 機器人自造者追求卓越,不管是業餘或專業的人都能共同參與比賽,讓大眾各式機器人,讓機器人製造商推廣教育,吸引更多孩子參加機器人遊戲。
       日本部分則有歷史悠久的ROBO-ONE ,有依照機器人重量推出一般與輕量級兩種規格的賽事,更在 2017 年推出全憑 AI 決勝的 ROBO-ONE Auto 全自動機器人比賽。 機器人世界盃 RoboCup 則沒有地域性,每年於不同國家舉行,就像是機器人界的「奧運會」,連台北市都有意申辦,讓台灣成為主辦國。
▲ RoboGames 機器人挑戰賽,選手於比賽間修繕機器人。(圖/取自官網)▲ RoboCup 機器人世界盃。(圖/取自官網)
RoboCup 機器人世界盃
       國際性機器人賽事 RoboCup,每年約 6、7 月間舉辦, 1997 年首屆賽事於日本名古屋舉行。本項賽事如同機器人界的「世界盃」,每年由不同國家承辦,欲成為主辦國,則必須提前數年,向大會申辦。  RoboCup 起初是一個僅39 隊報名參加的賽事,競賽項目也只有3個小型的比賽;經過逾 20 年發展,成為世界級機器人賽事。豐 富的競賽項目包括:機器人足球、救援機器人、家庭機器人、工業機器人、青少年機器人盃等五大項,下細分 26 個小項,讓愛好不同類別機器人的選手都能找到適合自己的項目。為期數天賽事,開放全球超過 40 個國家,約 3000名選手共襄盛舉, RoboCup 於眾多機器人賽事中,最具學術成份,其精神不在「取勝」,而是以競技形式,讓一些「能對社會產生貢獻的新技術」有個亮相的舞台,同時藉由機器人技術研發, 催生出能引領未來的創新種子。
ROBO-ONE日本人形機器人格鬥賽
       日本於16年前,開始舉辦人形機器人格鬥賽,可說是人形機器人格鬥界先鋒。ROBO-ONE 如同拳擊比賽區分量級,依據參賽機器人的重量大小,分為ROBO-ONE及ROBO-ONE Light兩項比賽,此外,2017 年更推出全憑 AI決勝負的「全自動機器人格鬥賽」ROBO-ONE Auto 。主辦單位對於機器人有嚴格規範,來維持比賽公平,以 ROBO-ONE為例,機器人必須在3公斤以下、且為人形,同時必須擁有前後左右四個方向良好移動能力,賽事進行中禁止蹲姿移動、雙腳開開等故意壓低重心 之行為。格鬥賽採 3 分鐘單回合制,率先取得 3 次有效擊倒者獲勝,如果對手被擊倒後,讀秒 10 秒仍無法爬起,會被裁判視為 K.O,結束比賽;若 3 分鐘過後雙 方擊倒數相等,將進入 2 分鐘延長賽。
       ROBO-ONE最迷人之特色在於「必殺技」。不同於一般攻擊,須以腳板外的部份接觸場地發動攻擊,一場無論成功與否最多使用一次,例如以雙 手撐地前翻發動的飛踢,即是一種捨身技。必殺技則是將敵方抬起摔倒等,使對手「飛舞」在空中的技巧;使用捨身技可得 1 分,而必殺技則能一口氣獲得 2 分,陷入劣勢時,必殺技可說擁有一舉扳回局面的能力。
▲ ROBO-ONE 比賽。(圖/取自官網)
       要設計必殺技與捨身技,玩家對程式與機器人技術需要有一定程度的熟悉,而非單純控制遙控玩具的玩樂比賽,若能設計出合理有效的必殺技,將能在 對戰中獲取相當程度的優勢。也因為這項特色,讓整體戰鬥過程更激烈,提高了娛樂價值與參賽者專業水準,更能推動機器人的技術革新。