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ROBOTCON機器人雜誌2015.9月號24期專欄訪問本校生物機電工程系師生團隊

發佈日期 : 2019-05-29

新光保全機器人競賽於2015臺灣機器人與智慧自動化展的第一天上午正式展開,參賽對伍來自全臺12所大專院校,總共有18組外型酷炫的機器人大展身手。這些參賽隊伍都需要通過初步書面審核,在設計機器人時必須使用新光保全官方提供的套件底盤輪子馬達與電池),並具備符合尺寸規格以及外觀的美化設計。在開幕式時,新光保全的評審代表也提到除了功能齊全外,消費者評選商品的一大因素就是外觀設計,在此次競賽中外觀評分佔20分,大會也有特別設立外觀造型獎。

  此次競賽共有兩大關卡,分別為「機器人自主移動巡邏」與「機器人遠端遙控巡邏」。每隊都有5分鐘的準備時間,第一關比賽時間為5分鐘,第二關則是10分鐘,在比賽過程中碰撞到紙箱或是牆壁都會被扣分,最高會被扣到40分之多,看來主辦單位對於機器人的穩定性與避開障礙的功能十分要求。

■機器人自主移動巡邏

  上午第一關是「機器人自主移動巡邏」,官方單位於舞臺前架設專用的比賽場地,場地某些區域有劃線可供機器人循跡,但是到了某些區域循跡線就會消失,此時機器人必須在紙箱與牆壁中自主前進完成關卡,但如果不小心失控走偏就會慘遭淘汰。另外,還設有關燈的加分任務。

  開始比賽後每組都有一次維修機會,有一組同學太過緊張,一開始忘記打開電源開關,只能忍痛使用維修機會啟動機器人。比賽途中也是狀況連連,有些機器人進入場地後一動也不動,讓主持人直呼機器人太害羞不敢動,結果發現是同學在賽前臨時調整機器人因而產生錯誤。有些機器人則是跑錯邊或是在轉角失控暴衝;而順利通過循跡線區後還必須在沒有白線指引下前進,許多機器人就原地打轉或是衝撞紙箱,十分可惜。

  在重重困難中,有數支參賽隊伍表現亮眼,來自宜蘭大學的「猩猩」就率先完成過半的關卡,可惜在最後一小段裡離開循跡線慘遭淘汰;緊接著來自海洋科技大學的「守護家園」以飛快的速度完成前半段關卡,可惜同樣也是在下半段不小心出界,令人為之扼腕。而來自宜蘭大學的另一支隊伍「一ㄚ霸王」隊伍名稱與外觀設計取材於宜蘭當地特產櫻桃鴨,不但成為全場第一支完成全部關卡的隊伍,連關燈的加分題也一併完成,以兩分半的佳績率先過關;另一支同樣完成全部關卡的是來自高雄應用科技大學的「獵人」,以恐龍外裝呼應時下當紅電影,以3分鐘的時間完成比賽。有趣的是在加分關卡,他們以迴轉後退的方式關燈,令人眼睛為之一亮。

■機器人遠端遙控巡邏

  下午第二關則是「機器人遠端遙控巡邏」,參賽隊伍必須指派一名操控手到官方指定的房間內遠端操控機器人前進,主要有三個任務,分別是於ABC三區找到對應的任務「發現電燈未關」「發現小偷」以及「發現火災」;加分任務則是運用機器手臂夾取信件到指定區域,結束任務後需返回起點才算完成比賽。

  在中午休息時間,每隊都積極在改良與測試,希望將機器人調整到最佳狀態取得佳績,下午的競賽,機器人需要裝備攝影機,將場內的影像回傳給操控者作為操控依據,可惜會場中頻段相近的Wi-Fi互相干擾,使得某些選用Wi-Fi傳輸影像的團隊頻頻受挫,最終在無法取得連線下只能黯然退場。各隊連線頻頻出狀況的情形下,來自宜蘭大學的「猩猩」選擇使用空拍機專用的攝影機與遙控器套件,利用不同頻段取得穩定的連線方式在場內穩定移動,逐步到三個區域破解任務,並完成傳遞信件的加分題,成為全場第一隊破關的隊伍。同樣自宜蘭大學的「一ㄚ霸王」持續早上亮眼的表現,同樣完成全部的任務,表現十分出色。另外同樣完成全部任務的隊伍還有來自宜蘭大學的「忠犬小八」來自高雄應用大學的「獵人」,以及來自高雄大學的「蘋果派」。

■宜蘭大學生物機電系表現亮眼

  如果您當天也在比賽現場,一定也會對宜蘭大學熱情的加油聲印象深刻。宜蘭大學生物機電工程學系總共有三位指導老師與四支隊伍參加比賽,這次負責帶隊的周立強主任表示:「宜蘭大學生物機電系一向踴躍參加各類機器人競賽,尤其是在實務方面,我們十分注重學生能力的培養。一般在學校學習,同學都不清楚學了這些技能後應該如何運用,參加比賽就是一個良好的磨練方式。好比古代學武,要知道師傅傳授的功夫是否有用,最直接的方式就是下山打擂臺,一比見高下,可以讓同學更清楚自己的實力。此外,製作機器人培養實力是一回事,更重要的是分工合作的要領,如何適當地分工非常重要。」

  對於隊伍硬體設計方面,周主任表示:「在機器人自主移動的部分,搭載的感測器很重要。機器人身上有搭配雷射感測器超聲波感測器,還有配合輪速感測器隨時監測機器人移動的距離;中心則是使用可程式控制器。在下午的比賽,操控與影像傳輸則是使用空拍機專用的攝影機與遙控器套件,避免Wi-Fi不穩定的情況發生。另外,感測器輔助操控者做細微動作的調整,算是半自動化的設計。」

  另外,周主任也補充道:「整個系上都十分注重參加比賽,老師與學生都在課後額外找時間練習與指導,製造成本由系上供應,整體成本高達十多萬,不過大多可回收的感測器與控制器,未來可供學弟妹持續使用,至於耗材的花費則約在一萬元左右。

  賽前準備的部分,同學們則是參照官方釋出的圖樣,製作出等比例的場地實際測試。」

  採訪過程中,在場同學十分感性地表示:「老師與系上都花費許多精力在培養學生上,十分感謝老師的指導與栽培。」老師也笑說:「平常要多來上課。」師生關係和樂融融,彷彿一個大家庭。競賽於7月19日頒發獎項,宜蘭大學生物機電學系不負眾望地拿下了「自主移動巡邏」以及「遠端遙控巡邏」項目優勝以及總冠亞軍,贏得漂亮的一仗。

■結語

  這次大賽比賽項目是機器人的自主移動與遠端遙控,都是機器人十分基礎且重要的兩項功能,從這次大賽中可以看出基礎的功能不代表容易達成,尤其考慮到比賽的現場環境,下午許多隊伍都因為連線問題而鍛羽而歸,十分可惜。未來如果機器人要實際應用到更加複雜的現實環境下,整體的穩定性與功能性必須再更加仔細考量與反覆測試,才能確保機器人到不同環境下運作依然順暢。
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