馬拉松原始內容

規則內容

馬拉松

年齡組別

兒童組 (10至12歲 / 國小)

青少年組 (12歲以上至15歲 / 國中)

青年組 (15歲以上至18歲 / 高中)

成人組 (18歲以上)

本項目分為兩個級別：

• 馬拉松基礎組
• 馬拉松進階組

👀 請仔細閱讀此處各級別的規格：

基礎組 - 進階組

🚨 各年齡組別分別進行比賽。

⚠️ 成人年齡組別不參加馬拉松基礎組比賽。

⚠️ 第零條規則 – 零容忍原則與常識

在所有運動項目中，均適用第零條規則，其內容如下：

➤「如果您不確定某件事是否被允許，那麼它很可能是不被允許的。」

所有規則皆基於常識、運動精神以及所有參與者的安全。

任何蓄意曲解、違反規則本意，或試圖利用灰色地帶獲取不公平優勢的行為，將不被容忍，並可能導致隊伍被取消比賽資格。

🎯 目標

機器人運動員的目標是在 3 分鐘內，以最短的時間自主跟隨賽道白色場地上的黑色線條。最佳時間決定獲勝者。

👥 隊伍 – 教練

• 比賽以隊伍為單位參與，而非個人。
• 每隊可由二 (2) 至三 (3) 名隊員組成。
• 每隊必須指定最多一 (1) 名機器人運動員技師。僅允許機器人運動員技師進入準備區或比賽區域。其餘隊員必須留在比賽場地內，但不得排隊等候。➤ 換言之，他們不能佔用額外位置。若隊伍未遵守此規則，將被取消資格。
• 允許隊伍在每次賽道嘗試前更換指定的技師，讓所有隊員都有機會積極參與該項目，但此非強制性。
• 所有隊員必須年滿 10 歲 (相當於國小四年級或以上)。
• 隊伍教練必須年滿 20 歲。
• 為確保比賽順利進行，教練每註冊 3 支隊伍參加比賽，就必須配備 1 名助理。
• 每隊僅允許使用一台機器人。比賽期間不得更換機器人。➤ 例外：在進階組中，青年組和成人組每隊最多可註冊兩 (2) 台機器人。
• 隊伍之間不得共用同一台機器人。
• 若隊伍的機器人遇到嚴重的技術問題，經主裁判許可後，僅允許更換微控制器或電子元件。

🤖 機器人運動員 – 機器人類別

比賽根據以下條件分別進行：

• 年齡組別
• 機器人類別（基礎組／進階組）

⚙️ 機器人運動員要求 – 規格

• 機器人運動員必須是自主運作的。
• 其最大尺寸必須為 寬 25 公分 x 長 25 公分。
• 重量不超過 1 公斤。
• 機器人運動員的最小高度必須為 5 公分，以便能被計時感測器偵測到，最大高度為 15 公分。
• 機器人運動員將被秤重，並且必須能舒適地放入檢測箱中。
• 檢測箱尺寸為 25 x 25 公分，另有正負二 (2) 公釐的公差。
• 機器人運動員應在不施加壓力的情況下放入檢測箱。
• 機器人運動員不得磨損或損壞賽道，或以任何方式對觀眾構成威脅。
• 機器人運動員必須具備啟動和停止按鈕。
• 在進階組中，隊伍僅能使用控制器進行啟動。
• 基礎組僅允許使用一 (1) 個微處理器、四 (4) 個馬達和四 (4) 個感測器。➤ 進階組不受微處理器和感測器數量的限制，其使用不受限制。
• 任何機器人類別均禁止使用氣動裝置/設備。
• 在基礎組中，禁止使用改裝的電池、馬達和感測器。
• 任何機器人類別均嚴格禁止使用回力馬達，因為本項目鼓勵工程技術和實驗以提升速度。
• 禁止使用氣體（例如氣瓶或任何等效物）來提高速度，因為它們被認為是危險的。
• 禁止在機器人運動員的任何電路或部件中使用標稱電壓大於二十四 (24) 伏特的電壓。

🧪 技術檢查

• 初次技術檢查於比賽當日，在機器人運動員第一次嘗試時進行。
• 在初次檢查期間，將詢問隊伍關於機器人程式的關鍵部分。➤ 隊伍必須打開裝有機器人程式的筆記型電腦。➤ 若從回答中明顯看出隊伍不理解程式，他們將受到相當於其在該項目中所獲時間 +20% 的罰則。
• 技術檢查包括根據上述規格進行的機器人檢查。➤ 若機器人未達要求，將不允許其參賽，並自動取消其在该項目的資格。
• 初次檢查完成後，機器人運動員將被分配一個唯一的 ID 編碼。
• 若隊伍在初次技術檢查時未到場，將導致自動取消比賽資格。
• 在每次嘗試前，助理裁判也會進行二次技術檢查。
• 若在比賽過程中，裁判判定機器人運動員違反或未達規定之規格，裁判有權立即取消其資格。

🏟️ 競賽場地

• 比賽場地於比賽當日才公布。參賽者應考慮以下數據和頁面底部的圖片，並開發可在任何場地上執行的程式碼/演算法。
• 場地為白色，由 PVC 材質製成。
• 場地大小範圍可從 5 平方公尺到 35 平方公尺。
• 場地是「封閉式」的。
• 「封閉式場地」定義為起點和終點位於場地同一側的場地。
• 一條線貫穿場地，可能形成曲線、直角等。
• 該線條以黑色油墨印刷在場地上（或以黑色膠帶標示）。
• 線條寬度為 1.8 公分。
• 在交叉點處，機器人運動員必須直行。不允許偏離線條或跟隨交叉路徑。
• 線條（軸向）與場地邊界邊緣的最小距離為 25 公分。
• 轉彎曲線的最小直徑為 10 公分。
• 起點和終點定義為計時感測器所在的位置。
• 除交叉點外，黑色線條兩側各有 18 至 20 公分的空白區域。
• 交叉點的線條相互垂直，至少延伸二十 (20) 公分。
• 在比賽開始前，將有測試回合供機器人運動員進行測試，技師將可在特定時間內進入場地，具體時間表將於比賽當日公布。

⏱️ 準備

• 負責該回合的技師將機器人運動員放置在起點，即計時感測器之前。
• 機器人運動員必須處於待命模式，準備好在按下啟動按鈕或啟動遙控器按鈕時立即啟動。

🏁 開始 – 比賽流程

• 機器人運動員的技師在裁判鳴哨後，透過按下啟動按鈕來啟動機器人運動員。計時器在機器人運動員通過計時感測器前方時開始計時。
• 機器人運動員必須在接下來的 5 秒內啟動。
• 若機器人運動員在該時間內未啟動，裁判將僅允許重新啟動一次。➤ 這僅適用於第一次嘗試。
• 機器人運動員必須盡快開始移動，跟隨黑色線條。
• 機器人運動員的目標是以最短的時間完成賽道。
• 若機器人運動員超過 3 分鐘，裁判將鳴哨結束該回合，時間記錄為 180 秒（0 分）。
• 機器人運動員（或其任何部分）不允許超出場地邊界。➤ 若發生此情況，該次嘗試視為失敗。
• 允許機器人在行進過程中離開賽道最多 3 秒（例如，在轉彎或跟隨線條時走鋸齒狀路線）。但機器人必須繼續以正確方向跟隨線條。➤ 若機器人完全離開賽道或失去方向，則該次嘗試無效。
• 若賽道大於前一節所述尺寸，預期時間將相應增加。
• 機器人運動員必須在整個過程中，以身體覆蓋線條（轉彎時可有微小偏差），並使用安裝在機器人中央位置的感測器來跟隨線條，感測器直接讀取線條正上方或正旁邊（適用於基礎組）。➤ 在基礎組中，若導航並非明顯基於此種線條偵測方式，則該次嘗試視為無效，時間記錄為零 (0)。
• 若機器人運動員未能啟動，時間記錄為 180 秒（0）。

🔁 回合 – 嘗試 – 比賽程序

• 該項目的時間為 90 分鐘。（此時間可能根據參賽人數延長）。在此期間，每位機器人運動員將根據組委會公布的順序，在賽道上進行多次嘗試。
• 若輪到技師時其不在場，則該次嘗試視為放棄，由下一位技師遞補。➤ 錯過回合的技師必須等到所有其他嘗試完成後，才能再次輪到。
• 每次嘗試前，機器人運動員必須通過助理裁判進行的二次技術檢查。
• 裁判記錄機器人運動員每次嘗試的時間。
• 機器人運動員的隊伍有責任確保其在指定時間窗口內進行每次嘗試。
• 在嘗試之間，允許隊伍對其機器人運動員及其程式碼/演算法進行修正，➤ 但不允許進行測試。
• 90 分鐘結束後，將進行「菁英中的菁英 – 最終穩定性回合（前 8 強）」：➤ 總排名前 8 名的隊伍將進行第二輪比賽，配對方式如下：第 1 名對第 8 名、第 2 名對第 7 名、第 3 名對第 6 名、第 4 名對第 5 名。比賽將在同一賽道、相同條件下進行，目的是評估機器人的穩定性和可靠性。為此將並行使用兩條賽道。每位機器人運動員將在單獨的賽道上競爭。➤ 若機器人運動員未能啟動，裁判僅給予一次重新啟動機會。➤ 在此回合中取得的時間將成為機器人的最終時間，並決定勝負。

❌ 回合結束

在以下情況下，一個回合結束：

• 當機器人運動員通過計時感測器前方時。
• 若機器人運動員超出場地邊界。
• 若機器人運動員偏離線條。
• 若機器人運動員因任何原因停止移動。
• 若機器人運動員超過 3 分鐘的時間限制。

🟥 隊伍取消資格

在以下情況下，隊伍將被取消比賽資格並必須退出：➤ 隊伍的成績將不予計算，也不會出現在官方比賽排名中。

• 若機器人運動員不符合運動規則中定義的規格，且隊伍拒絕進行必要的調整。
• 若任何技師行為不當或不尊重他人，使用侮辱性語言、挑釁，或對其他參與者或裁判進行口頭（或其他方式）攻擊。
• 若發現機器人運動員並非自主運作，而是透過藍牙、Wi-Fi 或任何類似技術進行遠端控制。

✅ 允許 / ❌ 禁止

✅ 允許：

• 僅使用濕清潔布或清潔液和紙巾清潔機器人運動員的車輪。
• 在開放類別中，僅使用遙控器啟動機器人。

❌ 禁止：

• 機器人運動員使用可能傷害其他參賽者的零件或組件。
• 使用黏著劑增加牽引力，包括：

➤ 使用膠帶清潔車輪，可能導致殘留膠。

➤ 使用吸盤。

➤ 任何違反規定的增加附著力方法。

• 與場地接觸的輪胎或機器人部件，必須不能夠舉起並承載標準 A4 紙（80 g/m²）超過兩 (2) 秒鐘。
• 使用氣體（任何形式，例如氣瓶）來提高速度。
• 機器人在比賽中碎裂或散落成碎片。➤ 即使完成比賽，時間也記錄為 180 秒（0）。
• 透過以下方式將機器人連接到外部電子設備（例如電腦、智慧型手機、平板電腦）：

➤ 藍牙 ➤ Wi-Fi ➤ 任何其他無線技術

• 在任何機器人類別中使用氣動系統。
• 在任何機器人類別中使用回力馬達。
• 在比賽期間（機械式或主動式）擴展機器人的尺寸。
• 任何其他禁止事項列於「機器人運動員要求與規格」章節中。

🏆 獲勝者

在該項目結束時，將分別為每個年齡組別以及馬拉松基礎組和馬拉松進階組宣布獲勝者：

🥇 第一名 🥈 第二名 🥉 第三名

🏁 排名根據機器人運動員在「菁英中的菁英」回合中所取得的最短時間決定。

➤ 在進階組中，若隊伍註冊了多台機器人並獲得多個名次（例如第 1 名和第 3 名），則僅能保留最高名次。其餘名次將根據總排名依序授予下一支隊伍。

結束

基礎組 - 進階組

基礎組 – 機器人規格

基礎組 – 機器人規格

基礎組的機器人運動員必須完全由教育機器人套件建造，無論是原廠或相容（非原廠）的，基於模組化積木/梁柱系統（或類似系統），且必須使用專為該系統設計的整合式教育控制器/主機。

代表性系統包括：LEGO® Education（EV3、SPIKE、Robot Inventor、NXT）、ZMROBO、MAKERZOID、ENJOY AI、Makeblock mBot、DFRobot Maqueen 及類似教育套件。

機器人必須明顯保持教育機器人套件的結構、理念和架構，且不得演變為開放或客製化電子平台。

1. 控制器 / 主機

必須使用套件的教育控制器/主機。

若為已停產的系統（例如 LEGO EV3、LEGO NXT），允許使用相同類型的原廠或完全相容（第三方）主機/控制器，前提是：

• 它們保持等效的技術和功能規格。
• 它們未經內部或外部修改、增強，或超出製造商預期功能進行重新編程。

嚴禁添加外部微控制器（例如 Arduino、ESP32、Raspberry Pi 等）、客製化控制板、可程式化擴充單元或任何獨立的電子控制系統。

機器人的控制架構必須保持為封閉式教育套件的架構。

2. 馬達 – 感測器 – 電纜

所有馬達和感測器必須透過被動式電纜/轉接器連接到主機/控制器，這些電纜/轉接器：

• 不含電子電路，且
• 不改變電壓、電流、訊號類型、頻率、通訊協定或電源特性。

不得在主機與任何馬達或感測器之間插入主動式電子裝置。

就本規定而言，主動式電子裝置（或主動式轉換器）定義為任何在主機與馬達/感測器之間改變電壓、電流、頻率、訊號類型、通訊協定或電源傳遞特性的電路或組件。

電源必須僅由教育主機/系統提供。不允許使用獨立或輔助電源。

允許以下項目：

• 套件製造商提供的原廠馬達、感測器和電纜。
• 相同類型的相容（非原廠）第三方馬達、感測器、電纜和組件，前提是它們：
• 與特定主機/控制器電氣相容。
• 保持原始出廠狀態。
• 未經修改、增強、重新繞線、韌體更改或結構性改變。
• 不超過相應原廠教育組件的電氣或機械性能（額定電壓、扭力、轉速、功率輸出）。

相同類型的相容（非原廠）第三方馬達、感測器、電纜和組件，前提是它們：

• 與特定主機/控制器電氣相容。
• 保持原始出廠狀態。
• 未經修改、增強、重新繞線、韌體更改或結構性改變。
• 不超過相應原廠教育組件的電氣或機械性能（額定電壓、扭力、轉速、功率輸出）。
• 純粹用於機械/電氣連接的被動式電纜或轉接器，包括原廠或相容延長線。

在任何情況下均嚴格禁止以下項目：

• 外部馬達驅動器（馬達驅動器／ESC）。
• 附加控制板、感測器擴充板、擴充板或可程式化模組。
• 主動式訊號轉換器或協定更改裝置。
• 電壓升壓器、穩壓器或任何改變電源傳遞的電路。
• 獨立電池或輔助電源模組。
• 切割並重新焊接的電纜、自製電子轉接器、硬體「破解」或修改過的電子連接。

指導原則是主機/控制器必須直接驅動馬達並讀取感測器，無需額外的客製化電子基礎設施介入。

3. LEGO Mindstorms EV3/NXT 特別規定

由於 LEGO Mindstorms EV3 和 NXT 系統已停產，允許隊伍使用相同類型的原廠或完全相容（第三方）馬達、感測器、電纜和積木/控制器，前提是：

• 它們連接到 EV3/NXT 類型的控制器（原廠或電氣相容的第三方）。
• 未使用額外的微控制器、馬達驅動器、主動式轉換器或客製化電子板。
• 所有組件保持原始出廠狀態，未經內部或外部修改。
• 整體配置明顯保持教育機器人套件的理念，不構成客製化電子建構。

說明：由於 Power Functions 延長線是不含電子電路且不改變電氣特性的被動式連接線，因此允許使用（原廠或相容第三方）其將 Power Functions 馬達連接到教育主機/控制器。

4. 機械零件 – 3D 列印組件

基礎組不允許使用任何類型的 3D 列印零件，但摔角 1 公斤級別除外。

機器人必須保持教育積木/梁柱系統的結構完整性和模組化理念。

最終分類

技術檢查委員會保留批准或拒絕任何被認為改變基礎組教育性質或提供不公平技術優勢之組件的權利。

不符合上述任何規則的機器人必須歸類為進階組。

進階組 – 機器人規格

進階組適用於超越「封閉式」教育套件限制，使用更開放、客製化、DIY 或實驗性架構的機器人。這些機器人通常包含客製化電子設備、更強大的控制板和/或先進的機械結構。

以下指南描述了何謂進階組：

1. 控制架構與電子設備

進階組的機器人可能：

• 基於 Arduino、ESP32、STM32、Raspberry Pi、micro:bit 或任何其他通用微控制器或單板電腦。
• 使用客製化 PCB（自製或專業製造）進行馬達控制、感測器整合、電源分配、通訊等。
• 在控制器和馬達之間包含馬達驅動器、H 橋、ESC、電流放大器或其他專用驅動電路。
• 整合額外的電子模組，例如：
• I²C/SPI/UART 感測器模組
• 無線模組（藍牙、Wi-Fi、RF 等）
• IMU、距離感測器、相機、AI 模組
• 邏輯位準轉換器、協定轉換器及類似組件。

整合額外的電子模組，例如：

• I²C/SPI/UART 感測器模組
• 無線模組（藍牙、Wi-Fi、RF 等）
• IMU、距離感測器、相機、AI 模組
• 邏輯位準轉換器、協定轉換器及類似組件。

換句話說，若機器人的邏輯是圍繞通用微控制器或客製化電子堆疊建構的，則其明顯屬於進階組。

2. 教育套件的使用（LEGO、mBot、Maqueen 等）

進階組的機器人仍可使用教育套件（例如 LEGO、mBot、Maqueen、ZMROBO 等）的零件，但以更靈活/客製化的方式：

• 教育套件可用作：
• 機械結構（底盤、車架、車輪、齒輪等）
• 馬達、感測器或機械元件的來源。

教育套件可用作：

• 機械結構（底盤、車架、車輪、齒輪等）
• 馬達、感測器或機械元件的來源。
• 這些套件的馬達和感測器可能：
• 由外部馬達驅動器/ESC 驅動
• 透過客製化接線或轉接器連接到 Arduino/ESP/Raspberry Pi 或其他控制器。

這些套件的馬達和感測器可能：

• 由外部馬達驅動器/ESC 驅動
• 透過客製化接線或轉接器連接到 Arduino/ESP/Raspberry Pi 或其他控制器。

即使機器人看起來像 LEGO 機器人（或任何其他套件），從以下時刻起：

• 引入了 Arduino/ESP/Raspberry Pi（或類似板）作為主要控制器，且/或
• 馬達透過外部驅動器/ESC 驅動，且/或
• 感測器透過客製化電路或擴充板讀取，

則該機器人必須歸類為進階組，而非基礎組。

3. 電源、驅動器與輔助電路

在進階組中，允許以下項目（須遵守一般安全規則及賽事規則中定義的任何全域電壓/電流限制）：

• 邏輯和馬達的獨立電源（例如，一個電池供控制器，另一個供馬達）
• 鋰離子／鋰聚合物／鎳氫電池組、BEC、DC-DC 轉換器和電壓穩壓器
• 電源分配板、保護電路、保險絲、電流感測器
• 任何合理的馬達驅動器、ESC、繼電器、MOSFET 級別及類似電路組合，以驅動致動器。

若機器人包含任何超出教育主機簡單內部配置的客製化電源電子設備，則其自然屬於進階組。

4. 機械結構與材料

進階組的機器人可使用：

• 3D 列印零件（PLA、PETG、ABS 等）
• 雷射切割或 CNC 加工零件（木材、壓克力、鋁等）
• 金屬型材、碳纖維、客製化支架和接頭
• 任何類型的客製化機械結構

前提是它們符合比賽規則中其他地方定義的一般尺寸、安全和重量限制。

此類別非常適合希望原型設計工程風格機器人，結合商業組件與客製化機械和電子解決方案的隊伍。

5. 必須歸類為進階組的典型機器人範例

若機器人例如有以下情況，則必須歸類為進階組：

• 使用 Arduino、ESP32、Raspberry Pi、STM32、micro:bit 或類似板作為主要控制器（即使底盤完全是 LEGO）
• 在控制器和馬達之間使用外部馬達驅動器（L298、TB6612、VESC、客製化 H 橋等）
• 將 LEGO/mBot/Maqueen 類型的套件與以下組合：
• 第二個控制器（例如 Arduino + LEGO 主機），或
• 透過麵包板或 PCB 接線的額外感測器/模組

將 LEGO/mBot/Maqueen 類型的套件與以下組合：

• 第二個控制器（例如 Arduino + LEGO 主機），或
• 透過麵包板或 PCB 接線的額外感測器/模組
• 使用一個或多個 3D 列印零件作為機器人的結構或功能元件
• 包含一個或多個由隊伍設計的客製化 PCB，用於控制、感測器或電源路徑的任何部分。

6. 一般原則

若對機器人是否仍符合「封閉式教育套件」資格，或是否已有效成為客製化電子/機械專案有任何疑問，則應將該機器人歸類為進階組。

即使底盤是 LEGO 或其他教育套件，若機器人：

• 將 Arduino/ESP/Raspberry Pi 或其他客製化板與套件一起使用，或
• 使用外部馬達驅動器/ESC/電源升壓器，

則必須歸類為進階組。