登山車原始內容

規則內容

登山車

年齡組別

兒童組 (10至12歲 / 國小)

青少年組 / 青年組 (12歲以上至18歲 / 國中及高中)

本項目分為兩個級別：

• 登山車基礎組
• 登山車進階組

👀 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。

⚠️ 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

機器人自行車的目標是在最短的時間內行駛 10 公尺的距離。

由於本項目鼓勵盡可能貼近真實世界的構造，所有機器人自行車應盡可能模仿真實的自行車。隊伍在實驗時應將此納入考量。

👥 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。
• 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）

⚙️ 機器人自行車要求 – 規格

• 自行車必須是自主運作的。
• 其最大尺寸必須為 長 50 公分、寬 25 公分。最小高度 5 公分，最大高度 30 公分。
• 自行車的寬度不得超過其長度的一半。
• 為確認上述規格，自行車將被秤重，並且必須能舒適地放入檢測箱中。
• 檢測箱尺寸為 長 50 公分、寬 25 公分，另有正負二 (2) 公釐的公差。
• 自行車應在不施加壓力的情況下放入檢測箱。
• 自行車不得磨損或損壞賽道，或以任何方式對觀眾構成威脅。
• 自行車必須具備啟動和停止按鈕。
• 自行車前方必須裝有距離感測器。
• 自行車最多可有 2 個寬度不超過 1.5 公分的後輪，或 1 個寬度不超過 3 公分的後輪（直徑不限），且僅可有 1 個最大厚度不超過 1.5 公分的前輪（直徑不限），該前輪應以軸正常安裝於機器人上，無論其是否為動力輪。球體不視為車輪，任何明顯不是車輪的物體將無法通過檢查。
• 兩個後輪之間的距離不得超過 3.5 公分。
• 禁止自行車使用濕式車輪。
• 自行車的車輪必須在比賽期間著地，並在其行進過程中滾動。
• 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。
• 登山車基礎組的機器人運動員必須完全由教育模組化積木/梁柱套件（類似 LEGO 或同等級，代表性範例包括 LEGO® Education EV3/SPIKE/Robot Inventor、ZMROBO、MAKERZOID、ENJOY AI、Makeblock mBot、DFRobot Maqueen 及類似產品）建造，使用官方主機/控制器及相應的馬達/感測器。所有馬達/感測器連接均直接連至官方主機，使用套件的官方電纜/零件；不允許使用外部微控制器、馬達驅動器/ESC、非官方轉接器/轉換器，或額外電源/升壓器。同一製造商的官方組件在插頭相容或透過官方轉接器（例如 LEGO SPIKE 馬達連接 LEGO Robot Inventor 主機）時，允許互通使用。不允許任何類型的 3D 列印零件。不符合上述規定的機器人將歸類至登山車進階組。
• 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。
• 自行車的構造中不應包含彈簧、橡膠和非正統方式提高速度的材料。本項目的目標是真實性。加速應完全基於工程技術和程式設計。

🧪 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

• 賽道為白色可印刷防水布。
• 賽道長度為 10 公尺，寬度為 90 公分。
• 賽道中央有一條 5 公分粗的黑線。
• 左右兩側設有 6 公分高的防護牆。
• 賽道起點處有一條 2 至 5 公分粗的水平黑線，標示起點。請注意程式設計，因為您的機器人在通過黑色起點線時不應停止。
• 在 10 公尺距離的終點處有一條 2-5 公分粗的水平黑線，標示路線終點。
• 在 10 公尺終點之後，另有 5 公尺的額外距離，定義為煞車區。煞車區的終點由一條 2-5 公分粗的黑線標示，其後方設有軟質材料製成的防護屏障。
• 賽道沿途設有不同高度的山丘，自行車必須通過。（請參閱影片）。
• 山丘佔據賽道寬度的整個表面，沒有縫隙讓自行車繞過山丘。
• 比賽同時進行 2 台或以上自行車（取決於隊伍數量），每台自行車在各自的賽道上進行。
• 賽道中央的黑線可用於循跡，但本項目不強制要求。
• 起點處設有計時閘門，以及一個升降黑色旗幟的機構。倒數結束後升起旗幟即觸發機器人啟動。
• 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。

賽道總長度 15 公尺

山丘最大高度 25 公分。材質為木材、塑膠或泡棉

⏱️ 準備

• 負責該圈自行車的技師通過二次技術檢查，然後將自行車放置在起點處的黑線後方，計時閘門之前。
• 自行車必須處於待命模式，準備好在距離感測器看到旗幟升起時立即啟動。

🏁 開始 – 比賽流程

• 每台自行車單獨在賽道上進行計時賽。
• 賽道起點處設有計時閘門。閘門前方放置一面黑色旗幟。自行車必須定位這面旗幟。
• 裁判將開始倒數 3、2、1，出發，然後黑色旗幟升起。
• 自行車必須偵測到旗幟已升起並開始前進。
• 時間從旗幟升起的那一刻開始計算。
• 自行車應在接下來的 5 秒內啟動。
• 若自行車在此時間內未啟動，裁判將僅給予一次重新啟動機會。這僅適用於第一次嘗試。
• 自行車應以最短的時間完成 10 公尺的距離。
• 自行車（或其任何部分）不允許超出賽道邊界。若發生此情況，則該次嘗試視為失敗。
• 自行車必須完全越過終點線。
• 自行車應能夠停止並停留在煞車區內。
• 若自行車通過煞車區並撞擊防護屏障，將受到罰則，其所得時間乘以 1.3 倍。
• 若自行車的任何部分在行進過程中觸碰到牆壁，則適用相同規則。
• 若自行車在嘗試中因任何原因被取消，則記錄時間為 180 秒 (180)。

🔁 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，每台機器人自行車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，機器人自行車必須通過助理裁判進行的二次技術檢查。
• 裁判記錄機器人自行車每次嘗試的時間。
• 機器人自行車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自行車及其程式碼/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。每台機器人自行車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

• 當自行車通過賽道終點處的計時感測器前方時。
• 當自行車撞擊牆壁時。
• 當自行車偏離路線/賽道時。
• 若機器人自行車因任何原因停止移動。
• 若自行車的時間超過 120 秒，則裁判結束該次嘗試並記錄為 180 秒 (180)。

🟥 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。

• 若機器人自行車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。
• 若發現機器人自行車並非自主運作，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自行車的車輪。
• 在開放類別中，僅使用遙控器啟動機器人。

❌ 禁止：

• 機器人自行車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）擴展機器人自行車的尺寸。
• 任何其他禁止事項列於「機器人自行車要求與規格」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登山車基礎組和登山車進階組宣布獲勝者：

🥇 第一名 🥈 第二名 🥉 第三名

🏁 排名根據機器人自行車在「菁英中的菁英」回合中所取得的最短時間決定。

基礎組 - 進階組

基礎組 – 機器人規格

基礎組的機器人運動員必須由教育機器人套件建造，無論是原廠或相容（非原廠）的，這些套件基於模組化積木/梁柱元件（或類似系統），並使用整合式教育控制器/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。

以下規則適用於基礎組：

1. 控制器 / 主機

• 必須使用套件的官方或相容（第三方）教育控制器/主機。
• 不允許添加外部微控制器（例如 Arduino、ESP32、Raspberry Pi 等）或客製化控制板/PCB。
• 機器人的控制架構必須保持為封閉式教育套件的架構，而非開放/客製化電子平台。

2. 馬達 – 感測器 – 電纜

• 所有馬達和所有感測器必須直接連接到主機/控制器，即連接到其官方連接埠，中間不得有附加板或電子電路。
• 允許以下項目：
• 套件製造商提供的原廠馬達、感測器和電纜；
• 相容（非原廠）第三方組件，前提是它們與特定主機/控制器電氣相容，且可使用其自有連接器/電纜直接插入主機連接埠，無需切割、拼接或硬體「破解」。

允許以下項目：

• 套件製造商提供的原廠馬達、感測器和電纜；
• 相容（非原廠）第三方組件，前提是它們與特定主機/控制器電氣相容，且可使用其自有連接器/電纜直接插入主機連接埠，無需切割、拼接或硬體「破解」。
• 在任何情況下均不允許以下項目：
• 外部馬達驅動器（馬達驅動器/ESC）
• 附加控制板或模組（例如感測器擴充板、擴充板）
• 改變通訊協定的訊號轉換器或轉接器
• 額外電源模組、電源升壓器或任何介入主機與馬達/感測器之間的電路
• 切割並重新焊接的電纜、自製轉接器或任何形式的「破解」/修改連接

在任何情況下均不允許以下項目：

• 外部馬達驅動器（馬達驅動器/ESC）
• 附加控制板或模組（例如感測器擴充板、擴充板）
• 改變通訊協定的訊號轉換器或轉接器
• 額外電源模組、電源升壓器或任何介入主機與馬達/感測器之間的電路
• 切割並重新焊接的電纜、自製轉接器或任何形式的「破解」/修改連接

指導原則是機器人必須以教育套件的方式運作，由主機/控制器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。

3. LEGO Mindstorms EV3/NXT 特別例外

由於 LEGO 已停產 EV3 和 NXT 系統，允許隊伍使用非原廠/第三方馬達、感測器、電纜和控制器，前提是：

• 它們直接連接到 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、驅動器或客製化板
• 整體配置保持在「教育機器人套件」的精神範圍內，而非完整的客製化電子建構
• 未對原廠或第三方組件進行修改（例如，打開/破解主機、馬達、感測器或電纜，切割/拼接和重新焊接等）

4. 機械零件 – 3D 列印零件

• 馬拉松基礎組不允許使用任何類型的 3D 列印零件。

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。