说到相扑,脑海中出现两位力士互相角力,争取把对手推出土俵或倒地来获取胜利。不过,类似的竞技规则也不一定只能由力士进行。机器人相扑(Robot Sumo)正是透过操控你的相扑选手,把对手推出场外就能获得胜利!
机器人的外观没有限制,但普遍发现前端设计成斜面,方便把对手翻倒。 将相扑规则结合编程编写、模型设计、策略思考,反倒成为适合学生从小培养对科学、科技、工程及数学(STEM)领域的兴趣。机器人相扑实际上怎么玩?有什么不同的分类?又有什么窍门隐藏在内呢?
Zul因为孩子感兴趣而结识了机器人相扑,即便孩子以后不一定继续玩,但他自己却很享受这项运动。 前进、转弯、佯攻,全靠程式下令
随着全球关注STEM领域的趋势,机器人的设计也变得越发多元且独特。它们不一定是人形造型,却逐渐将人类运动转化为机器人竞技项目,如机器人排球、机器人足球、循迹机器人等,而机器人相扑则是各类游戏中数一数二“快”,速度感最强的赛事之一。
机器人相关的运动种类多,除了相扑,还有循迹机器人、机器人足球等,考验多样化的编程能力。
机器人相关的运动种类多,除了相扑,还有循迹机器人、机器人足球等,考验多样化的编程能力。(图片由受访者提供) 第一“快”,展现在游戏规则和胜负条件上。机器人相扑每回合大约在5秒内就结束。机器人在裁判宣布开始后,会随着提前设计的程序启动,触发一个个条件后做出反应,把对手推出土俵场地外即可获得一分,累计三回合内先得到两分的选手获胜。
多次代表我国机器人相扑的“Ikedo Kogeki Malaysia Robot Sumo Team”创办人之一兼队伍经理祖卡纳因(Zulkarnain Abdullah Nawani,下称Zul)坦言,虽然场上只有5秒钟,但场下的付出却不少。“机器人相扑里的设定其实很简单,就是前进、后退、往左转、往右转,搭配感应器来设计出不同的排列组合。”
小小机器人,藏着大大设计学问
不过,越是看起来简单的操作,要专精则更困难。以标准3公斤级别的赛事分类为例,对机器人没有太多设计条件,只要机器人长、宽在20厘米内、高度不限,要怎么设计机器人都开放让参赛者发挥自己的创意。
这里就涉及几个设计逻辑。例如虽然高度不限,但是考量到重心越低越不容易被推倒,所以不会设计得太高;但也因为高度不限,可以向上设计两支不透光旗帜,开赛后透过编程让旗帜落在机器本体的左右两旁,扰乱对手的感应器;又比如为了能顺利推倒对手,机器人的前方通常会设计成类似铲子的斜面。
机器人的组成可以很简单,机身、轮子、马达,还有开发板即可。
机器人的外观可以依据不同需求调整,例如只安装轮子和小斜面,不设置外壳,减少整体重量。 撇开就在几秒内分出胜负的速度,另一个“快”,是学习难度低,容易让中小学生快速上手并且获得成就感。问及当初设立机器人相扑对出战赛事的缘由,Zul说,“其实自己根本没想太多。2017年时,孩子在中学接触了路虎(Land Rover)的‘4×4 In School’遥控车的赛事。他们需要呈现自己的改装设计、程序设定。
所幸,他当时比赛输了。没错,因为输了我才有机会问他为什么输,透过引导他发现其他人的设计有什么优势、编程有什么特色,就这样接触到了Arduino开发板。”Arduino开发板就像一个电脑主机,透过搭配不同的输入装置如遥控器,以及输出装置如机器人或飞行器,就能组装出不同功能的电子装置。
机器人相扑的场地,依据重量类别不同,也有不同的直径大小,唯配色需以黑色搭配白色外圈让机器人的感应器能知道场地范围。
机器人的前方、侧边和斜前方设有感应器,配合编程让机器人能“判断”对手位置。 从输一场比赛,玩进STEM世界
由于Arduino的编程相对简单,“当时还在初中的孩子隔年就说自己想要参与机器人相扑,我也肯定支持,就买了现有的相扑机器人给他参赛。”原先Zul不熟悉机器人相扑的竞赛圈子和规则,亲自询问了由富士软件举办的全日本机器人相扑大赛主办方是否能参赛,才发现需要先在国内赛事获奖,才能得到代表权。
“不过,对手是来自不同国家、不同大学的参赛者,经验丰富,我心里也不觉得会赢得比赛。可是在阴差阳错下,我们很幸运地获得第二名。由于第一名是印尼选手,我们成为国内最佳成绩的参赛者,也一并获得飞到日本参赛的门票。”
到了国际赛场,他们才真正看见顶尖队伍的实力。日本强调科技和工业领域,机器人相扑所涵盖的面向基本与STEM领域高度重叠。“玩家在构思如何强化自己的机器人,会涉及到电子器械、电路板设计、编程、机械结构如3D打印和配重等知识,对未来踏入该领域打下重要的基础。甚至活在AI时代,我们也该让孩子从小就透过有趣的方式接触编程了。
而一场赛事正是好契机。孩子的胜负欲会驱使他们自己学习别人的招式和策略。例如2018年我们到了日本,虽然第一场就输了,但孩子主动去向其他选手讨教,这才是参与赛事的重点。”
Zul坦言,自己也是从机器人相扑小白,慢慢跟着孩子学习如何让机器人能往前往后、到能如“弯月”般或L字形般左右拐,还能佯攻欺敌。“政府要推广STEM,其实也不妨拨款支持这类型的赛事,让更多小孩能接触这个领域,从小培养STEM领域的人才。”
赛事是个学习的好契机。Zul的孩子正是因为胜负欲,驱使他们自发学习其他玩家的招式和策略。虽然输了比赛但也会主动去向其他选手讨教。 相比起邻国几乎每周都有赛事,由于机器人相扑尚未成为一项正式的“运动”,我国一年下来或许只有几场赛事,难以激起学生们的热情。“而且有些赛事还需要使用特定品牌的机器人,我认为若有更多无限制的公开赛会更能推广这个运动。”Zul更是身体力行,到各地中小学介绍和提供教学课程,为学生带来新的体验。即便学生不全然都会感兴趣,但至少能让学生参与不同的课外活动,希望能将当初孩子第一次接触机器人相扑的热忱,带给其他同样感兴趣的小孩。
位于森州的Ikedo Kogeki训练中心是Zul开设理论课程、实践操作设计的基地,让队内的孩子有一个固定的训练地点。
Zul在Ikedo Kogeki的训练中心,透过复盘赛事影片,为学生讲解机器人相扑的策略选择。(图片由受访者提供) 场地与机器人规则简介
一场通常以三战两胜判断胜负,将对手的机器人推出场地范围外即可获胜。依据参赛队伍数量进行循环赛或淘汰赛来决出冠军。

不同的重量分类会有不同的策略设计,左起为3公斤、1公斤和500克的机器人,其中3公斤的还分为自动或遥控操作。
3公斤的机器人更特别的是,他们没有轮子,而是使用磁吸将机器本体吸附在金属场地,再透过强力的马达提供推动力,被对手撞飞时有一定的危险。 相关文章: 印尼档案小志,记录被抹除的历史 国家迎宾馆(Seri Negara)/走进保存国家足迹的百年建筑 黄丹平/把人生捏进泥土里 别人笑她捡垃圾,她却把旧衣做成品牌/Jimui Studio创办人黄伊镁 打开全文
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