機械足球小將為港爭光

香港足球愈戰愈勇,於國際足協公布的12月世界排名中連升8位,而香港在世界機械人足球賽事同樣有好表現!4位拔萃男書院(DBS)的科技尖子,活用機械及電腦編程知識,炮製了兩個「機械足球小將」,早前更於多哈舉行的「世界奧林匹克機械人競賽」(World Robot Olympiad ,WRO)中勇奪季軍,成績亦相當驕人,不讓港足代表隊專美。

越級挑戰大學生

WRO其中一項比賽名為「GEN II足球賽」,香港賽區經過選拔,選出三甲精英出戰於上月在卡塔爾首都多哈舉行的世界賽,與來自全球74支強隊競技。比賽規定所有參賽隊伍須使用LEGO積木與零件設計和組裝兩個機械人,分別擔任射手及守門員。每場兩隊對壘,射手機械人把紅外線足球送進對方龍門便可得分,在規定時間內得分最多的一隊可獲勝晉級。

熱愛科技與機械的拔萃男書院學生——杜恩碩(Grade 11)、呂汶和(Grade 10)、梁宏歷(Grade 9)及吳柏昕(Grade 8)組隊參與香港區賽事表現出色,入選世界賽,更打入三甲。由於該項目的參賽年齡限制是11歲至19歲,因此DBS隊要越級挑戰大學生,例如在世界賽季軍戰的對手俄羅斯隊便由大學生組成。在一般認知中,大學生無論在知識或經驗都較中學生優勝,但最終DBS隊成功擊敗俄羅斯隊拿下季軍,俄羅斯隊則為殿軍。

克服技術困難

能夠獲得佳績,因為同學在設計機械人時,考慮到足球員在真實球場上的靈活性、速度、準繩尤為重要,他們設法增進機械人的上述性能。吳柏昕同學表示:「我們的射手機械人運用了Omni Wheel(全向輪),有別於一般滾輪只可前後移動,它可以360度全方位靈活移動,加快進攻速度。若它只能直線行走,很容易射失,使用Omni Wheel令它能隨時帶波轉向,避免出現『烏龍波』。」

為此,同學們花了很多時間做實驗。隊長杜恩碩說:「因為Wheel本身使用表面平滑的滾輪,但大會規定只能用LEGO零件來組裝,所以它成為我們設計和組裝機械人的最大難題。最初使用的滾輪組裝後空隙太大,運作不流暢,但我們沒有氣餒,嘗試了多種的滾輪,最終得出令人滿意的成品。」守門員機械人以穩固為重,所以同學們採用了大型車輪,使之行走時更穩定、更貼地。

速度靈活佔優

「腳法」快而準是射手的必殺技,梁宏歷同學表示他們為了達到這個目標,在選用零件和編寫程式時下了不少工夫。「把車輪組裝在機械人身上時,特別加入了齒輪,配合4個摩打,大大提升機械人的移動速度。雖然所有隊伍使用同樣的平台編寫機械人程式,但相信我們的技巧略為優勝,增加感應器對於測量方位的準確度。」他透露,DBS隊機械人的整體設計獲得評判讚賞,並吸引強隊如美國、德國、澳洲等注意,更向他們查詢相關的設計方法。

雖然,比賽冠、亞軍分別由馬來西亞隊及希臘隊奪得,但DSB隊認為此行吸收不少寶貴經驗。呂汶和同學表示:「在賽事尾段,比賽時間十分緊湊,我們的機械人耗電量不低,沒有足夠時間充電,因而影響發揮。而冠軍馬來西亞隊伍採用『力攻戰術』,兩部機械人攻門搶分,令我們要即時重新部署戰術。同場還有世界各地的機械人專家作品展覽,專業人士與我們交流並給予意見,令我們鬥志大增,要繼續設計更完善的機械人。」

撰文:江樂韻

部分攝影:莫文俊

部分相片:由受訪者提供