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2022年8月28日 星期日

WRO2022 全國總決賽第八名:心得分享以及賽後分析





這次要介紹的是接續上次 WRO 中南區賽的全國總決賽,全國賽在淡水的亞東科技大學分校進行,由玉山機器人協會舉辦,國中組會取兩個名額晉級世界賽,而世界賽是在德國的多特蒙德進行,雖然是很小且不有名的城市,但如果能夠去德國會是一個新奇的體驗。




最終我們的名次是第八名,兩個回合得到的分數都是 108 分,雖然和滿分加特規的分數 175 比起來低的有點可憐,不過在這次比賽中也從自己的失誤中學習到許多東西,像是特規的解題方式和時間規劃的策略。




比賽日期是 8/26,我們是競賽國中組所以是在上午比賽,從 7:30 開始進場到 12:45 最後一回合才結束,比賽共兩個回合測試和比賽,第一回合測試是 90 分鐘,而第二回合測試只有 30 分鐘,全國賽和區賽不一樣的是會出特規,考量到一組場地有七個隊伍要測試,還要寫程式修改,其實可以解特規的時間不多。




這次國中組的特規題目如上,需要將稱作氧氣瓶的物件放置到有人在的廠房當中,放置一個 10 分,兩個放在同一個廠房為 15 分,兩個放在不同廠房為特規全解 20 分,撞掉氧氣瓶不會扣分。


 ▲比賽開始前的機器拆解


比賽前幾天,因為有充分的練習拆卸和組裝機器,在出發前也有重複跑過程式確定穩定度,所以在第一回合測試時間開始後,我們是第一個組裝完機器的隊伍,第一次上去測試基本的程式就滿分了,可見穩定度是很好的,這時我緊張的神情也舒緩許多。

關於特規,我的思考路徑就是直接全解,拿到額外的 20 分,因為這一題特規和練習時猜到的題目蠻像的,於是我認為應該能夠成功解出來,就先將全部寫完,第二次測試時很幸運的抓取氧氣瓶的角度完全一樣,需要調整的地方不多。


▲比賽中的紀錄以及賽後檢討


然而到第一回合比賽時,我們發現一個重大的問題是之前沒有設想到的,在解特規進入廠房時如果角度不對會撞到很多物件導致扣分的情況。




第一回合比賽發生許多狀況,最終特規有全部解出來,但基本分因為被特規影響,最終在包含特規的滿分 175 中只有拿到 108 分,總共被扣了 67 分。當時在會場算出的分數 138 分,然而因為忽略一條規則,當障礙牆壁被移動或損毀時,通過兩邊通道的分數不會列入計算,所以移動障礙牆壁並不是扣 12 分,而是扣 42 分。

在被扣掉的 67 分當中,其實有一些是可以避免的,像是第二點「靠牆那邊的紅色物件被撞歪」,是因為我的疏忽在接線的時候可能太緊張,沒有檢查到線沒有收好,就因為那一點外露的線打到物件而歪掉。

至於第四點「藍色水物件沒有掉下去」,我猜應該是結構當中有一些細節沒有檢查到,但在出發之前我有仔細調整並測試到水可以很順的下去,當時是確定水下的去的,到現在還是一頭霧水,這個部分就被扣了 15 分。


▲第二回合正式比賽確認分數中


第二回合的測試時間只有 30 分鐘,要更改程式也要測試,其實算起來時間不多大約只能測試兩次,但經過更改之後在最後一次測試當中跑出一個滿分加特規。然而在第二回比賽時卻依然沒有那麼順利,猜測和等待大約 40 分鐘後的電力下降許多有關係。

不過撇除電力造成的角度差異導致撞掉許多物件扣了 11 分,特規最終也只放對一個得 10 分。在第二回合我犯了一個很大的失誤,當時為了修第一回合當中第三點「障礙牆被撞掉」而調整放黑色化學物件的方式。

雖然在測試當中,障礙物都沒有被撞掉,但這是因為測試的兩次剛好都沒有擺放到一種題目,「把黑色化學物件放置在棕色廠房」。剛好第二回合的題目是我們沒有測試到的題目,於是發生意想不到的結果。

事後回想起程式的改法,發現當黑色化學物件在棕色廠房時的放置方式和一般的不同,會使用看線的方式放,但平常僅是走角度而已,我在改程式時沒有做兩者的分隔,導致在放化學物件時先執行完看線的方式後仍執行針對一般方式的調整。最終第二回合的分數也是 108,雖然扣分的地方不完全相同,但很剛好的和第一回合分數相同。

比賽後其實是相當自責,因為如果當時腦袋在清醒一點應該可以避免第二回合的重大失誤,只要「障礙牆沒有被撞掉」就可以少扣 42 分,成為第二名成功晉級世界賽。我認為腦袋不清楚可能跟前一天因為頭痛睡不著僅睡了三個小時,和緊張情緒導致的疲累以及飢餓有些關係。

賽後老師提出一個特規更好的解決方案,只要不去放到靠牆那一邊的廠房,就可以解決撞到東西的問題,而我也覺得很有道理。經過思考與整合之後,我認為這題特規應該要這樣解:首先按照順序判斷人在哪一個前排廠房並前往放置第一個氧氣瓶,接著用相反順序判斷人的位置並放置第二個氧氣瓶,如果沒有偵測到人在前三個廠房就直接不解特規。

這樣如果前排三個廠房只有一個人,可以得到「2 個氧氣瓶完全在同一個正確的廠房內」的 15 分,如果前排三個廠房有兩個人,便可以全解得到 20 分,如果都沒有人,有測試過是不會影響到原本的路徑。

特規當中還有一點策略上的失誤,我因為想要節省一些時間,所以上下兩個氧氣瓶夾取完要去放置物件時的位置不同,上面氧氣瓶的出發點是靠著上方牆壁,下面氧氣瓶則是靠著下方牆壁。

不過這個造成兩個位置到各廠房的距離不盡相同,很容易有沒測試到的距離而在正式回合中失誤撞到物件而扣分。如果想要在短時間解出特規並確保穩定性,應該要讓抓完氧氣瓶後的出發點一樣,這樣在調整與測試角度時會比較快。

另外,我認為如何運用兩回合的測試時間也是一門學問,第一回合的時間較長,應該要把特規寫完,第二回合測試時間則只適合做微調,如果要改的東西太多,應該穩定跑出基本 155 分。像是依照第一回合的狀況,特規會撞到的物件太多且可以測試角度的次數不多,我感覺選擇跑穩定 155 分應該是比較好的做法。


▲現場各隊伍的桌子與機器


現場的隊伍的機器大部分都沒有靠牆就直接看顏色,我認為這和我們的機器相比之下較為劣勢,在看各隊練時時可以發現看錯顏色的機率很高,而我們的則沒有一次看錯,這和我們加裝的超音波感應器也有關係。有一次一台機器甚至將白色大人抓起來放置化學物件區呢 XD

另外,我認為其他隊伍沒有決定解特規的原因可能跟機器抓取氧氣瓶的方式有關係,有一些隊伍是用鉤子往上抬去抓取,但這就導致需要精確的瞄準才能夠達成,有點難度。


▲現場賽後回顧


雖然最終的成績不如預期,但在賽後的檢討當中學習到的東西才是這次比賽最可貴的,經過現場的檢討和撰寫部落格時的回顧,都讓我體悟到不少。

整體來說,這次的成績真的很可惜,可能在比賽當中太過緊張,在測試時忽略一些重點,在特規上也因為經驗不太夠而沒有把握好分數,策略上也在一開始就判斷的不是太好。全場只有我們嘗試解特規,而且基本的滿分應該也是最穩定,在現場沒有看到任何一隊第一次測試就跑出滿分,輸的真的非常不甘心。

謝謝海龜老師從賽季開始到現在的用心指導,在線上區賽幫我們檢查影片是否合格,在練習遇到問題時也能夠從老師給的建議中得到非常多靈感,全國賽後也是因為老師的啟發才能夠學習到這麼多。

謝謝隊友們不惜犧牲自己的休息時間配合我的練習時間,在全國賽前的衝刺也是因為有你們的一些想法,才造就現今非常穩定的基本滿分程式,在比賽期間的分工合作真的是全場最佳,雖然最終的成績不如預期,但還是很開心有你們當我的隊友。

謝謝玉山機器人協會舉辦一個完整且刺激的比賽,尤其這是我線上賽後第一個參加實體全國賽,這樣回想起來上一次參加實體賽已經是 2020 年的中南區賽了。個人認為實體賽比線上賽還要有參與感也能學習到更多。




不過我認為這個淡水的比賽場地有一個小缺點,就是其實在比賽的過程中還蠻熱的,尤其是後面靠窗的我們,研究證實在室溫 21 度以上就會小幅度影響人的專注力,尤其 32 度以上更明顯,在炙熱的環境下其實真的不太容易專注。

如果還有下次,希望我可以帶著這些從失敗中學到的東西進步,努力拿到代表台灣出去比 WRO 世界賽的資格,這次真的可惜了。