日本微鼠标迷宫赛

该 比赛是以小型的自主型智能机械人(又称微鼠标)进行迷宫赛走，微鼠标需要自主地由迷宫的起点走到迷宫中央的终点区，并尽量争取最短的路线和最快的时间完 成。微鼠标比赛在日本机械人赛事中已有一段悠久的历史，首次全日本微鼠标大会早在1980年已举行，今年第25届微鼠标大会亦在较早前完满结束。

比赛方式

比赛时，迷宫赛走计时以起点区和终点区的红外线传感器作准。微鼠标由起点区出发并开始计时；首次到达终点区后停止计时亦作为该次赛走成绩。选手可以选择继续探索迷宫或下一轮的赛走。经五次迷宫赛走后以最好的一次作为排名。

标准迷宫场规格

迷 宫由256区域的正方形组成，纵横各16区域，每个区域为18cm×18cm。起点位于迷宫的角落占一个区域大小，迷宫中央的终点区占四个区域。迷宫场整 体面积为3m×3m，地板为无光泽的黑色涂层，间隔墙壁高度为5cm，厚1.2cm并涂上白色。起点区和终点区设有红外线传感器作计时之用。迷宫的布置会 直到正式比赛才会公开。

微鼠标设置守则

1. 微鼠标必须是以电推动及自主式机械人。
2. 比赛开始后选手不得对微鼠标的硬件及软件进行修改。
3. 微鼠标不可在迷宫内放置实体或留下记号。 
4. 微鼠标不可跳过或攀登迷宫的墙、损坏赛场。
5. 微鼠标的投影大小需在边长25cm的正方形之内，但没有高度的限制。
6. 比赛期间微鼠标的大小仍需在只定尺寸内。

比赛组?

微鼠标大会分为专家级和入门级两个组别，两个组别是采用不同的赛场。专家级微鼠标比赛是选手渴望踏足的领域，分为预选和决赛两阶段，预选任务时间为七分钟，决赛则为五分钟，每队有五次迷宫赛走机会。专家级选手有来自日本的优秀队伍，而海外有实力的人士亦会被邀请参加。
入门级微鼠标比赛对象主要是学生或初学者。与专家级相比，迷宫路径复杂度较低外，赛场面积亦只有标准迷宫场的四分之一，以增加选手完赛事的机率。其任务时间由去年的十分钟缩短至七分钟，迷宫赛走有五次机会。

马达类型

在微鼠标赛中采用的马达类型主要可区分为步进马达和DC马达。

步进马达

步进马达是透过给予脉冲信号来控制，可以决定马达转向的角度大小。因此，可较易掌握车子的位置和所需的转向幅度，但缺点是速度难以提升。

DC马达

DC马达有着转速高和小巧的优势，但控制方面难度较高。因为无法直接知道马达转了多少，而难以确认车体位置。据了解大多数的微鼠标的入门者都会采用步进马达，专家级的则采用DC马达较多。

微鼠标基本传感装备

设计微鼠标，参赛者都会有自己的独特见解，但也会有一套技术指针或指定装置，虽不是硬性遵守，却是增加胜算的不可缺装备。

超声波测距传感器

超声波测距传感器和是走迷宫的基本装备，根据传感器接受到的信号，机械人可以作出相应的转向调整避开障碍物。超声波测距传感器的工作原理是发射超声波，并检测反射回波接收后的时差来测量距离。

红外线避障传感器

红外线避障传感器都休是走迷宫的基本装备，它是以发射红外线及接收反射回来的信号强度来测量距离。跟超声波测距传感器相同，两者都是非接触式的测量工具，一般也是安装在微鼠标正前方及左右两则。

碰撞传感器

使用碰撞传感器作为回避障碍物是最简单直接的，只要传感器被挤压或冲击就会将数字信号传送到微鼠标的主控板以执行对应指令。但由于需要直接碰撞微鼠标才可作出反应，这会影响路线识别的表现，亦大大降了行车速度。

专家组冠亚季军介绍

今届东日本区的专家级微鼠标赛，共38队参加，能够完成赛事的有25队，结果较上届共45队参赛队伍却只有23队能够完成的成绩好。

今 届微鼠标比赛冠军得主是井藤先生制造的「Silf-NS3」。在第一次赛走中，「Silf-NS3」来到分歧路段和转角位时，都会稍为停顿然后再作转向。 经几次的迷宫赛走后，已记录了迷宫大部分的路线图，得出迷宫的地图，再分析出通往中央区域的最佳路线。于第五次的赛走，「Silf-NS3」以全速走迷宫 直达终点区且途中不需要任何停顿，结果以6.23秒的创下今届最佳记录。其实井藤先生已上届东日本地区微鼠标大会的盟主，在微鼠标界甚有名气。今次胜利更 令他成为本地区连续两届的霸主。

至于亚军得主是有「ROBO-ONE之父」称号 的森永英一郎先生。在两足人型机械人比赛出现前，森永先生已经多次参加微鼠标比赛，而且屡获佳绩。他亦经常透过网站和讲座等教授微鼠标的初学者，为微鼠标 界作出一大贡献。今回他所制作的「MF2007A」于第一次迷宫赛走中，不断探索迷宫各条路径。终于在第四次以8.63秒创下最佳记录。

而季军则是法政大学电气研究会的泽边先生，他制造的「去年???????」以9.91秒完成赛事。大会表示今届选手的水平相当高。因为去年东日本地区的冠军Silf-NS37是唯一能够在10秒内完成的，季军只能创出15.4秒的最佳时间。

微鼠标之「神」

井 谷先生于1984年首次参加微鼠标比赛，其后他在日本微鼠标全国大会中总共谶羸得十次冠军，而得到微鼠标之「神」的称号。在第26届的中部地区微鼠标大会 中，他又再次获得了冠军。今次他的「微鼠标3」为六轮设计，采用四门悬挂技术，能够实现斜线过弯。虽然他没有参加东日本区赛，但于日本全国赛中他必与上述 三名高手碰头，譬必有一番龙争虎斗。

冠亚军微鼠标

今 届冠军井藤先生的「Silf-NS3」也是采用了DC马达，其鼠标更采用低重心和轻量化设计，以碳纤维复合材料(CFRP)作为材料，车体重量只有98 克。而随着技术的不断提升，采用DC马达将成为主流。然而今届亚军森永先生的「MF2007A」却是以步进马达推动，目的是挑战步进马达的极限。当日 「MF2007A」的速度令人赞叹，森永先生以步进马达创下佳绩总算达到了目标。今后森永先生计划设计一台采用DC马达推动的微鼠标，务求创出更快的佳 绩。

新款赛场 Vs 实体机

今次东日本大会，更首次公开新赛制的微鼠标赛场，并以实验机进行实地测试。当日展示的实验机尺寸为5×5×5cm左右，采用镍氢(Ni-MH)电池。消息透露实验机将于2008年夏季对外发售。

走迷宫小锦囊

微 鼠标探索迷宫的方法层出不穷。有的会用「向心法」来走，当在分歧路段时，微鼠标会以现在位置和中央的终点区比较，并选择朝向终点区的方向。有的则采用「左 手法则」走迷宫，即每当在分歧路段时微鼠标都会向左转。当微鼠标经几次的迷路探索后，大概得出迷宫的地图后。经程序自行分析后，计算出多条路径的长短和弯 位的数目，最后选出较佳路径。当两条路段的长短相约时，就应选择弯位数目较少的一条。虽然可能走远了一点，但完成时间可能更短。因为在直路时有利微鼠标加 速，相反在弯位微鼠标就少不免要减速了。

迷宫发现方法

微 鼠标首次迷宫赛走，只知道迷宫整体的大小、起点区和终点区的位置，而迷宫各区划的墙壁间隔是一无所知。因此，微鼠标最初赛走是探索迷宫的环境，将所到之处 的墙壁和路段位置记录下来，并找出到达终点的路径。之后的赛走速度应愈来愈快，因为随赛走次数增加对迷宫的布局便愈了解，所以通常在第四次和第五次赛走， 往往是选手创造最佳记录的时机。

确认身处位置

究 竟微鼠标是如何确认身处位置和得出迷宫的地图呢？迷宫由256区域的正方形组成，纵横各16区域。我们可将这256区域想象成格仔纸上的方格，以坐标方式 表示区域位置(横向为X轴和纵向为Y轴)。假设起点区坐标为(0,0)，占四个区域并位于中央的终点区坐标即为(7,7)、(7,8)、(8,7)和 (8,8)。再以东、南、西、北四方位表示微鼠标朝着的方向。加上大部份微鼠标的前方及左右两侧都装有传感器，这就可探测出墙壁的位置并其将其记录起来。

微鼠标实战情况

以 下就以一个4 X 4区域大小的小迷宫8为大家解释。假设起点区和终点区分别位于(0,0)和(3,3)。每当微鼠标前进一个区域，就会以传感器探测墙壁的位置。开始时，微 鼠标得知前方没有壁而进进，当到达(0,1)再得知北方和东方没有墙壁，可选择前进或右转(根据程序设定)。假设前进来到区域(0,2)，微鼠标得知是 「掘头路」，然后倒车返回(0,1)，接着右转继续。这样就得出了区域(0,0)、(0,1)和(0,2)的迷宫地图。经几次的迷宫探索后，微鼠标就可得 出整个迷宫的地图。如果通往终点区的路线多于一条，微鼠标可记录走过了多少区域(重复走过的将被扣减)，得出通往终点区的最短路线。

极速劲走赛

另一剌激项目，便是极速劲走赛，比赛要求微鼠标在迷宫的最外周的路段绕两圈。选手在三分钟内有三次赛走机会，取其最快的一次作为成绩。这比赛看来很简单，但要在十秒内完成绝非易事。因为微鼠标高速行驶同时亦需要流畅地过弯，不少微鼠标因速度过快来不转弯就撞向墙壁了。

今 届极速劲走赛冠军同样由井藤先生包办，他的「Silf-NS3」以9.50秒最佳记录完成。亚军则是米先生制造的Momoco07，首回赛走中就创下 9.70秒的成绩直迫首位的井藤先生。于第二和三次赛走，米先生将微鼠标的速度进一步提升，但结果于第二圈的途中撞向墙壁而未能创出更快记录。
而森永先生的MF2007A亦在项目中取得季军，一般人认为今次MF2007A的圈速已将步进马达发挥到极限了。MF2007A在大直路全速行驶，而在弯位前明显减速，采取稳中求胜的策略。

微鼠标走向微型化与时并进

日 本微鼠标大会已经有多年历史，大会认为有必要进一步升选手的技术水平。而科技产品走向微型化是一直以来的趋势，于是大会计划于2009年第30届全日本微 鼠标大会，采用新的微鼠标赛制。新赛制下的鼠标为现定尺寸的一半，迷宫每个区划的尺寸由18 x 18cm缩小至9×9cm。举办微鼠标赛的主办单位田代先生表示：由于新赛制下的鼠标和赛场尺寸将为原来的一半，难度相应提高。计划会先在专家级组别中施 行，入门级组别则采用现时的赛制机会较大。

迷你微鼠标

当日除了实验机的示范外，原来微鼠标专家的井谷先生已经研发出迷你的微鼠标了，他更即席示范。虽然是首次在赛场进行测试，但微鼠标几次都能够到达终点并会探索迷宫各路径，最后更以最短的路径到达终点，令在场人士为之吃惊。

总结

微 鼠标赛是极为讲求速度和轨迹辨别的能力，以争取最短的时间完成。因此需要相当高的技术，无论硬件或软件都缺一不可。不论迷宫的布局怎样变化，微鼠标都应能 通过不断探测找到终点。一般微鼠标由行走机构、导向及障碍探测器、控制系统组成。可以完成前进、后退、斜行、横移、转弯等动作。在微鼠标穿越迷宫的整个过 程，展示了全方位行走和路线识别技术。