113學年度生活科技組競賽：橋樑與運輸裝置設計

附件1、113學年度科技教育創意實作競賽：生活科技組試題（公告版）

天災頻仍橋難渡，巧思妙計解困境；創新機構來救援，攜手共建新家園

一場地震後，災區聯外的橋梁被震壞，山腳也堆滿巨石，現在地勢崎嶇，需要運送裝置來排除巨石與運送物資。今年度的生活科技組競賽希望參賽者能夠應用在校所學的「創意思考」、「機構與結構」、「電與控制」的知能，設計與製作一座橋梁與運輸裝置，在三分鐘實測期間完成排除巨石與運送物資等任務。

1. 場地說明

競賽場地大小為3600 x 900mm，競賽場地布置如圖1所示。

1. 左右兩桌分別為補給區（圖1左側，1500 x 900mm）及災區（圖1右側，1500 x 900mm），兩區中間間隔600mm。

2. 場地左側補給區設置有起始區（圖2）和補給塔（圖3）。

3. 場地右側災區設置有落石區（圖4）、平地置物區（圖1）、斜坡置物區（圖5）、障礙物區（圖1）。

4. 左右場地中間的低窪地區設置為棄置區（圖6）。

5. 落石區及斜坡置物區左右兩側平地禁止擺放物資、巨石及運輸裝置。落石區斜坡底端有兩片擋板，擋板高度10至30mm，寬度不超過80mm。障礙物區域內會隨機擺放障礙物。

比賽時起始狀況：補給塔及兩側空地共置放10個物資，落石區置放10個巨石，物資和巨石的擺放方式依當天比賽場地為主。

圖1競賽場地布置示意圖（說明：實際競賽場地布置及尺寸請以現場比賽場地為準）

圖2起始區尺寸圖

圖3補給塔尺寸示意圖（補給塔雷切檔案請參考網址：https://reurl.cc/Ll1M24）

圖4落石區尺寸圖

圖5斜坡置物區尺寸圖

圖6棄置區尺寸及相對位置圖

2. 運輸物件說明

1.物資：圓球形泡棉球，直徑約42mm，每件重量不超過10g，共10個（如圖7）。

2.巨石：圓柱水管，外徑直徑約48mm、長100mm，每件重量不超過40g，共10個（如圖8）。

圖7物資尺寸示意圖

圖8巨石尺寸示意圖

3. 競賽任務說明

參賽者須設計與製作一座「橋梁」和一台「運輸裝置」，以完成運送物資與排除巨石之任務。進一步說明如下：

1. 橋梁

1. 參賽者僅能使用大會提供的細木條，設計與製作一座橋梁，此橋梁的結構必須以膠合方式接合細木條構成，並僅能以大會提供的西卡紙鋪設橋面，但西卡紙不可以凹摺後提供橋梁的支撐力。

2. 橋梁需提供600mm的跨距，以供運輸裝置通行。

3. 橋梁正中間橋面須鏤空並於下方設置支撐，供放置100x100mm載重板，以支撐千斤頂施力及吊掛拉力計測量使用。

2. 運輸裝置

1. 參賽者僅能製作一台運輸裝置執行運輸任務，運輸裝置未作動前的尺寸須在300x300mm範圍內，高度不限。

2. 運輸裝置需具備承載、移動巨石與物資之功能。

3. 參賽者可視需要設計1至2組遙控器，用以控制「運輸裝置」通過參賽者製作之「橋梁」，將補給塔的物資運送至平地置物區或斜坡置物區，並將落石區的巨石運送至棄置區。

4. 選手須自行解決遙控器之連線問題，僅大會提供材料能現場替換。

5. 運送裝置與場地接觸之部分不可使用砂紙及任何會破壞或沾黏於場地之材料。

4. 實測程序

假設有A、B、C三個競賽場地，實測前由所有的參賽隊伍中隨機抽取一支競賽隊伍（編號N）在A場地第一個上場，下一隊（編號N+1）和後續的隊伍於B場地、C場地、A場地…依序上場。

參賽者參加實測時，可隨身攜帶不需要插電的簡易工具與接合材料。實測程序包括檢錄、運輸功能測試和橋梁載重測試：

1. 檢錄

檢錄運輸裝置尺寸與橋梁重量。運輸裝置與橋梁如有違規項目或尺寸不符規定皆不得參加競賽。

2. 運輸功能測試（第一關）

1. 參賽者進入第一關預備位置後，請即將「橋梁」和「運輸裝置」置於競賽場地規定區域內。

2. 當參賽者聽到評審宣布實測開始後，開始遙控運輸裝置進行運輸任務，將物資從補給塔運送至平地置物區或斜坡置物區，並將巨石搬運至棄置區，計時3分鐘。

3. 補給塔內最多可擺放4個物資，實測過程中，參賽者可隨時將補給塔兩側空地的物資補充於補給塔中。

4. 運輸任務實測期間若發生裝置故障可以舉手申請維修，規則如下：

1. 維修期間不停止計時。

2. 如果運輸裝置在橋上卡住，可經裁判同意後進行維修，故障排除後，由參賽者將運輸裝置和物資/巨石重置於橋梁出發端之前的區域內繼續比賽。

3. 運輸裝置在橋梁以外其他位置卡住，當維修結束後於原地繼續任務。

4. 運輸裝置於橋梁掉落時不可以手扶持，由參賽者拾起置回起始區繼續比賽。

5. 物資及巨石於橋梁掉落皆不重置。

6. 如果物資或巨石發生妨礙任務之情形，可以舉手申請將物資/巨石分別置回補給塔/落石區。

1. 將運輸裝置駛回起始區，且放下遙控裝置後，如其正投影在起始區內，可獲得對應分數。

2. 若已完成所有任務而3分鐘尚未結束，則將運輸裝置駛回停放於起始區，可以提早結束計時，剩餘之秒數乘以2加入原始總分計算。

3. 橋梁載重測試（第二關）

1. 運輸任務結束後，請參賽者立即關閉運輸裝置和遙控器電源，並將橋梁攜至第二關進行「橋梁」載重測試。

2. 參賽者於「橋梁」中間鏤空處，放置100X100mm載重板，並吊掛拉力計，連接至千斤頂。

3. 於橋梁載重測試階段由工作人員使用千斤頂將橋梁往下拉，以測得橋梁的最大載重。

5. 評分注意事項

1. 實測期間如有疑義應立即提出，並由裁判中斷計時。實測結束後裁判會立即判定得分。

2. 運輸功能（第一關）和橋梁載重（第二關）原始分數皆不得為零分，否則失格。第一關和第二關都以T分數計分，分別以T=50+10Z之公式計算至小數點後第3位，總成績為兩項T分數加總分數。如果總成績相同，則比序順序為：運輸功能（第一關）原始總分、橋梁載重（第二關）原始總分。

6. 其他注意事項

1. 決賽當天的題目承辦單位將保留30%的變異，以測試參賽者的應變能力。變異項目和範圍包括：(1)競賽場地布置及尺寸、(2)物資及巨石尺寸、重量和數量、(3)橋梁尺寸等，各項目調整幅度和本試題（公告版）可能有30%的變動範圍。

2. 使用美工刀、手線鋸、熱熔膠槍、電鑽等工具時，請特別注意安全。

3. 本競賽可以攜帶輔助加工的治具，例如角度、長度等加工治具。

4. 本競賽選手可以攜帶設計圖供競賽中參考，惟設計圖需畫在筆記本或以A4影印紙列印（列印紙張比A4影印紙大即屬違規，現場亦不得將比A4小的設計圖拼接黏貼成為比A4面積大的圖面）。

5. 本競賽禁止攜帶任何可以描繪形狀的模板。

6. 請注意工作習慣與態度，並保持工作場地的清潔。

評分表

備註：

1. 運輸裝置尺寸超過規定尺寸（300x300mm範圍內，高度不限）將喪失參加實測資格。

2. 橋梁測試架之橋墩(鋁擠或木條)之頂面(寬度6公分)及側面(深度6公分)，可提供橋梁結構支撐依靠。除此之外，橋梁不可依靠測試架其他部位。

大會提供材料一覽表

備註：鋸切、銼削、剪切及切割材料時，請特別注意安全。此外，請展現良好的工作習慣與態度，並保持工作場地整潔。

各組建議自備工具與材料一覽表

備註：

1.禁止攜帶電動圓鋸機、電動砂輪機，以及電鉋或其他經裁判認定危險的機具。

2.接合材料僅可當接合用途。

3.接合材料得視需求應用於運輸裝置的配重中。

4.在練習及比賽期間，選手需要自行解決遙控器連線問題。

5.可以使用自備之摩擦材料增加運輸裝置的夾爪及車輪摩擦力。

6.運輸裝置與場地接觸之部分不可使用砂紙及任何會破壞或沾黏於場地之材料。

7.競賽全程禁止使用三秒膠（又稱瞬間膠、快乾膠、慢乾膠(膏狀)）及催化劑。

8.橋梁只可使用白膠、木工膠（太棒膠）或熱熔膠進行膠合，運送裝置可以使用所有自備接合材料進行接合或膠合。

9.可以使用不插電的手提電動工具（使用充電電池），例如手電鑽、線鋸機等。每隊競賽崗位提供2孔電源插座，僅供：(1)熱熔膠槍、(2)銲槍，和(3)電池充電器使用。禁止使用延長線增加插座。

10.禁止使用瓦斯銲槍。

11.禁止攜帶任何通訊設備，包含但不限於筆記型電腦、平板電腦、手機、智慧型手環、藍芽耳機及任何具有發信功能之通訊設備。