這次2006FLL 的題目是以"奈米科技"為主題,是一個蠻富有挑戰性且教育性的題目,以下是一些任務的簡單介紹:

任務場地:


 

 控制原子

任務:機器人必須從藍色表面上至少移掉1個白色的原子,但不能移掉任何紅原子。最後計算留在藍色表面上的原子。紅原子少於八個就無法得分。剩8個紅原子和7或6個白色原子,可得30分。剩8個紅原子和5或更少的白色原子,可得40分。

背景:很多的結構跟程序所包含的材料是鬆散結合(如:一堆磚)或材料的移動不可預期(如:雷陣雨)。當我們使用科學、工程技術,在巨觀規模,我們能把磚堆成城市並把水送到我們的家。只要使用特別的技術及方法,就能藉由原子的堆疊或移動來製造材料。奈米技術就是將科學、工程技術應用在「奈米」的尺度下,測量範圍大約在100奈米(幾個分子的大小),在這個尺度下所有的東西都在移動和震動。

smell

 氣味

任務:將pizza發出的氣味分子移向鼻子。機器人必須將氣味分子從盤子上完全取下,每個分子可得5點分。並將氣味分子移到黃黑色之頭頸區,每個分子可得10分。

背景:你曉得,當聞出香或噁心的味道時,表示物質的氣味分子已經飄到你的鼻子嗎?你看不見這些氣味分子,但他們就在那。嘗試想像與這些奈米世界的物件合作並發明事物及解決問題。這就是奈米科技!

 抗污織品

任務:測試抗污織品。機器人必須將集塵器移到標記點,並將灰塵傾倒至集塵器。將集塵器移到標記處,可得15分。將黃色傾卸槽內的灰塵清空,可得15分。每個藍色灰塵若落入集塵器中,可額外加5分。每個藍色灰塵若落入集塵器外桌台上任何地方,可額外加3分。當裁判要扣除加分物時,先取走散落在桌台上的灰塵,接著取走黃色傾卸槽內的灰塵,最後再取走集療器中的灰塵。

背景:納米技術就是在奈米尺度下,使用傳統的科學完成以前從未有的成果。這些成果已經深入我們的日常生活
。例如:經過特殊處裡的織品,可以使你的衣服抗污並防濕!

 原子力顯微鏡 Microscopy

任務:鬆開奈米探針。機器人必須把奈米探針與物質表面分開。將奈米探針與表面分離,可得40分。

背景:用你的手指觸摸巨觀的物質表面,你可以描述該表面是崎嶇不平、粘粘的或熱的表面。藉由原子力顯微鏡的奈米探針,你可以描述表面個別原子的情形。
遺憾的是,奈米探針經常卡在表面上,令科學家感到沮喪。

 自我組裝

任務:使原子開始自我校整。機器人必須將所有仰著的藍色奈米管,頭尾相連接成一條水平的奈米管。達成這個調整任務,可得30分。

背景:原子是超級超級的小,若想逐一處理它們,是非常困難且耗時的。例如:一次移動3個原子 (每個水分子有2個氫原子和1
個氧原子),約需要170,000,000,000萬億次,才能裝滿一茶匙的水。了解個現象之後,奈米科技的重要技術就是找到方法排列原子和分子,有點像磁鐵。

 聰明藥

任務:將藥物放在病變點。機器人必須釋放包含藥物的黃色巴克球 (Buckyball) 進入人的手臂骨。將黃色巴克球放置在人的手臂骨任何地方,可得50分。

背景:當我們使用藥物時,它會在整個身體裏循環,並經常在未預期的部位引起副作用。透過奈米技術,可以將
藥物放在如碳60巴克球分子裏面,並只運送到需要用藥的部位。  

 奈米管強度

任務:以碳奈米管組成的細纜繩吊起卡車。機器人必須把卡車移動到抬架上,並啟動吊車。將卡車移到抬架上,可得20分。靠細纜繩吊起抬架及卡車,可得20分。

背景:在納米技術裡,碳原子是個特殊的課題。其中一個原因就是碳原子可以形成碳奈米管,它能形成難以置信的高強度材料。
想像一根像牙簽一樣細的纜繩,重量只有相同大小鋼繩的6分之1, 然而它卻能吊起一輛小汽車。

 分子馬達

任務:以腺嘌呤核苷三磷酸(adenosine triphosphate,以下簡稱ATP)分子啟動分子馬達,讓它旋轉並釋放能量。機器人必須將兩個ATP分子中的一個ATP分子傳遞到分子馬達的黑色框裏,可得40分(就算沒什麼事發生)。兩個ATP分子表示你有兩次機會,但分數還是只算一次。

背景:原子和分子總是不停地移動或搖晃。如同鬆散的氣球在一個充滿風扇房間裡的晃動行為一樣。要與這些原子和分子一起工作,將是非常地困難。在一個無法容下機械工具的環境下,就像電動工具一樣,分子馬達能將分子化學能轉換成旋轉動能
運送其他分子或者收縮肌肉。

 升降梯

任務:操作升降梯。機器人必須將有黃色貨櫃的貨廂落下。不管是哪隊的機器人完成,兩隊都可得40分。

背景:你知道為什麼月亮和其它衛星不會掉到地球或飛離地球嗎?這和你可以甩一桶水,而水不會潑出來的原理是一樣的。
雖然水運動的速度快到可以飛到空中,但是由於水飛行的力與手拉水桶的力達到平衡,所以水仍然不會潑出來。同樣地,人造衛星運行的力正好與在相應高度上的地球吸引力達到平衡,所以它可以呆在宇宙中的固定位置。想像一下,從地面上連接一根纜繩到人造衛星上,如果這根纜繩的材料夠輕且夠結實,例如碳納米管,這能夠實現嗎?我們可以利用升降梯延著纜繩將貨物或是人送上太空,從而取代火箭嗎?

公平額外加分

若一個RCX機器人完成任3項任務,或一個NXT機器人完成任6項任務,可額外加20分。

相關網站可查詢: http://www.firstlegoleague.org/nobanner.aspx?pid=26820

(引自:http://www.firstlegoleague.org/nobanner.aspx?pid=26820)

 

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