🤖 TDK Cup 23rd: Autonomous Ball-Sorting & Shooting Robot

📖 專案概述 (Project Overview)

本專案旨在開發一款全自主機器人，以應對第 23 屆 TDK 盃自動組的高複雜度賽制。該機器人需在無人為遙控的情況下，於限制時間內完成環境感知、路徑規劃、物體識別、顏色分選及精準投射任務。

第 23 屆 TDK 盃機器人競賽規則文件（自動組）

1. 基本場地與配置

• 場地配置：兩隊（黃隊、橘隊）分別在對稱的場地進行比賽。
• 球數配置：全場共 136 顆球。
• 球種：包含紅、綠、藍、黑等顏色的普通球，以及特定的加分球（黃球、橘球）。

2. 賽前設定策略 (Pre-game Setup)

比賽開始前有兩個重要的互動設定環節，影響後續的計分策略：

1. 指定對手球色 (Draw & Assign)：

   • 兩隊各派一員以抽籤方式決定。
   • 需設定 「對手」 投入球框時，哪種顏色的球算 2分，哪種算 1分。
   • 策略意涵：您可以決定對手好拿的球分數低，或難辨識的球分數高。

2. 設定對手球籃位置 (Set Basket Position)：

   • 參賽隊伍指派一名隊員至 「對手球籃區域」。
   • 手動滑動設定對手的球籃位置。
   • 策略意涵：增加對手機器人定位與投籃的難度。

3. 比賽任務與計分詳情

比賽開始後，機器人需依序或平行執行以下任務：

A. 視覺辨識任務 (Vision & Flag Task)

• 機制：機器人需移動至辨識看板前，看板上有上下兩種顏色的色紙。
  • 上方色紙代表：2分。
  • 下方色紙代表：1分。
• 動作：機器人需舉起對應顏色的旗幟。
• 得分：成功舉對旗幟，得 10分。

B. 投籃得分機制 (Shooting)

機器人收集地上的散球後，可選擇投入不同類型的球籃，分數計算如下：

球籃類型	投入球種	得分計算	備註
隊伍籃 (一般籃)	指定之 2分色球	+2 分	顏色由賽前抽籤決定
	指定之 1分色球	+1 分	顏色由賽前抽籤決定
	非指定色球	-1 分 (倒扣)	辨識錯誤會有懲罰
3倍分球籃 (高分區)	指定之 2分色球	+6 分 (2x3)	精準投籃獎勵
	指定之 1分色球	+3 分 (1x3)
	非指定色球	0 分	不計分也不倒扣
加分球籃 (中央區)	黃球 / 橘球	+10 分	僅限特定顏色的加分球
	其他顏色	0 分	黃球歸黃隊分，橘球歸橘隊分

C. 懲罰機制

• 隊伍籃 (一般籃)：若投入非指定顏色的球（例如設定紅球得分，卻投入藍球），每顆 倒扣 1 分。
• 3倍籃與加分籃：投入錯誤球種不予計分（0分），但不倒扣。

1. 視覺辨識：必須正確，否則拿不到 10 分且失去 1.5 倍獎勵。
2. 顏色篩選：機器人吸球機構必須具備強大的顏色分選能力，避免將錯誤顏色的球投入一般籃導致扣分。
3. 精準定位：由於對手會移動你的球籃位置，機器人需具備動態尋找球籃的能力。
4. 挑戰 3 倍籃：為了觸發「一氣呵成」獎勵，務必設計能投射至高處 3 倍籃的機構。