高専ロボコンの変遷

高専ロボコンはテーマが毎回異なるのが特徴の一つである。テーマだけではなく競技ルールや大会運営もテーマと大会の発展、高等専門学校の事情に伴って変化してきた。

1. 大会規模
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1.1. 参加校数と参加チーム数
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第1回、第2回大会までは参加を希望した高専の内、書類審査を通過した高専が出場した。第3回大会「ニュートロンスター」から参加校数を全国の高専に広げ、地区大会はなかったが、全国大会本選の前に予選が行われた。第4回大会から地区大会が開始され、1校から1チームから1校2チームの参加になった。第4回「ホットタワー」と第5回「ミステリーサークル」のチーム数が参加校数の2倍ではないのは、旧熊野高専が1チームのみの参加だったからである。何らかの事情により1チームのみの参加の高専やキャンパスが稀ある。

第6回大会から第16回大会まで同じ参加校数と参加チーム数で推移したが、第17回大会以降は沖縄高専の開校、高専の合併や廃止により参加校数とチーム数が増減した。2006年第19回大会の「ふるさと自慢特急便」から都立産業技術高専が出場しているが、旧都立工業高専の品川キャンパスとして2チーム、旧都立航空高専の荒川キャンパスとして2チームが出場しており、1校から4チームも出場している。2009年の第22回大会以降は以下の高専が合併して1校2キャンパスから4チームが出場することとなった。

仙台高専
広瀬キャンパス
名取キャンパス
富山高専
本郷キャンパス
射水キャンパス
香川高専
高松キャンパス
詫間キャンパス
熊本高専
熊本キャンパス
八代キャンパス第33回大会では、新型コロナウイルス感染症流行の影響を加味し、出場の有無は各校の判断に委ねられ、各高専またはキャンパスから最大4チームが地区大会に参加できた。

全国大会のエキシビジョン試合に参加する機会が与えられることがあるため、参加校数と参加チーム数が若干増加する大会がある。

注意：エキシビジョン参加校・チーム数は上記の表の限りではない。

1.2. 全国大会出場枠
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第3回「ニュートロンスター」まで地区大会はなかったが、第3回大会では全国大会の前に予選が行われ、全国の高専62校から31校に絞られた。

第4回「ホットタワー」から、トーナメントを勝ち上がった優勝校の一つのチームと、審査員の推薦を受けた一つ以上のチームが全国大会に進出する。地区大会に1校または1キャンパスから2チーム出場できるが、全国大会へ出場できるのは1校または1キャンパスから1チームとしているため、優勝校と同じ高専・キャンパスのチームが推薦されることはない。都立産業技術高専のように合併途中にある高専はキャンパス毎に2チーム出場可能であり、優勝したチームがなければキャンパス毎に推薦が可能である。例えば、出場枠が3枠の場合は、地区大会優勝チームで1枠、他の2枠を審査員に推薦された互いに異なる高専またはキャンパスのチームに割り当てる。

各地区からの全国出場枠の割合を、大会毎にみていくと若干の差がある。第4回「ホットタワー」および第5回「ミステリーサークル」では全国大会に進出できる校数は31校であった。北海道地区は最高の割合60%、東北地区は57%の高専が全国大会に進めるのに対して、九州地区は44%と最低の割合であり、この時期は九州地区が全国一の激戦区であった。第6回「ステップダンス」から全国大会に進出できる校数は24校に減少し、第16回「鼎」まで続いた。第6回の東海・北陸地区は出場チームに比べて全国出場できる枠が4つしかないためにテレビ番組中に全国一の激戦区と紹介されていたが、第7回で九州地区の枠を一つ減らし、その分を東海・北陸地区に割り当て、沖縄高専が加わるまでその配分が続いた。西日本の殆どの地区は東海・北陸地区ほどの試合数はないものの、殆どの地区の割合は33%であり、西日本の殆どの地区が激戦区となっていた。

第8回「ドリームタワー」から、地理上、学校の事情、そして大会運営の側面から、東海・北陸地区大会に出場していた旧熊野高専が近畿地区大会出場に変更となり、地区の差と東西の差が若干縮小された。第17回「マーズラッシュ」から沖縄高専の参加が始まり、全国出場枠は25校に増え、九州地区大会の全国大会出場枠が3から4に増えたことから、18回「大運動会」までの二つの大会は最も差が少なく各地区の全国大会出場枠が配分された。

第19回「ふるさと自慢特急便」から札幌市立高専の参加がなくなったため、再び北海道地区が最高の割合50%となり、出場枠の割合最低が長く続く四国地区と16%強の差が続いている。

四国地区大会は、6回連続地区大会優勝および12回連続全国大会出場を果たしている香川高専詫間キャンパスが一つの枠を占有し、残りの一枠を他の高専・キャンパスの10チームで争うと言っても過言ではないほど熾烈を極めてきた。そのため、第36回から3枠に増枠された。

第28回大会以降、地区大会当日に全国大会へ出場する機会が与えられなかったチームの中から、地区大会において素晴らしいパフォーマンスを発揮した全国大会出場にふさわしい数チームを競技委員会が選出し、競技委員会推薦チームとして全国大会に出場できる制度が始まった。 該当チームがいないと判断した時は選出されないとしており、選出された回と選出がなかった回がある。

第33回大会と第34回大会では、新型コロナウイルス感染症流行の影響を加味し、出場の有無が各校の判断に委ねられたため、地区大会に出場していない高専がある。

上表の「推薦」の列は競技委員会推薦チーム枠。



1.3. 対戦形式
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第1回大会から最新大会までチーム単位で一対一のトーナメント方式による優勝争いが地区大会・全国大会ともに続いているが、全国大会では単独または一対一形式の予選が行われることがあった。第1回「乾電池カー・スピードレース」は決勝トーナメント進出を懸けてチーム単独で予選競技が行われ、上位4チームが決勝トーナメントに進出した。第3回「ニュートロンスター」では事実上の1回戦ともいうべき一対一形式で予選が行われたが、審査員によって選ばれたチームが決勝に進んだため、試合勝者であるにも関わらず敗退したチームがあった。その後、第4回「ホットタワー」から第20回「風林火山 ロボット騎馬戦」まで全国大会に予選はなかったが、第21回で復活し、一対一の対戦形式または単独で予選が行われ、予選タイム上位8チームが決勝トーナメントに進出した。第22回でも対戦形式で予選が行われたが、予選の勝敗は関係なく予選得点の上位8チームが決勝トーナメントに進出した。第23回以降は再度全国大会での予選はなくなった。また、勝者であるにも関わらず上位進出できないルールは第3回,第21回,第22回以外では行われていない。

第4回「ホットタワー」から地区大会が行われ、4回戦または5回戦のトーナメントが組まれてきたが、第19回「ふるさと自慢特急便」から札幌市立高専の参加がなくなったため、北海道地区のトーナメントは3回戦となり、北海道地区優勝チームは他地区の優勝チームより一試合少なく全国大会に進出可能である。

第20回「風林火山 ロボット騎馬戦」でロボットの耐久性についての公平性を考慮されたため、第6回「ステップダンス」から続いていた全国大会の二回戦から登場する地区大会優勝校のシード権は無くなり、トーナメントの階数も前回の「ふるさと自慢特急便」の6回戦から5回戦に変更された。第23回からシード権が復活したが、トーナメント運営の都合上、ある一つの地区の優勝チームだけシード権が与えられず、1回戦からの登場となった。第25回及び第26回では、再度シード権が無くなったが、第27回では再びシード権が復活した。

第25回及び第26回では、1回戦または2回戦敗れたロボット・チームの中から、来場者の投票により最多得票を得たロボット・チームを準々決勝のワイルドカードとして進出させる方式が採用された。ワイルドカードは第27回では採用されなかったが、第28回以降に復活しており、来場者の投票ではなく審査員の推薦で決めている。

第1回大会から最新大会まで、第33回大会を除き、全国大会では準決勝以上があるトーナメント方式が行われてきた。



1.3.1. 試合数
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地区大会・全国大会ともに、参加チームはその実力を以って試合に臨まなくてはならないが、トーナメント一回戦および二回戦シードチームの組み合わせはくじ引きで行われる。

地区大会の試合数はほぼ115試合以上と大きな変化はないが、全国大会は第1回から第5回までとここ最近の大会でに試合総数やトーナメント階数の増減があった。全国大会の試合数は第6回以降23または24試合で定まっていたが、第21回と第22回は全国大会の予選が復活し、試合数が減った。

第17回「マーズラッシュ」から第19回「ふるさと自慢特急便」まで、優勝を目指した場合、地区大会と全国大会あわせて最多で11試合に臨まなければいけないチームがあり、シードなどにより最小で7試合で済むチームとは4試合の差があった。この3大会は、ロボコン史上最も多い試合数の大会となっている。しかし、第20回の地区大会優勝校の全国大会シード権終了、第21回以降の全国大会での予選復活のため、最近の大会ではチームごとの試合数の差は少なくなった。第23回で再び地区優勝校のシード権が復活したが、25チームが参加するため、8地区のシード権を持つチームのうち7チームだけが実際にシードされ、残りの1チームが1回戦からトーナメントに臨まなくてはならない。

第25回及び第26回では、1回戦と2回戦で初戦を終えたロボット・チームの中から、来場者の投票により最多得票を得たロボット・チームを準々決勝のワイルドカードとして進出させる方式が採用されたため、1試合増えて、25試合が行われた。

第27回では、ワイルドカードが採用されなかったため、24試合に減った。

第28回では、関東甲信越地区大会決勝で、勝敗が審査員の判定に委ねられるところを、拮抗した白熱の試合展開であったことから審査委員長の鶴の一声で再試合となった。

第28回以降、全国大会に出場する競技委員会推薦チーム枠が設定され、選出された回では全国大会の試合数が1試合増えている。

第31回以降の地区大会では予選リーグと決勝トーナメントの複合形式が採用されている。1グループ3～4チームで1チーム2試合の予選リーグを行い、各グループの上位1チームが決勝トーナメントに進出する。



1.4. 運営組織と協賛企業
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番組のための大会であるため、大会運営をNHKエンタープライズが担い、番組撮影をNHKが担う。また、各高専および高等専門学校連合会が高専ロボコンを主催している。また文部科学省や日本機械学会、日本ロボット学会、電気学会などが後援している。特別協賛は、第3回から第14回大会までNECが、第15回大会から本田技研工業が担当し、現在に至っている。協賛企業は、電気事業連合会、マブチモーター株式会社、株式会社 安川電機、東京エレクトロン FE株式会社など、電力供給会社、モーター製作会社、産業ロボット製作会社の企業が協賛している。

高専ロボコンで初めて全国の高専が一堂に会した1990年第3回「ニュートロンスター」から2001年第14回「Happy Birthday 39」までNECが協賛していた。

NECと入れ替わるようにして本田技研工業が特別協賛企業になり、現在に至っている。入れ替わり当時、本田技研工業は世界初の二足歩行ロボットASIMOを完成させており、またサブプライム問題が表面化するまでは日本・北米大陸での自動車販売が好調なこともあって資金的な余裕があり、第三期F1撤退後の連結利益も黒字となり、ロボットコンテストの特別協賛企業として大会を支援し続けている。全国大会のみならず、地区大会においてもASIMOを登場させていた。また、2008年第21回大会の「ROBO－EVOLUTION 生命大進化」では、ASIMOが試合に参加し、対戦相手の岐阜高専Zinのチームメンバーのみならず会場も興奮させた。因みに、NECも第5回大会「ミステリーサークル」でルールに則ったロボットを製作し、全国大会で披露している。

協力会社のロンシール工業は、競技フィールドの床材などに利用される素材を提供しており、大会を床から支える企業として参加している。

2010年1月には学校関係者、NHK関係者、清水東工大名誉教授が初めて一堂に会した高専ロボコンフォーラムが開催された。高専ロボコンの現状と課題が示され、発展についての意見交換が行われた。



1.5. 日程
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エントリー締め切りとは出場チームのアイディア変更最終期限である。

2. 課題
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高専ロボコンの課題は広義の意味でロボット以外の「物体を移動させる」ことが多く、ロボット以外の物体の移動が必須ではない第21回および第26回大会を除けば26大会中24大会がそうである。第21回大会はロボット自体の移動方法が課題であったため、他の課題と異なるが、ルールで二足ロボットを運ぶ多足ロボットが認められた。また、第26回大会は人と協調するロボットの移動と跳躍が主たる課題ではあるが、縄跳びの縄を回転させる課題もあることから、やはり高専ロボコンの課題の基本はロボット以外の物体を移動させることである。

近年は複数の課題を課すことが多くなってきた。2009年の第22回「DANCIN' COUPLE」では、前大会の倍の課題を設定しているが、課題を明示的に選択できるルールが採用された。過去のルールを厳密に振り返れば、課題が選択できるルールはこの回が初めてではなかった。第6回大会のステップダンスでは階段を無視してボールを移動させることができ、実際に長野高専が「階段なんて誰が越えるか！'93号」という名の階段の上空を跨いでボールを移動させるロボットを全国大会1回戦で披露した。また、第16回大会の鼎では階段を一度降りて、そのまま円盤にオブジェを貼り付ける課題に移るか、階段を昇る課題に挑戦して上段に進入する権利を得るかを選択できた。

課題の数や難易度がトーナメントを進めるに連れて増えた大会があった。1994年の第7回大会「スペースフライヤー」では、Vホールという個所にフライングディスクが入れば即勝利というルールがあり、地区大会の時点でそのVホールを決める優秀なロボットが多かったために、全国大会ではVホールの内径が小さくされた。2008年の第21回「ROBO－EVOLUTION 生命大進化」では、地区大会・全国大会ともに準決勝以降でゴールの手前に置かれた二つのパイロンの間をSの字を書くように歩いて抜ける課題が追加されることになっており、課題数が3から4に増える大会であった。また、2013年の第26回大会「"Shall We Jump?"」では、競技中最後の課題が5回跳べばよい縄跳びであるのが、地区大会・全国大会ともに準決勝以降では出来るだけ連続して多く跳ぶという課題に変わる大会であった。



2.1. 対象物
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「全個数」の「×2」は自チームおよび敵チームに同じ数だけ対象物が用意されていることを示す。 第4回大会ホットタワーのゆうパックの箱は赤色または青色の塗料で塗装されたため、300g以上の重さであった。

2.2. 競技フィールド
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2.2.1. 障害
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高専ロボコンの特徴の一つとして、課題達成のために克服しなければならない障害が設定されることが多いことが挙げられる。障害の克服が課題の一つであった大会や、障害の影響が少なかった大会もあった。

障害の中で最も多いのが接地禁止ゾーンや侵入禁止ゾーンの設定である。自ずとロボットのアイデアが橋を掛けるような長いものか、物体を飛ばすようなものになりがちだが、ルールによってはホバリングや飛行が有効であったため、実際にそのようなアイデアが披露された。接地禁止ゾーンがあった大会では、ロボットの重心や操縦者から離れたところにある部分を操作する場合に振動や応答遅れ、または見難さのために操作が難しくなり、勝てそうな試合に負けたチームがあった。制御しきれない不確実性のために、勝てる試合を落としたと司会者に慰められるシーンが放送されている。

次に多いのが段差であるが、何段もの階段とゾーンの区切りなどを示す小さな段差に分けることができる。階段の上り下り自体が中心的な課題の一つとされたこともあり、それに適したアイデアやデザインでロボットが製作されるが、バッテリーとモーターの高出力化で力任せに階段を克服したり、階段や段差を飛び越えるためだけに分離するロボットが製作された。

第25回大会のベスト・ペットで、初めて、ロボットのスタート前に競技場・移動対象物などの競技構成物が所定の位置にない、毎回異なるところにあるというルールが採用された。



3. ルール
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3.1. 競技形式
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高専ロボコンの競技形式は本質的な意味で大きく二つに分類できる。

レース形式先に勝利基準を満たしたチーム、または制限時間内に相手より競技内容が進んでいるチームを勝ちとするルール
得点形式制限時間内に、相手チームよりも多く得点したチーム、または相手チームの得点を相手チームの負けとなる得点に先に減点させたチームを勝ちとするルールレース形式の競技は第1回「乾電池カー・スピードレース」および第2回「オクトパスフットボール」以来暫く採用されなかったが、第18回「大運動会」から復活し始め、近年採用が多くなってきた。レース形式は予選の段階で優劣が決まってしまうが、ドラッグカー・レースのように一対一の対戦形式で対戦し、それが決勝まで繰り返されるので、実力の出し方やロボットの耐久性の考慮、整備や操縦をする学生の集中力の維持やリスクを犯すことなど、実際の自動車レースさながらの駆け引きが行われるために勝敗に大きく影響することがある。

一方、レース形式よりも駆け引きが行われやすい得点形式は、第3回「ニュートロンスター」から始まり、第17回「マーズラッシュ」まで連続して採用された。最近はレース形式が多かったが、第20回記念大会の「風林火山 ロボット騎馬戦」で採用されている。第3回大会の予選試合は、勝ったチームが必ず決勝に進めるとは限らなかったが、得点形式が初めて採用された大会である。第7回以降の大会で、サッカーのビクトリーゴールのように条件を満たした時点で勝ちとなる特別な勝利条件が加えられることが度々あった。

試合時間内の逆転が不可能になる可能性があるルールを採用した大会は、本質的には形を変えたレース形式として捉えても差し支えない。例えば、第13回「ミレニアムメッセージ」は得点形式を採りながら、大半の試合が特別の勝利条件を満たして勝利するというレース形式であった。また、こうした特別な勝利条件が加えられていない大会でも、アイデアによってはレース形式とみなしてもよい試合内容となったこともある。例えば、第11回「生命上陸」では、対戦相手に逆転を許さない状況を試合開始直後に短い時間で作り出すチームがいた。いずれにせよ、得点形式でもレース形式に近いことが多くあり、大きく二つに分類はできる。

第10回「花開蝶来」では、芸術性の評価が直接勝敗に大きく影響を与えるルールが採用された。第10回以外の大会に採用されず、実験的なルールであった。


Vホール 第7回大会の特別勝利条件。競技フィールド中央にある最も奥で最も小さいＶホールに先に自分のチームの円盤を入れたチームをその時点で勝ちとするルール
Vゴール 第8回大会の特別勝利条件。競技フィールドに二つある高さの異なる三段のゴールのうち、最も高く最も小さいゴールのどちらにもバレーボールを先に入れたチームをその時点で勝ちとするルール 第28回大会の特別勝利条件。相手より先に9本全てのポールに輪を投げ入れたチームの勝利。 第31回大会の特別勝利条件。相手より先に8つ全てのテーブルの上にペットボトルを立てたチームの勝利。 第35回大会の特別勝利条件。相手より先に9つ全ての場所に紙飛行機を着地させたチームの勝利。
バスケットドリブル 第8回大会の特別条件。ドリブルゾーンをボールをバウンドさせながら通過した場合、得点が倍になり、片方のVゴールに入れた場合その時点で勝ちとなる。
ハットトリック 第9回大会の特別勝利条件。三行三列の正方格子状に設置されたパイロンのうち、中央の大パイロンを含む縦・横・斜め三つのパイロンを自作の輪で先にとったチームをその時点で勝ちとするルール
Vスポット 第12回大会の特別勝利条件。競技フィールド中央にあるフューチャーゾーンの一段高いスポットに自分のチームの箱を先に置いたチームをその時点で勝ちとするルール
パーフェクトパフォーマンス 第13回大会の特別勝利条件。競技フィールドに置かれた4つのポールの頂上全てに自作の造形物を置き、21世紀へ向けてのメッセージを先に披露したチームをその時点で勝ちとするルール
トルネード 第15回大会の特別勝利条件。スポットに先に15段重ねて置いたチームをその時点で勝ちとするルール
大勝利 第20回大会の特別勝利条件。相手の旗を全て先に奪ったチームをその時点で勝ちとするルール
パーフェクト 第25回大会の特別勝利条件。相手よりも早く9つのゴール全てにボールを入れたチームをその時点で勝ちとするルール

3.2. ロボットの動力源
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電源外動力源について試合前に高圧ガスの充填、バネの収縮、または位置エネルギーなどをロボットの動力源として蓄えたもの
危険なもの常温温度でゲージ圧力1MPa以上の高圧ガス、爆発物、その他危険なものをいう。

3.3. ロボットの重量制限
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ロボットの重量制限は、テーマとルールに合わせて、最大重量が設定されてきた。第1回大会の乾電池カー・スピードレースで想定外の重量で参加するチームがあったことから、第2回目以降から最大重量が設定されている。その最大重量は、幾つかの大会を除き、前年よりも増やされてきた。第2回大会のオクトパスフットボールでは最大重量が3kgであったのに対し、第23回大会の激走! ロボ力車では50kgとなり、実に16倍以上に増やされている。

20世紀最後の大会である第13回大会のミレニアムメッセージまではコントローラー重量が最大重量に含まれてこなかったが、21世紀の第14回大会のHappy Birthday 39からはコントローラー重量もロボットの最大重量に含まれることとなった。



3.4. ロボットのサイズ制限
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3.5. ロボットの製作費制限
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3.6. 操縦方式
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