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当发明家和企业家 迪恩·卡门 在二十年前启动了他的 FIRST(为了激励和认可科学与技术)机器人竞赛时,他希望将工程学变成一项接触性运动,并将工程专业的学生变成超级明星。 从最近在纽约市举行的 FIRST 机器人竞赛 (FRC) 来看——其中包括挥舞吉祥物、坐满尖叫粉丝的看台以及数十个机器人一较高下——他已经成功了。
特别是,FIRST 竞赛(总共有四个,面向 6 岁至 18 岁的青少年)吸引了一些全女子团队,尽管在 STEM(科学、技术、工程和数学)教育方面,青春期和少女可能是难以触及的人群。 团队成员共同负责设计和建造他们的机器人,以及编写必要的软件。
来自纽约市 布朗克斯科学高中 的 Fe Maidens (巧妙地使用了元素周期表中铁的符号和重金属乐队 Iron Maiden)已经在 FRC 比赛中竞争了五年,并在 2010 年赢得了前往 亚特兰大决赛 的机会。“我们作为一个女子团队的真正目标是消除女孩对女孩从事工程学的所有刻板印象,”布朗克斯科学高中队长和高年级学生 Leena Chan 说。 团队副队长和布朗克斯科学高中三年级学生 Nicole Calace 补充说:“女孩应该对科学和技术感兴趣,因为这是一个非常有趣的领域。 重要的是学习我们如何才能共同影响世界并使其变得更美好。”
今年的纽约市 FRC 比赛有来自全球各地的 66 支队伍参加,比赛项目名为 Logo Motion。 概念很简单——设计和制造一个机器人,它可以捡起充气的游戏道具(三角形、圆形和正方形,每个直径约一米),并将它们挂在 8.2 米 x 16.4 米比赛场地两侧墙壁上突出的钉子上。
然而,由于游戏的细微差别,执行起来绝非易事。 如果团队的机器人在每场比赛的最初 15 秒内能够自主悬挂道具,他们就可以获得额外的分数。 在此期间,团队只能在场边观看,并希望他们的机器人的程序能够按计划运行。
在自主阶段之后,团队有两分钟的时间通过操纵杆远程操纵他们的机器人来收集和悬挂游戏道具。 Fe Maidens 队将其机器人的重心设计在后部,这样它在比赛场地上移动时就不会倾倒,布朗克斯科学高中的高年级学生、团队的建造负责人 Mindy Chen 说。 她补充说,这是一个挑战,因为该机器人配备了一个机械臂,旨在舀起游戏道具并伸展,以便它可以将这些道具放置在离地面高达三米的钉子上。
如果团队能够在每场比赛的最后 20 秒内从他们的主机器人上部署一个迷你机器人,该迷你机器人可以爬上位于场地中央附近的四根三米高的杆子之一,那么他们将获得更大的奖励。 这标志着 FRC 历史上首次要求团队在他们从 1 月 8 日开始的为期六周的建造赛季中创建多个机器人。
“今年,当我们发现将会有第二个机器人时,我们有点担心,但这也是今年比赛中一个非常令人兴奋的方面,因为它太新了,”负责 Fe Maidens 队软件开发工作的 Calace 说。 与所有 FRC 团队一样,Maidens 队需要编写代码,以便他们的机器人在每场比赛中远程响应计算机和操纵杆的命令。“我一直想学习如何编程,所以当我加入机器人团队并发现有机会学习编程时,我非常兴奋,”她补充道。“我只是在做的过程中学会了。”
每场比赛由六支队伍组成,分为两个联盟。“联盟是 FIRST 鼓励团队之间合作的一种方式,在每个联盟中,有三个不同的团队联合在一起,并在每场比赛中与第二个联盟竞争,”Chan 说。 这些联盟至关重要,因为它们有助于弥补不同团队的优势和劣势。 例如,如果一个团队在自主阶段表现良好,但未能成功部署他们的迷你机器人,他们就会在比赛中寻找一个擅长完成比赛的团队。
最终,Fe Maidens 队获得了比赛的创业奖,该奖项颁发给提交了最佳整体商业计划的团队,其中包括团队描述和使命宣言。 然而,这不足以让 Maidens 队进入下个月在圣路易斯举行的冠军赛。 这一荣誉将由纽约市的顶级联盟获得,该联盟包括来自纽约州布朗克斯的 莫里斯高中、夏威夷的 怀厄卢阿高中 和纽约州马萨佩夸的 普莱恩埃奇高中 的团队。
查看今年纽约市 FRC 的幻灯片展示