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介紹一個適合高中生的機器人活動組織(1)
送交者: 高玉寶 2012年04月28日05:03:24 於 [教育學術] 發送悄悄話

這個組織的英文名字是FIRST,是英文For the Inspiration and Recognition of Science andTechnology的縮寫,意思即為鼓勵和認識科學和技術。FIRST的宗旨是要激發學生對科學技術,特別是工程的興趣,發揮他們的創造力,鍛煉他們的交流和組織能力,培養他們的團隊精神,提高他們的工作技能和自信心,成為將來的領軍人物。

這個組織是由Segway的發明者Dean Kamen發起,在1989年成立。從1992年開始,在地區和全國舉行各種比賽,今年正好是FIRST比賽20周年紀念。

Dean和他發明的Segway

FIRST舉行第一次機器人比賽時,只有28個隊(每隊一個機器人)參加。現在則在每年舉行地區和全國性比賽60多次,參加比賽的機器人隊,則已達到2千多個,涉及學生25萬多。大部分機器人隊來自美國,有少數來自其它國家,如加拿大,以色列等。

上面所述的比賽叫FIRST  Robotics Competition,縮寫FRCFRC 是針對高中生的。FIRST其實還包括另外三個層次的比賽,分別針對小學生和初中生,每年也舉行地區和全國性的比賽。有時專門舉行,有是則和上述的比賽並在一起舉行(比賽分開,但公用場地設施)。這裡我只介紹高中生的部分。

機器人的英文是robot,翻譯成“智能(行走)機械”可能更為確切。有次我把我們隊的機器人的照片發給一朋友看,朋友看了大為失望。在這朋友的腦中,所謂的機器人,就應該象個人樣的。而我們的機器人,外形更象個吊車。我和同胞們談論我們隊的活動時,大家總習慣用“機器人” 這詞。你們的機器人造好了麼?你們的機器人比賽成績怎麼樣啊?你們機器人隊還招學生麼?等等。所以因習慣起見,在這我還是用“機器人”這詞,只是大家的想象力要稍微克制一下。另外我在這裡用“我們隊”這詞,是指我作為指導人員(mentor)所參加的機器人隊,並不是指由我發起成立的機器人隊。

如上面所述,FRC機器人隊基本是由高中生組成。每個隊的學生可以是來自一個學校,也可來自於附近多個學校。有好多學校成立了自己的機器人隊,作為學生的一個課外活動。我們隊的學生,則分別來自於附近十多個學校。任何人都可發起成立一個機器人隊。要成立一個機器人隊,首先要去FIRST網站(www.usfirst.org登記註冊。FIRST網站上有成立一個機器人隊所需的文件和指導。

FRC比賽季節開始於元月初。元旦後的一個星期六,FIRST在新罕布什爾州的總部召開大會。每個隊可派兩人去總部參加,其他人員則可通過NASA衛星,在本地看衛星直播。大會除了有名人、要人演講以外(如Google的兩位創始人,都分別被邀請去作過演講),一個重要的項目就是公布當年的比賽內容(包括規則)。FRC的比賽內容,每年都不一樣(內容在公布之前是高度保密的),所以每個隊每年都得造一個不同的機器人。去年的機器人,今年是基本無用的。而且有規定,當年機器人的各個部件,除了直接可以市面上買到的以外(如各種感應器),所有其它部件都得重新製造,不能直接從舊的機器人上拆下來直接用在新的機器人上。比賽內容公布後,每個機器人隊有六個星期的時間來製造機器人。以往,在規定期限一到,每個隊就得把機器人通過郵寄公司郵寄到第一個地區比賽處,郵戳不得晚於截止日期。只有在比賽前一天,各隊才能去把自己的機器人領出來。比賽後,則得把機器人再打包,郵寄到下個地區比賽處。直到所有參加的比賽都結束後,才能把機器人運回。今年開始,則要求在截止日期一到,各隊就得自己把機器人封起來。比賽前,自己把機器人帶到比賽處再開封。比賽一結束,則再把機器人封起來,直到下次比賽前再開封。一般一個隊會參加兩到三次地區比賽。每個地區比賽,大約有6070個隊參加。

比賽是在一54英尺長27英尺寬的場地。每場比賽,由三個機器人對三個機器人,一方為紅組,另一方為藍組。每場比賽時間是215秒。前15秒是自動期。在自動期,機器人只能自行動作,不受遙控。自動期後,機器人則可在遙控下動作。比賽主要是由機器人完成各種任務,完成得越多,得分越高。比賽規定機器人不能有意衝撞對方。可以攔阻對方,但不能以損壞對方為目的。

比賽場景

如地區比賽成績好,得到全國比賽的資格,則再可參加全國比賽。全國比賽,每年一次,每次大約有350400個對參加。參賽隊先分成四個片,分別在四個場地比賽。四個場地分別命名為阿基米德,伽利略,牛頓和居里。每個場地決出的冠軍,則再在愛因斯坦場地決出全國總冠軍。

愛因斯坦場地決戰前夕

今年的全國比賽正在密索里州的聖特羅伊斯市舉行。今天是最後一天。這裡是NASA衛星直播的網站:http://science.ksc.nasa.gov/robotics/

這個網站是比賽成績:http://www.usfirst.org/roboticsprograms/frc/championship-event

今天上午各片會決出冠軍,下午在愛因斯坦場地決出總冠軍。

(待續)

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