你不得不知的国内主流的学生机器人竞赛

创客

笔者是一个从小在机器人教育体制中长大，至今童心未泯的孩子。话说在国内，只要是家长一提到机器人，就都会是觉得很高大上的东西。笔者深有体会，但凡是七大姑八大姨来俺们家里串门，俺爹俺娘一说俺在做机器人，就倍有面，七大姑八大姨们纷纷投来羡慕的眼神。今天，笔者就给大家讲讲国内主流的学生机器人竞赛。

First系列



First（For Inspiration and Recognition of Science and Technology）系列的机器人在国内，尤其是在华南、华北地区称得上主流，其直译为中文的意思是对科学技术的激励和认知（多么高大上的名字），其创始人迪安•卡门（DEAN KAMEN）是一位可以与福特、爱迪生相提并论的现代发明家，拥有1000多项国际专利。当卡门的财富累积到了一定程度后，他成立了First这个非营利组织，目的是使科技活动像体育娱乐一样吸引孩子。First旗下分为五种比赛，Jr.FLL（Junior FIRST LEGO League）、FLL（FIRST LEGO League）、FTC（First Tech Challenge）、FVC（FIRST Vex Challenge）和 FRC（First Robotics Competition）

一、Jr.FLL

Jr.FLL是一个面向5-8岁孩子的动手操作项目。将现实世界的事物与动手做活动相结合，目的是让孩子们去发现解决问题的方法，并获得那些当今科学家和工程师们所面对的挑战。Jr.FLL坚信，孩子们与生俱来的好奇心和创造力对于预见机遇和开发创新性方案是至关重要的。通过鼓励孩子们发挥想象力，同时利用所学到的技术检验理论，并创造出解决问题的办法。Jr.FLL的活动满足了孩子们现阶段的需求，也有助于他们对科学技术形成正确的理解。



Jr. FLL队伍的注册从每年8月开始，每支队伍有2到6个队员，而且还要有至少一名教练每年Jr. FLL赛季都会公布一个新的挑战任务。每支队的模型要包括一个动力运动组件和一个简单机械。队伍可以购买Jr. FLL基础套装和可选项目（包括乐高WeDo套装），队员们也可以使用 Mindstorms NXT的组件来给模型提供动力，每支队还要制作一张Show Me海报，其中一部分用来介绍每个队员以及他们的贡献和努力。



二、FLL

FLL是面向9-16岁孩子的国际性机器人比赛。（笔者去年拿了欧洲锦标赛最高奖，只要参加就拿深圳第一，得瑟中…哎呀，一不小心暴露了年龄）每年九月份，由教育专家及科学家们精心设计的FLL挑战内容将通过网络，向全球同步公布。挑战任务由机器人竞赛和主题研究项目两个部分组成。挑战项目公布后他们将在接下来的时间使用乐高机器人技术组件和软件加传感器、马达、齿轮、各种乐高技术积木件等来制作，并用图形化编程（最主流）或C语言（很少用）搭建程序控制机器人。全智能机器人参加比赛。挑战场地同样为乐高材料所搭建的模型，模拟现实中存在的问题。比如如何让机器人给老人盖被子、给心脏病患者装支架等。孩子们们同样也需要在网上大量查找资料、向科学家请教、查阅图书馆资料，完成一份FLL要求的调查报告。报告的内容通常是与当今世界面临的问题紧密相联，比如今年的自然之怒，去年的爱晚行动，再之前的食品安全等。



FLL是笔者认为国内举办的最主流的比赛。在广东省，政府（教育局和科协）会分别举办两场FLL比赛，可见政府对此类比赛的重视程度。同时，FLL也是教育部乐高创新人才培养计划的重头戏。上图的德国妹子灰常漂亮，曾被笔者视为女神约十天。



FLL这个比赛在中国非常严肃无趣，但是国际上的比赛，不管成绩如何，都是以玩为主，每天除了赛场上紧张那么一小会（还是中国人特有的紧张），像是一个大Party。大家在一起的时候天天玩的很开心，其实不光是FLL，First的其他比赛在国外也是同样。High才是最终的目的。First还有几首官方的音乐和舞蹈，大家一起唱一起跳，一起吃，一起玩，特别开心。图为和巴西妹子，笔者那年还很瘦，不过没现在帅。

三、FTC

FTC是针对14-18岁高中生的机器人比赛。2012年由同济大学引入中国，目的是给学生提供了一个平台，把课堂上的科技概念运用到现实工程师问题解决中 。学生面对无尽挑战，创造特有的解决方案，同时培养团队合作、演讲技能、商业意识。FTC比赛不再像是FLL一样单纯的用乐高来进行拼装，而是将乐高主机和高性能电机还有金属材料进行结合，巧妙的设计结构，完成一系列更高难度的竞赛。比赛提前约半年开放题目，需用PTC提供的产品设计软件完成整个机器人甚至每版的设计，拥有科学的严谨，更加像FRC比赛年龄进行过渡。FTC比赛在美国的中学十分普及，由于入华仅两年，所以中国并没有成立多少支队伍。



可以看到，场上的机器人明显比FLL的全部用乐高材料搭建的体积大很多了，由于笔者没参与过，机器人生涯直接从上一等级FLL跳到了下一等级FRC，所以并不是很了解，但是好消息是，笔者的另一个在纽约的女神是做FTC的，看来有空还要多交流呀。



四、FVC

传言这个比赛是FTC的前身，所以关于比赛的内容和FTC差不多，所以就不更多的介绍了。FVC现在在First官网已经看不到了。这个比赛到底归不归First来运营也是有很大的争议。不过笔者从之前几年经验（那时还在上初中，参加其他比赛的时候）来看，VEX的比赛从道具到场地，处处标着First的标志，也许是运营上的分歧，导致VEX项目后来独立运营（笔者的猜测）。但是关于这个比赛，国内每年依然有很多队伍参加，而且也是由政府主导的比赛。笔者所在的高中之前是做VEX这个项目的，但是根据队伍教练和老一辈的学长说，这个比赛经常更换器材材料，如若不更新，强度是根本无法和新材料对抗的，所以投入是巨大的（传闻笔者所在的学校就是因为器材的更新带来巨大的财政压力，放弃了这个比赛，之前成绩也是非常不错的，每年都进全国赛）。



笔者为了严谨，登陆了一下VEX的网站，发现现在VEX也想独立发展成为一整个体系。网站主要分为三块内容，分别是VEX IQ，适用于中学的STEM教育（科学Science、技术Technology、工程Engineering、数学Mathematics）、VEX EDR（就是在国内推行的VEX机器人竞赛）、VEX PRO（卖FRC的器材，所以多多少少和First还是有关系的，不过笔者现在正在准备参加明年的FRC竞赛，尽然不知VEX同样是器材供应商）



五、FRC

FRC是FIRST 联盟中历史最悠久的比赛。这个比赛面向全球所有的高中生团队。会在每年的九月底开放注册。每年的一月三日，FIRST联盟会根据计划推出一份全新的比赛要求，所有参赛队伍必须按要求中所涉及到的内容在六周内完成机器人的搭建，并对机器人进行封装运往赛区， 制作出机器人来完成规则上所涉及到的内容。 在比赛当中,通过三队三队的无序联盟组合进行筛选，最后令人尊敬的几几支队伍(无论是得分高低 还是机械构造,甚至是程序搭建与市场运营)可以选择与其他相对不足的团队组建成冠军联盟，与所选参赛队伍和其他联盟进行抗衡，像是一个球队，更加增添了比赛的可挑战性与团队协作性。参加⽐赛的队伍必须在六周时间内，使用由FIRST联盟提供的标准基础套件充当核心控制主机，来完成队伍的机器人构建，搭建期间可以得到导师、志愿者以及社会企业的赞助与指导。在这六周时间结束后,队伍可以将他们的机器人通过联邦快递运输到之前注册过的比赛区域,也可以同时注册多个区域。从三月初到四月底，在美国及世界各地都会有区域性的比赛。FRC总决赛将会于四月中下旬 在密苏里里州圣路易斯举行，在区域比赛中获得优异成绩的队伍可被邀请参加总决赛。比赛的奖项是通过多种标准来评判的，不仅要求在技术上精益求精，更加需要衡量一个队伍能否实现FIRST的宗旨，将高尚的团队合作与敬业精神体现在比赛当中。领袖奖是FIRST联盟中最负盛名的奖项,通常颁发给能够传承这一理念的团队。



这种大型的机器人，工业级标准，笔者一见到就开始分泌肾上腺激素。