💹 🈹 💽 伊利诺伊州学校机器人竞赛 👩🏻‍✈️ ⏺️ 🛸

最近，我作为法官参加了在美国伊利诺伊州巴达维亚高中（巴达维亚罗托洛中学）的高中学生进行的机器人竞赛。我想介绍一下这些比赛-参加比赛的人以及他们的机器人给我留下了深刻的印象。

我如何参加比赛

其实，很偶然。我在位于芝加哥不远的伊利诺伊州国家加速器实验室Fermilab的NOvA实验中做粒子物理学。举行比赛的学校靠近实验室，而且这些比赛已经在实验室举行了数年，来自费米实验室的几个人首次作为评委参加了比赛。他们需要志愿者，他们给我的朋友打电话，他们已经给我打电话。

在我的职业生涯中，我从事软件开发和科学工作，但我从未涉足机器人领域。但是判断需要的是常识和正确提问的能力，而不是专业知识。我将在下面告诉大家如何进行比赛以及如何评估机器人的情况-这很有趣。

关于比赛

我担任评委的比赛-FIRST®技术挑战赛（FTC）-是FIRST®机器人竞赛线路之一。阵容还包括大约相同年龄类别的FIRST®机器人竞赛，以及针对年轻学生的FIRST®LEGO®联赛。7-12年级（12-18岁）的学生参加FTC。FTC是一项颇受欢迎的比赛，来自全球40个国家的团队参加。在俄罗斯，FTC将于2月20日至21日在索契举行。

比赛怎么样

比赛的基础是机器人游戏。游戏每年都在变化，这一次是RES-Q游戏，其中必须有4个机器人（以2人为一组）在场地上移动，并在场地上的特定位置收集立方体和球，然后按一下按钮，将人物移到篮子上，爬上按下斜坡两侧的控制杆。两个对立的团队不能故意相互干扰，阻止通过等（有关规则的更多详细信息，请参阅此处）。

带有坡道，球和定位的机器人的游戏区域如下所示：

游戏规则不是很平衡-但是我不想写剧透，因为在俄罗斯竞争还没有过去。我认为，如果每年对规则进行较小的改动，它们可能会更加平衡，但是，另一方面，机器人会变得过于专业化。

总共有两类奖项-分别由不同提名的法官授予的奖项（对于法官的提名，机器人在比赛中的有效性至关重要，但不仅如此-参见下文），以及分别针对获奖者的奖项。评委的主要提名来自Inspire类-在技术培训，机器人质量，技术报告质量等方面均是最佳团队。此外，还有“思考”，“创新”和其他几个类别-在这里，奖项是颁发给最佳的工程解决方案，原创思想等。

如何评价球队

裁判的一个有趣特征是，不仅要评估机器人的技术特征和团队的技术知识。观察俄罗斯的比赛会很有趣，因为在我看来，在俄罗斯，传统上重点放在技术方面。

除技术部分外，还评估了团队的社会参与度-例如，许多团队在学校，博物馆等地举行了大师班和示威游行。...其中一些活动是由团队本身组织的，而某些则是由FTC组织的。为了确定最佳社交活动，有一个单独的“连接”提名，顺便说一句，这是由当地一家比萨店赞助的团队赢得的-他们通过免费披萨吸引了许多学生参加他们的活动。

另一个有趣的（也是非常美国人性的）特征是车队本身正在寻找赞助商。他们没有从中赚钱，但这使他们有机会购买零件，为自己制造带有徽标的衬衫，~~行贿法官~~等等，并且还增加了动力。赞助是非常不同的-有人没有私人赞助商，学校为他们分配了资金，许多是由小型私人来源（我认为主要是父母）赞助的，一些是由私人公司（例如比萨店）赞助的，然后由大型公司提供-例如，其中一个团队由摩托罗拉赞助，另一个由Microsoft赞助。每个赛季平均筹集资金约1000美元，水果沙拉队创下了纪录-约8000美元，同一支球队最终获得了主要提名的奖金。

此外，团队通常拥有自己的网站和Facebook页面。例如，以下命令：GotRobot，Octopi，Fruit Salad等。简而言之，对于团队而言，除了竞争之外，这还类似于组织和促进小型企业。

这是球队及其机器人的外观：

这是比赛本身（裁判穿着蓝色长袍，裁判穿着条纹T恤）：

团队的准备和技术报告的质量对于不同的团队而言是非常不同的。许多小组的技术文件都是传单，其中简要介绍了其每周进度，但尚无明确的报告，但最好的报告是技术文件的奇迹，尤其是对于学童而言。最高质量的报告之一来自于屡获殊荣的Fruit Salad团队-有关所举行活动的报告，有关募集资金的财务报告，AutoCAD中的插图，代码示例，看板使用情况的插图等。不幸的是，我在公共领域的任何地方都找不到他们的技术文档-显然，技术秘密受到其他团队的保护。

有趣的是，许多团队下令对机器人的某些元素进行3D打印-通常这些不是很重要的细节，例如电话架或用于放置电线的盒子，但是有一个团队使用例如3D打印来创建机器人的轮子。

一些技术细节

比赛允许零件的主要部分是TETRIX机器人套件，用于机械零件和伺服器，驱动器和功率分配控制器，以及一部Android手机（作为程序的主要平台），以及另一部从游戏手柄接收信号并将其发送至第一部的电话。只能在Android Studio或App Inventor中的Java中进行编程。

禁止使用某些对此类机器人似乎合乎逻辑的技术，例如Raspberry Pi。据我所知，技术规则可以很快改变，因此也许有一天它会被允许。

机器人的某些功能是自动化的，例如，团队使用颜色传感器按右按钮，但大多数功能是通过游戏板控制的，通常每个机器人都有两个驱动程序-一个负责运动，第二个负责允许收集立方体或爬山的机械装置的操作。

还有一点哲学

美国学校现在正在推广STEM（科学，技术，工程，数学）。这是VEX和FTC网站上的关键字，并且在颁奖过程中以及地方官员的开幕致辞中一直在比赛过程中不断使用。

根据我的经验，在我们的学校和大学中，从这套科学和数学的角度来看仍然要强大得多-直到涉及到我们度过一段糟糕时光的非常科学的工作为止。在这里，自然科学和数学方面的学校和大学培训平均而言是相当薄弱的，要改变这种状况，就需要发展强大的科学学校。

至于技术和工程，我只能通过一些小的表现来判断，例如这场比赛。但是在我看来，这些领域在这里得到了更好的发展，并且正在为更大的差距打下基础。例如，机器人技术的流行就是证明。在伊利诺伊州，截至去年年底，110-120支球队参加机器人的这次比赛中，以13万人口（从这里拍摄）。为了进行比较，在俄罗斯FTCRussiaOpen的类似比赛中，我已经提到了25个团队。

我认为，最好不要将这种差异视为沮丧的原因，而应将其视为机遇的领域。为此，最必要的是主动性和动力，这比技术培训甚至金钱都需要。例如，在本次比赛的团队中，只有一支由学校赞助的团队，没有成年导师，但不时有人帮助他们。

我不确定美国的经验是否可以直接转移到我们的土地上，尽管这将是一个有趣的实验。例如，正如我已经说过的，我们传统上更注重技术方面，而不是组织方面（一个有趣的事实：所有外国FTC网站都专注于体育和教育活动，在俄罗斯FTC网站上我找不到那里的机器人的技术规格，我的眼睛落在第一件事）。因此，为了从本地企业建立团队融资，必须打破一些定型观念。另一方面，我认为这并非不可能-从我与企业人士打交道的经验来看，任何规模的企业都比官员更具社会责任感，而且很可能会捐赠一定数量的资金，尤其是因为最终团队将使用它象征主义。