http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-07 18:51:25
FIRST (For Inspiration and Recognition of Science and Technology,鼓勵及認識科學技術)是工程師、發明家Dean Kamen先生於1989年創立的一個非營利組織,目的是激發青少年成為科學技術的未來領袖。FIRST 將學生們吸引到激動人心的機器人競賽中,學生團隊在專業導師的指導下進行複雜的機器人係統設計。項目結合了數學、工程學和技術;鼓勵創新;培養全方位的能力,包括自信心、交流及領導力。目前,已有將近200,000名來自世界各地的學生加入到FIRST項目中。加入到該組織往往會改變一個人的人生,因為FIRST 學生相比同齡學生更多地取得了工程、科學或數學學位,並繼續完成研究生學習。

FRC團隊打造的機器人必須應對現實世界中的設計挑戰,能夠完成諸如圖像處理和多傳感器數據采集等複雜任務。
FIRST 項目由各個不同等級的競賽組成,針對從小學到高中學校的學生。最高等級的是FIRST 機器人競賽(FRC),這是一項獨特的“青年學生頭腦運動”,幫助年輕人開發興趣並從工程和研究過程中獲得回報。FRC向學生和導師,一般為專業工程師發出挑戰,要求在六周內采用標準"Kit of Parts"及通用的規則來解決複雜的問題。團隊完成設計並建造機器人來滿足每屆競賽的特定挑戰。
FIRST重新定義了獲勝的條件,因為學生們已從出色的設計、團隊精神、專業技能和成熟、以及克服困難的能力等方麵獲得了回報。此時獲得更高的分數已經成為次要的了。
艱難的設計限製反映了工業挑戰
設計和建造FRC機器人是一個段令人難忘的體驗,它真實地反映了現實世界中的工程項目。每年,學生們必須解決機器人設計中的機械設計、電子設計、編程等問題。所有FRC團隊隻擁有有限的資金,僅有六周有限的時間,並且每年需要滿足不同的設計要求,需要快速學習新“Kit of Parts”。舉例來說,2009年nian的de競jing賽sai中zhong,要yao求qiu團tuan隊dui設she計ji可ke行xing進jin於yu低di摩mo擦ca力li表biao麵mian,同tong時shi收shou集ji目mu標biao物wu的de機ji器qi人ren。幾ji乎hu所suo有you團tuan隊dui都dou將jiang機ji器qi人ren程cheng序xu編bian程cheng為wei自zi主zhu式shi或huo操cao縱zong杆gan操cao作zuo模mo式shi的de。有you經jing驗yan的de團tuan隊dui甚shen至zhi集ji成cheng了le各ge類lei傳chuan感gan器qi和he激ji勵li器qi,如ru電dian機ji馬ma達da和he攝she像xiang頭tou。
FRC機器人需要新的大腦
在2007和2008年,我們開始計劃采用最新工業技術來升級FRCkongzhixitong,zaijingsaizhongbuduantiaozhancansaixuesheng。womenxiwangxueshengnenggoujiechudaxueshenzhijianglaizhiyezhongguangfanshiyongdegongyebiaozhunjishu。ciwai,womenxiwangzhaodaoyigelinghuodeqianrushishejipingtai,tigongruanyingjiangongjuzhijiandejinmijichengxing。xitonghaixuyaonenggoujichenggeleiI/O和傳感器,並且在競賽環境的操作中足夠耐用。參照機器人的複雜特性和較短的開發時間,以上所有要求都是非常必要的。
FIRST 選擇美國國家儀器公司作為戰略夥伴
我們采用美國國家儀器公司的CompactRIO平台作為下一代FRC 控製器,或稱為機器人控製係統的“大腦”。通過與NI的合作,我們向高中生提供了高性能控製設備,包括400 MHz PowerPC以及基於現場可編程門陣列(FPGA)的I/O。CompactRIO模塊化 I/O係統提供了與傳感器、激(ji)勵(li)器(qi)陣(zhen)列(lie)的(de)連(lian)接(jie)性(xing),功(gong)能(neng)強(qiang)大(da)的(de)視(shi)覺(jiao)處(chu)理(li)能(neng)力(li),幫(bang)助(zhu)學(xue)生(sheng)創(chuang)建(jian)高(gao)級(ji)機(ji)器(qi)人(ren)係(xi)統(tong)。參(can)賽(sai)團(tuan)隊(dui)能(neng)夠(gou)通(tong)過(guo)最(zui)新(xin)技(ji)術(shu)開(kai)發(fa)集(ji)成(cheng)驅(qu)動(dong)控(kong)製(zhi)和(he)全(quan)自(zi)主(zhu)係(xi)統(tong)的(de)機(ji)器(qi)人(ren),包(bao)括(kuo)用(yong)於(yu)更(geng)多(duo)競(jing)賽(sai)中(zhong)控(kong)製(zhi)和(he)精(jing)確(que)設(she)計(ji)的(de)無(wu)線(xian)監(jian)視(shi)及(ji)仿(fang)真(zhen)技(ji)術(shu)。學(xue)生(sheng)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo) LabVIEW圖形化編程軟件或ANSI C/C++語言在基於CompactRIO的平台上對機器人進行編程。
NItigongdutederuanyingjianzuhedepingtaikeyingduifuzadejiqirenyingyong。liru,meiniandetiaozhanzhongdoubaohanbufenzizhukongzhicaozuo,cansaituanduizhiyunxutongguoyuanchengfangshicaokongjiqiren;遠(yuan)程(cheng)控(kong)製(zhi)下(xia)機(ji)器(qi)人(ren)得(de)分(fen)比(bi)有(you)線(xian)操(cao)控(kong)下(xia)的(de)得(de)分(fen)擁(yong)有(you)更(geng)大(da)的(de)分(fen)值(zhi)。以(yi)前(qian),自(zi)主(zhu)控(kong)製(zhi)僅(jin)僅(jin)是(shi)一(yi)小(xiao)部(bu)分(fen)團(tuan)隊(dui)能(neng)夠(gou)掌(zhang)握(wo)的(de)操(cao)控(kong)模(mo)式(shi)。在(zai)新(xin)平(ping)台(tai)更(geng)加(jia)鼓(gu)勵(li)自(zi)主(zhu)式(shi)操(cao)作(zuo)的(de)規(gui)則(ze)下(xia),更(geng)多(duo)的(de)團(tuan)隊(dui)開(kai)始(shi)成(cheng)功(gong)地(di)應(ying)用(yong)自(zi)主(zhu)式(shi)操(cao)控(kong)方(fang)案(an)。
同時,多個工業領域的工程師正在使用CompactRIO也(ye)是(shi)我(wo)們(men)決(jue)定(ding)選(xuan)擇(ze)高(gao)品(pin)質(zhi)及(ji)應(ying)用(yong)廣(guang)泛(fan)的(de)工(gong)業(ye)技(ji)術(shu)的(de)重(zhong)要(yao)原(yuan)因(yin)之(zhi)一(yi)。我(wo)們(men)讓(rang)學(xue)生(sheng)接(jie)觸(chu)到(dao)當(dang)前(qian)工(gong)業(ye)工(gong)程(cheng)中(zhong)的(de)挑(tiao)戰(zhan),以(yi)及(ji)行(xing)業(ye)領(ling)先(xian)的(de)工(gong)具(ju)及(ji)技(ji)術(shu)。NI與其供應商,如Analog Devices、Texas Instruments、Xilinx、Wind River、Freescale、Altera、Boston Engineering、ChipX、Dove Electronics、MSI、TTI及Westak合作,專門為FIRST提供CompactRIO控製器。除了為競賽提供高品質技術,NI還提供了專職的技術支持工程師及針對競賽的培訓資源。為了滿足導師和學生在競賽及設計中的培訓和支持需求,NI為FIRST參與者發起了一個在線用戶社團。NI FIRST機器人社團包括LabVIEW範例代碼、討論論壇及視頻教程,幫助參賽團隊快速應用新技術。該社團還培養了一個獨特的支持項目 – LabVIEW虛擬導師 – 使學生可以在線獲得專業工程師對機器人問題的指導。
分享成功的願景
我們相信NI與我們有共同的願景,那就是使FIRST更趨全球化,從而影響到更多學生。通過在競賽中的機器人平台上加入CompactRIO和LabVIEW,我們提升了參賽團隊機器人的技術能力,使得該項目能夠吸引更多的學生參加。