FIRSTの仕組み

気づいていないかもしれないが、すでにロボットが乗っ取っている。彼らはもはや産業の組み立てラインに限定されず、人間の外科医を支援し、敵の空をパトロールし、さらには街中を車で移動します。彼らはとても早く成長しますね。

この分野は私たちの生活のあらゆる側面に浸透し続けていますが、これらの進歩は自立したものではありません。ロボット工学、エンジニアリング、科学の分野は、若い頭脳の安定したパイプラインに依存しています。

ここで、 FIRST組織が登場します。「科学とテクノロジーのインスピレーションと認識のために」です。 1989 年に有名な発明家ディーン カーメンによって設立されたこの非営利プログラムは、若者を明日の科学技術のリーダーに育成することを目的としています。

また、FIRST は結局のところ、ある種の日曜大工ロボット オリンピックになるので、とても楽しいです。組織自身の言葉を借りれば、これは「精神のための代表スポーツ」です。世界中から集まった高校生の若者が、志を同じくする仲間たちとチームを結成し、大人の指導者から学び、できる限り最高のロボットを構築して、気さくで人格形成の競争に挑みます。

この記事では、FIRST の背後にある基本、チームがどのようにしてトップに上り詰めるのか、そして全国選手権で何が起こるのかを詳しく見ていきます。

最初の基本

FIRST Robotics Competition は組織全体の中心にあります。ここでは、特別に設計されたロボットが、回路基板セット用のロボット専用バスケットボールの一種であるルナシーなどの短いゲームで互いに競い合います。もちろん、それぞれのロボットは氷山の一角にすぎません。高校生のチームと数名の指導エンジニアおよび教師が各マシンを組み立て、生徒自身が遊びながらロボットをプログラミングして遠隔制御します。

すべては毎年秋、FIRST チームが結成され、1 月初旬に開催される毎年恒例の FIRST ロボット コンペティションのキックオフに向けて取り組みます。これは、チームが FIRST Robotics Competition の地域イベントへの参加に向けて取り組む 6 週間のビルド シーズンの始まりを告げるもので、通常は大学のアリーナで 40 ～ 70 チームのスローダウンが行われます。勝者はチャンピオンシップイベントに進み、シーズンを終了します。

ファン、審判、審判員が各競技を監督しますが、競技中は競技場自体が制限されており、人間の立ち入りは禁止されています。ただし、審査員がチームを評価し、デザイン、テクノロジー、スポーツマンシップ、FIRST への取り組みに対して賞を授与するため、これは単なるポイント ゲームではありません。実際、最高の栄誉である会長賞は、FIRST の価値を体現するチームを表彰します。

1992 年以来、FIRST ロボット コンペティションは 28 チームから、2011 年には 2,200 以上のチームが参加すると予想されています。

チームを結成する

学生はFIRSTのようなロボット工学プログラムから得るものがたくさんあります。彼らはプロのエンジニアと協力し、チームビルディングのスキルを開発し、実際のロボットの構築、プログラミング、問題解決に実際に取り組みながら、人生で最高の時間を過ごす可能性があります。 (チームは、必ずしもお父さんとお母さんが同行しなくても、競技のために他の都市に旅行することがある、と言いましたか?)

しかし、これらすべてを実現するには、冒険に夢中な若い男女が最初のチームを見つけるか、最初からチームを構築する必要があります。すべての新しい FIRST チームに必要なものは次のとおりです。

2 人または 3 人のプロのエンジニア: これらのボランティアは、 FIRST ロボット工学チームにおいて重要な役割を果たします。彼らは技術的な専門知識を活用して、競争力のあるロボットの構築に関わるエンジニアリング、設計、建設のあらゆる課題を学生に指導します。

大人 2 人または 3 人追加: 最初に行うべきことはナット、ボルト、回路基板だけではないため、技術的以外の要求にすべて対応するには追加のボランティアが必要です。これは、FIRST 自体の組織化と連絡、イベントへの登録、募金活動、発送、旅行の手配を意味します。確立された FIRST チームは、Web デザインから簿記まで、あらゆる作業を追加のボランティアに頼ることがよくあります。

資金スポンサー: FIRST チームは、競争するために数千ドルを活用する必要があります。 2010 年の登録料 (パーツと 1 つのイベントへの参加をカバー) は、新人チームが 6,500 ドル、以前のイベントのパーツを再利用したベテラン チームが 5,000 ドルでした。その後、チームはそれぞれ 4,000 ドルの追加イベントに登録できます。ここであらゆるボランティア活動が役に立ちます。 FIRST は、企業の寄付や学校の募金活動を通じて、2 ～ 3 つの地域競技会に参加するために 15,000 ドルから 30,000 ドルを集めることを推奨しています。

スペース、ツール、時間: はい、チームは作業ロボットを設計、構築、プログラム、テストするために時間、ツール、スペースが必要です。これは、機械工場へのアクセス、安全な保管スペース、安全に練習するための十分なスペースを意味します。手動工具、電動工具、工作機械も必要です。時間に関しては、FIRST では 12 月中旬から 4 月末まで週に数回チームが集まることを推奨しています。経験豊富なチームの中には、年間を通じて集まり、オフシーズンのイベントで競い合うチームもあります。

15 ～ 25 人の高校生: 最後に、「多ければ多いほど楽しい」という古い格言を思い出してください。生徒が増えるということは、FIRST チームにとってチャンスが増えることを意味します。そのため、学校長や保護者ボランティアのサポートを受ける人なら誰でも門戸を開きます。

パーツのキット

チームを結成し、資金を集め、登録料を支払ったら、1 月のキックオフ ミーティングに進みます。ここで、FIRST はその年の課題を発表し、マニュアルをリリースし、悪名高い部品キットを出荷します。

各チームは、モーター、センサー、シャフト、ベアリング、無線受信機、バッテリーパワーパック、マルチチャンネル無線制御システム、およびさまざまな制御システムの必需品など、チームのロボットとなるさまざまな技術要素で構成される同じキットを入手します。

チームは、特定の承認された追加アイテムを購入することもできます。これらのパーツを使用して、チームは設計プロセスを開始できます。ここでは、ロボットに次の 3 つの基本要素が含まれている限り、学生は可能な限り創造的かつ革新的になる機会があります。

最後の要件をもう少し詳しく見てみましょう。一部の FIRST チャレンジでは、ロボットがボールを集めてフィールドの端に向かって移動する必要があります。ロボットの設計ではこれにどのように対処できるでしょうか?ボールを腕で投げたり、ベルトコンベアに落としたり、パドルで叩いたりすることもあります。ロボットが必要なタスクを実行する手段を備えていれば、問題はありません。

最初は時間が経つのが早いです。覚えているかもしれませんが、チームは通常、部品のキットを作業ロボットに変えるのに約 6 週間かかります。米国機械学会 (ASME) は、6 週間の建設サイクルについて次の計画を推奨する非常に役立つガイドを発行しています。

第 1 週目: ロボットを設計します。

第 2 週: ロボットのサブシステムを設計し、プロトタイプを作成します。

第 3 週と第 4 週: サブシステムを構築します。

第 5 週: サブシステムを統合してロボットを構築します。

第 6 週: テストと練習。

チームが重大なミスをしないとしても、非常に過密なスケジュールとなる。しかし、それは FIRST をやりがいのある、やりがいのある経験にしているものの 1 つでもあります。

ファーストレゴリーグ

若い人たちも、競争力のあるロボット製作の良い試合を望んでいます。そのため、ファーストは 1998 年にレゴ グループとのパートナーシップを通じてファーストレゴリーグを創設しました。具体的には、4 年生から 8 年生までの子供たちが、ナノテクノロジーから気候変動に至る現実世界の科学的トピックに基づいた課題を克服することを目的としたレゴ ロボットを構築します。

FIRST レゴ リーグの各チャレンジには、ロボット ゲームとプロジェクトの 2 つの部分があります。大人のコーチの助けを借りて、最大 10 人の子供たちのチームが自律型ロボットをプログラムして、テーマに沿った競技場で 2 分 30 秒でポイントを獲得します。これはチャレンジのゲーム部分で、ロボットとフィールド自体の両方にレゴ パーツが使用されます。

課題のプロジェクト部分は、研究とイノベーションに基づいています。各チームは、ナノテクノロジーを使用して局所的な問題を解決するなど、特定した問題に対する解決策を開発します。ここから、チームは公式トーナメントに参加することを選択できます。

9 歳から 14 歳までを対象とした FIRST レゴ リーグは、若者の心を潜在的な科学的キャリア パスにさらし、優れたスポーツマンシップ、チームワーク、実践的な技術経験、コミュニティへの参加を奨励するために、挑戦的なトピックを選択しています。レゴ リーグ チームは、従来の FIRST チームよりも低コストで構築時間が長く、多くの場合、4-H、ガール スカウト、ボーイ スカウト、少年少女クラブ、YWCA、YMCA、宗教団体、近隣地域などのさまざまな学校および学校以外のプログラムから派生しています。グループ。

1998 年の FIRST レゴ リーグ初年度の参加チームはわずか 210 チームでしたが、その数は数年で急増し、50 か国以上で 14,000 以上になりました。すごい量のレゴブロックですね！

ファーストロボットパレード

確かに、FIRST に参加する機会は、学生を有望な新しいキャリアパスに導き、奨学金を獲得し、貴重なエンジニアリング、プログラミング、チームワークのスキルを開発するのに役立ちます。しかし、毎年開催される FIRST Robotics Championship で最も明らかなように、これは聡明な若い学生にオタクの旗を誇りを持って掲げる機会も与えます。

この大規模なイベントでは、世界中のチームが単に競争するために来るだけではなく、科学、SF、その他あらゆる種類の愚かなことへの愛を誇示します。たとえば、あなたがカリフォルニア州サンディエゴのチーム 3128 アルミニウム イッカクなら、マントとユニコーン ヘルメットをかぶってパレードすることになります。

若者も大人もこのオタクの祭典に参加し、ロボットのパレードでお祭りの幕開けをすることもあります。生演奏のマーチング バンドが貴重なロボットを競技場内に先導し、色鮮やかなマスコットがその後を追いかけます。家族やボランティアがスタンドから応援する中、ウィザード、エイリアン、漫画のキャラクターがチームに同行します。

それはすべて、ディーン・カーメンの当初のビジョン「科学とテクノロジーのインスピレーションと認識のために」に結びついています。この大規模な国際組織は、若者に成功するために必要なツールを提供するだけでなく、将来のロボット工学者やエンジニア、画期的な人材よりも将来のスタークオーターバックを育成することにはるかに焦点を当てているように見える世界において、自分らしく生きる勇気を与えることも目的としています。科学者たち。

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