FIRST LEGO League Challenge (ранее известный как FIRST LEGO League) — это международное соревнование [1], организованное FIRST для учащихся начальной и средней школы (в возрасте от 9 до 14 лет в США и Канаде и от 9 до 15 лет в других странах). [1]
Каждый год в августе [2] команды FIRST LEGO League Challenge знакомятся с научными и реальными задачами, над которыми командам нужно сосредоточиться и исследовать. [3] Робототехническая часть конкурса включает в себя проектирование и программирование роботов Lego Education [4] для выполнения заданий. Студенты разрабатывают решение проблемы, связанной с темой (меняется каждый год), а затем встречаются на региональных, национальных и международных турнирах, чтобы соревноваться, делиться своими знаниями, сравнивать идеи и демонстрировать своих роботов.
FIRST LEGO League Challenge — это партнерство FIRST и LEGO Group . Это третий дивизион FIRST LEGO League после FIRST LEGO League Discover для детей от 4 до 6 лет и FIRST Lego League Explore для детей от 6 до 10 лет. [5]
В начале сезона соревнований FIRST отправляет каждой зарегистрированной команде набор официальных материалов для соревнований, состоящий из «мата для соревнований», электронных и механических компонентов LEGO, а также инструкций по сборке элементов для коврика (вместе известных как «Мат для соревнований»). Set, ранее называвшийся «Комплект для полевой установки»). Команды также получают список задач, называемых «миссиями», которые необходимо выполнить с участием каждой модели на коврике (например, взять кусок одной модели и поместить его в другую). FIRST LEGO League Challenge дает командам полную свободу в выполнении миссий при условии , что они выполняются запрограммированным роботом LEGO Education без посторонней помощи. На выполнение миссий у робота есть две с половиной минуты; называется «Игра роботов» . У каждой команды есть минимальный период сборки продолжительностью 8 недель, чтобы проанализировать поле для испытаний, спроектировать и построить робота LEGO Education, а также запрограммировать его для выполнения заданных миссий любым способом, который они сочтут нужным. Робот должен быть автономным [ 6] и может содержать только один программируемый блок LEGO Education и не более четырех двигателей.
В дополнение к забегу с живым роботом, или «Игре роботов» , в соревновании предусмотрены три дополнительных раздела с судейством, целью которых является предоставление командам обратной связи о выполнении ими учебных задач FIRST LEGO League Challenge. Первая сессия судейства « Основные ценности » [2] предназначена для определения того, как команда работает вместе, и использует основные ценности FIRST LEGO League во всем, что они делают, включая вдохновение, командную работу, высокий профессионализм и сотрудничество . Помимо обсуждения того, как их команда демонстрирует эти ценности, командам также может быть предложено выполнить командное задание, обычно рассчитанное по времени, чтобы увидеть, как команда работает вместе над решением новой проблемы. Во-вторых, при проектировании роботов или техническом судействе [2] команда демонстрирует механическую конструкцию, программирование и стратегию/инновации своего робота. Цель этой судейской сессии — увидеть, что «должен» делать робот во время игры с роботами. В-третьих , в проекте [2] студенты должны сделать 5-минутную презентацию по исследованию темы, связанной с текущей задачей. Обязательные этапы проекта: команды сначала определяют проблему, связанную с темой конкурса этого года, а затем создают инновационное решение выявленной проблемы, изменяя что-то, что уже существует, или создавая что-то совершенно новое («инновационное решение»). ), а затем они должны поделиться этим решением с другими, например, с реальными профессионалами, имеющими опыт в теме ежегодного конкурса. [7]
Когда проводятся официальные соревнования, каждая команда приводит своего робота для участия в соревнованиях на официальном мате, идентичном их собственному. Во время матча за доской могут находиться два члена команды; однако они могут переключаться с другими членами команды. В случае серьезной проблемы, например, поломки всего робота, вся команда допускается к доске до тех пор, пока проблема сохраняется. Участникам не разрешается приносить на доску дополнительных роботов или любые другие предметы во время соревнований.
Робот стартует в зоне, отмеченной как «база», белой области в углу или на одной стороне стола. Находясь на базе, двум членам команды разрешается прикасаться к роботу и запускать программы. Если команда коснется робота за пределами базы («прерывание»), судья наложит штраф, что приведет к удалению жетона точности. Это стационарные модели LEGO, которые увеличивают итоговый балл, если остаются до конца, давая стимул не прерывать робота. Роботу не требуется возвращаться на базу; некоторые команды выполнили все свои миссии, не вернувшись на базу в течение времени, отведенного на выполнение миссий. Фактически, в соревнованиях 2008–09, [8] 2009–10, [9] 2011–13 и 2021 годов очки начислялись, если в конце двух указанных областей робот находился в одной из двух указанных областей, не включая базу. полутораминутный матч.
Команды FIRST LEGO League Challenge могут использовать «любые строительные детали LEGO в их первоначальном заводском состоянии [10] » для создания своих роботов. Роботы программируются на любом языке, обеспечивающем автономное движение. Многие команды выбирают среду блочного программирования, такую как официальное программное обеспечение EV3, официальное программное обеспечение NXT-G (теперь устарело) или Robolab . Все они построены на базе Labview .
Используемые роботы представляют собой блоки Lego Education . До 2021 года выбранной платформой была Lego Mindstorm EV3 . Хотя EV3 по-прежнему будет разрешен к участию в соревнованиях FLL, начиная с августа 2022 года, управляемая миссия будет доступна только для SPIKE Prime.
Командам в разных частях мира отведено разное время для завершения строительства робота из-за разных дат квалификационных турниров, но должно пройти как минимум 8 недель с момента «Global Challenge Release» (дата, обычно в августе, к которой подробности миссий и исследовательского проекта становятся доступны общественности). Они продолжают участвовать в турнирах FIRST LEGO League Challenge, аналогичных региональным соревнованиям FIRST Robotics Competition . Первоначальные уровни конкуренции управляются аффилированной партнерской организацией (обычно аффилированными университетами), которую возглавляет аффилированный или операционный партнер-представитель («Партнер»). Партнер имеет полный контроль над всеми официальными турнирами в своем регионе. Границы региона устанавливаются FIRST . Некоторые штаты представляют собой целый регион, тогда как другие, например Центральная Флорида, представляют собой смесь округов внутри штата. [11] Большинство партнеров используют двухуровневую систему; команды сначала проходят «отборочный турнир», и если они соответствуют определенным критериям и хорошо выступают во всех трех областях оценки, они могут получить заявку на переход на следующий уровень соревнований, который чаще всего является мероприятием регионального уровня. На некоторых территориях есть 3 уровня, а также могут проводиться чемпионаты штата. [12]
Крупнейший однодневный региональный отборочный турнир проводится компаниями First State Robotics и First State FIRST LEGO League в Уилмингтоне, штат Делавэр . Это мероприятие проводится каждый январь и включает в себя FIRST LEGO League Explore , FIRST LEGO League Challenge, FIRST Tech Challenge , FIRST Robotics Competition и соревнования роботов по сумо под одной крышей в Центре Боба Карпентера Университета штата Делавэр. Команды из Восточной Пенсильвании, Южного Нью-Джерси, Делавэра и Мэриленда (а также из других регионов) посещают этот турнир, что делает его крупнейшим однодневным ПЕРВЫМ мероприятием в мире. [13]
Единственное соревнование, проводимое FIRST, — это чемпионат FIRST. [14] В 2007 году 96 команд соревновались на Всемирном фестивале FIRST LEGO League в Атланте, штат Джорджия, 27–30 апреля. [15] Всемирный фестиваль FIRST LEGO League 2007–2008 годов и Всемирный фестиваль FIRST LEGO League 2008–09 годов, посвященный климатическим связям, снова были проведены в Доме Джорджии и Всемирного конгресс-центра Джорджии . Начиная с 2010–2011 годов Всемирный фестиваль FIRST LEGO League проводится в Куполе Эдварда Джонса и Американском центре в Сент-Луисе. В 2016 году FIRST объявили, что расширяют чемпионат FIRST Championship до двух последовательных соревнований. В течение 2020 года эти мероприятия пройдут сначала в Хьюстоне, штат Техас, в конференц-центре Джорджа Р. Брауна , а на следующей неделе в Детройте, штат Мичиган, в Центре Кобо . [16] [17]
Кроме того, лучшие команды самого высокого уровня соревнований региона/штата могут быть номинированы для участия в одном из открытых чемпионатов (также называемых «Приглашения»), которые организуются партнерами FIRST LEGO League Challenge.
За исключением местных наград (специальное признание, разработанное партнером этого региона), премии новичков, которая присуждается команде, за которую они соревнуются в первый год и продемонстрировали выдающиеся достижения, и награды судей, которая присуждается команде, демонстрирующей большие достижения. , но не претендует на какую-либо типичную награду, а награда за производительность робота, которая присуждается команде, набравшей наивысший числовой балл за производительность робота на этом конкретном мероприятии, командам разрешается выиграть только одну награду на любом конкретном мероприятии. [18]
Официально зарегистрированные команды также могут быть номинированы от своего региона на премию Global Innovation Award, где они смогут выиграть грант, чтобы воплотить в жизнь свое инновационное решение проблемы темы ежегодного конкурса. [19] В сезоне Animal Allies команда, занявшая первое место, получает 20 000 долларов, а два других финалиста выигрывают по 5 000 долларов каждый. Деньги можно использовать для продвижения идей команды или продолжения участия в программах FIRST . Все три команды-финалисты также получают набор роботов LEGO Mindstorms Education EV3. Все заявки рассматриваются судейской коллегией, состоящей из экспертов в области машиностроения и промышленности, а также экспертов по теме конкурса данного года. Команды оцениваются по выявлению проблем, инновациям, внедрению и эффективному использованию принципов STEM. Из всех команд, номинированных в каждом регионе FIRST LEGO League Challenge, двадцать команд выбираются в качестве полуфиналистов и приглашаются на празднование Global Innovation Award в Сан-Хосе [20] (ранее в Вашингтоне, округ Колумбия). команды представляются судейской коллегии, после чего объявляются первое место и другие команды-финалисты, получившие денежные призы. [21]
Амелия Уайлер — выпускница школы Уоринг в Беверли, штат Массачусетс, США, основала STEM Inspires, некоммерческую организацию 501(c)(3) с целью проведения FIRST LEGO League в Руанде. Она создала более 15 команд и познакомила с робототехникой более 300 детей в Руанде. https://steminspires.tech
Задания FIRST LEGO League Challenge ежегодно тематически основаны на реальных проблемах: