Кіріспе

Робототехникалық жарыс

FIRST LEGO League Challenge (бұрын FIRST LEGO League деп аталатын) – халықаралық жарыс. Жыл сайын тамыз айында FIRST LEGO League Challenge командаларына командалар зерттеу жүргізуі және назар аударуы тиіс ғылыми және нақты өмірмен байланысты мәселелер ұсынылады. Жарыстың робототехникалық бөлігі Lego Education роботтарын жобалау және бағдарламалау арқылы тапсырмаларды орындауды қамтиды. Оқушылар тақырыпқа қатысты мәселені шешеді (тақырып әр жыл сайын өзгереді), содан кейін өңірлік, ұлттық және халықаралық турнирлерге қатысып, білімдерін бөліседі, идеяларын салыстырады және роботтарын көрсетеді. FIRST LEGO League Challenge – FIRST және LEGO тобының серіктестігі. Бұл FIRST LEGO League-дің үшінші деңгейі, одан бұрын 4-6 жастағы балаларға арналған FIRST LEGO League Discover және 6-10 жастағы балаларға арналған FIRST LEGO League Explore деңгейлері бар.

Жарыстың егжей-тегжейі

Жарыс маусымы басталғанда, FIRST әр тіркелген командаға "шабуыр" (challenge mat), LEGO электрондық және механикалық компоненттерінен және шабуырдағы бұйымдарды құрастыру жөніндегі нұсқаулардан тұратын ресми жарыс материалдарын жібереді (жинақтап айтқанда, "Топтама", бұрынғы "Жабық жиынтық"). Командалар сонымен қатар шабуырдағы әр модельге қатысты міндеттерді орындауға арналған тапсырмалар тізімін, "миссиялар" деп аталатын, алады (мысалы, бір модельден бөлікті алып, екіншісіне орналастыру). FIRST LEGO League Challenge командаларға миссияларды қалай орындау керектігіне толық еркіндік береді, егер оларды сыртқы көмексіз бағдарламаланған LEGO Education роботы орындаса. Роботқа миссияларды орындауға екі жарым минут беріледі, бұл "Робот ойыны" деп аталады. Әр команда шабуырды талдап, LEGO Education роботын жобалау және құрастыру, сондай-ақ берілген миссияларды өздері қалаған тәсілмен орындау үшін бағдарламалау үшін кем дегенде 8 апталық дайындық кезеңіне ие. Робот автономды болуы керек және тек бір LEGO Education бағдарламаланатын блогы мен төрттен аспайтын мотордан құралған болуы керек. Тікелей роботпен жүгіруден, яки "Робот ойынынан" басқа, жарыста командаларға FIRST LEGO League Challenge оқу мақсаттарына қол жеткізулері туралы кері байланыс беру мақсатында тағы үш бағаланатын бөлім бар. Алғашқы бағалау сессиясы – Негізгі құндылықтар.

Кестелік көрсеткіштер

Ресми жарыстар басталғанда, әр команда өздерінің роботтарын өздерімен бірдей ресми сынақ алаңына (матқа) алып келеді. Матч барысында тақтада екі команда мүшесі болуға рұқсат етіледі; алайда, олар командадағы басқа мүшелермен алмаса алады. Егер роботтың жұмысы тоқтаса немесе бүкіл робот бұзылып кетсе, команданың барлық мүшелері проблема шешілгенге дейін тақтада қалуға рұқсат етіледі. Жарыс барысында қатысушыларға қосымша роботтар немесе басқа да заттар әкелуге рұқсат жоқ. Роботтың басталу орны – «база» деп белгіленген ақ түсті аймақ, ол үстелдің бұрышында немесе бір жағында орналасқан. Базада екі команда мүшесі роботқа тиіп, бағдарламаларды іске қосуға рұқсат алады. Егер команда базадан тыс жерде роботқа тиісе («араласу»), төреші айып тағайындайды, нәтижесінде «дәлдік белгісі» алынып тасталады. Бұл – матч соңына дейін сақталған жағдайда соңғы есепті арттыратын тұрақты LEGO үлгілері, бұл роботқа араласуды болдырмауға ынталандырады. Роботтың базаға қайтуы міндетті емес; кейбір командалар берілген уақыт ішінде базаға оралмай-ақ барлық тапсырмаларын орындаған. Шындығында, 2008–09, 2009–10, 2011–13 және 2021 жылғы жарыстарда, егер робот екі жарым минуттық матч соңында базаны қоспағанда, екі белгіленген аймақтың бірінде болса, қосымша ұпайлар берілді.

Қисмалар және робот платформалары

FIRST LEGO League Challenge командалары робот құрастыру үшін "зауыттан шыққан түпнұсқа жағдайдағы кез келген LEGO құрылыс бөліктерін" пайдалана алады. Роботтар автономды қозғалысқа мүмкіндік беретін кез келген бағдарламалау тілінде бағдарламаланады. Көптеген командалар ресми EV3 бағдарламалық қамтамасы, ресми NXT G бағдарламалық қамтамасы (қазір ескірген) немесе Robolab сияқты блоктарға негізделген бағдарламалау ортасын таңдайды. Бұлардың барлығы LabVIEW платформасына негізделген. Қолданылатын роботтар Lego Education құрылғылары болып табылады. 2021 жылға дейін таңдау Lego Mindstorm EV3 платформасына жасалды. EV3 FLL жарыстарында қолдануға рұқсат етілгенімен, 2022 жылдың тамызынан бастап, бағытталған тапсырма тек SPIKE Prime үшін ғана қолжетімді болады.

Оқиғалар

Әлемнің әртүрлі аймақтарындағы командалар роботты құрастыруды аяқтауға белгіленген уақыт мөлшері әртүрлі, себебі іріктеу турнирлерінің күні әртүрлі болады, бірақ "Global Challenge Release" ("Миссиялар мен зерттеу жобасының толық мәліметтері жұртшылыққа қолжетімді болатын күн, әдетте тамыз айында) күнінен бастап кем дегенде 8 апта уақыт болуы тиіс. Олар FIRST LEGO League Challenge турнирлерінде, FIRST Robotics Competition аймақтық жарыстарына ұқсас жарыстарға қатысады. Жарыстың бастапқы деңгейлерін серіктес ұйымдар (көбінесе серіктес университеттер) басқарады, оларға серіктес немесе операциялық серіктес өкілі ("Серіктес") жетекшілік етеді. Серіктес өз аймағындағы барлық ресми турнирлерді толық бақылайды. Аймақ шекараларын FIRST белгілейді. Кейбір штаттар бүкіл аймақты білдірсе, ал басқалары, мысалы Орталық Флорида, штат ішіндегі округтердің жиынтығын білдіреді. Көптеген серіктестерде екі деңгейлі жүйе бар: командалар бірінші кезекте "Іріктеуге" қатысады, егер олар белгілі бір талаптарға сай келсе және үш бағалау саласының барлығында жақсы көрсетсе, жарыстың келесі деңгейіне өтуге мүмкіндік алады, бұл көбінесе аймақтық деңгейдегі іс-шара болып табылады. Кейбір аймақтарда 3 деңгей бар және Мемлекеттік чемпионат та өткізілуі мүмкін. Ең ірі бір күндік аймақтық іріктеу турнирін First State Robotics және First State FIRST LEGO League Делавэр штатының Уилмингтон қаласында өткізеді. Әр қаңтарда бұл іс-шара Делавэр университетінің Боб Карпентер орталығында FIRST LEGO League Explore, FIRST LEGO League Challenge, FIRST Tech Challenge, FIRST Robotics Competition және робот сумосы жарыстарын бір шатыр астында өткізеді. Шығыс Пенсильвания, Оңтүстік Нью-Джерси, Делавэр және Мэриленд (сондай-ақ басқа аймақтардан) командалары осы турнирге қатысады, бұл оны әлемдегі ең ірі бір күндік FIRST іс-шарасына айналдырады.

БІРІНШІ Чемпионат

FIRST өткізетін жалғыз жарыс – FIRST Чемпионаты. 2007 жылы 96 команда 27-30 сәуірде Атланта қаласында, Джорджия штатында өткен FIRST LEGO League World Festival-де бақ сынасты. 2007–08 жылғы Power Puzzle FIRST LEGO League World Festival және 2008–09 жылғы Climate Connections тақырыбындағы FIRST LEGO League World Festival тағы да Джорджия Кубогы мен Джорджияның Дүниежүзілік Конгресс орталығында өтті. 2010–11 жылдан бастап FIRST LEGO League World Festival Сент-Луис қаласындағы Эдвард Джонс Dome және Америка орталығында ұйымдастырылады. 2016 жылы FIRST Чемпионатын екі қатарынан өтетін жарысқа кеңейтетінін хабарлады. 2020 жылға дейін бұл жарыстар алдымен Хьюстон қаласында, Техас штатының Джордж Р. Браун конгресс орталығында, ал келесі аптада Мичиган штатының Детройт қаласындағы Кобо орталығында өткізіледі. Сонымен қатар, ең жоғары деңгейдегі аймақтық/штаттық жарыстарда үздік нәтиже көрсеткен командалар FIRST LEGO League Challenge серіктестері ұйымдастыратын ашық чемпионаттарға (сонымен қатар «Шақыру» жарыстары деп те аталады) қатысуға ұсынылуы мүмкін. Жергілікті сыйлықтарды (осы аймақтың серіктесі жасаған арнайы марапат) есептемегенде, команданың бірінші жылында жарысқа қатысып, ерекше жетістіктер көрсеткен команданы марапаттайтын Rookie Award, көп жетістіктерге қол жеткізген, бірақ стандартты сыйлықтардың біріне ие болмаған команданы марапаттайтын Judges Award және сол жарыста ең жоғары сандық робот өнімділігін көрсеткен команданы марапаттайтын Robot Performance Award сыйлықтарының біреуін ғана алуға рұқсат етіледі.

Жаһандық инновациялық сыйлық

Ресми тіркелген командалар өздерінің аймақтары бойынша Жаһандық инновациялық сыйлыққа ұсынылуы мүмкін, онда олар жыл сайынғы міндеттеме тақырыбының мәселесіне арналған инновациялық шешімдерін іске асыру үшін грантқа ие болу мүмкіндігіне қол жеткізеді. Animal Allies маусымында бірінші орын алған команда 20 000 доллар, ал қалған екі финалист әрқайсысы 5 000 доллар жеңіп алады. Бұл қаражат команданың идеяларын дамытуға немесе FIRST бағдарламаларында қатысуын жалғастыруға жұмсалуы мүмкін. Үш финалист команда да LEGO Mindstorms Education EV3 робот жиынтығын алады. Барлық жұмыстар инженерлік және өнеркәсіп салаларының сарапшыларынан, сондай-ақ сол жылғы міндеттеме тақырыбы бойынша сарапшылардан тұратын төрешілер алқасы тарапынан қарастырылады. Командалар мәселені анықтау, инновациялық ерекшеліктері, іске асыру сапасы және STEM принциптерін тиімді қолдануы бойынша бағаланады. FIRST LEGO League Challenge аймақтарынан ұсынылған барлық командалардың ішінде жиырма команда жартылай финалист ретінде таңдалып, Сан-Хосеге (бұрын Вашингтон, округ Колумбия) өтетін Жаһандық инновациялық сыйлық салтанатына қатысуға шақырылады. Осы шарада командалар төрешілер алқасының алдында өнер көрсетеді, содан кейін бірінші орын және басқа финалист командалар ақшалай сыйлықтарды жеңіп алады.

Жаңашылдар

Амелия Уайлер АҚШ-тың Массачусетс штатындағы Беверли қаласындағы Уоринг мектебінің түлегі, Руандаға FIRST LEGO League әкелу мақсатында STEM Inspires атты 501(c)(3) коммерциялық емес ұйымын құрды. Ол 15-тен астам команда құрып, Руандадағы 300-ден астам балаға робототехниканы таныстырды. https://steminspires.tech сайтында қолжетімді.