FIRST (For Inspiration and Recognition of Science and Technology谭央，鼓勵及認識科學(xué)技術(shù))是工程師、發(fā)明家Dean Kamen先生于1989年創(chuàng)立的一個非營利組織，目的是激發(fā)青少年成為科學(xué)技術(shù)的未來領(lǐng)袖憨箍。FIRST 將學(xué)生們吸引到激動人心的機器人競賽中，學(xué)生團隊在專業(yè)導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行復(fù)雜的機器人系統(tǒng)設(shè)計学释。項目結(jié)合了數(shù)學(xué)遇娜、工程學(xué)和技術(shù);鼓勵創(chuàng)新;培養(yǎng)全方位的能力，包括自信心粱思、交流及領(lǐng)導(dǎo)力区呕。目前，已有將近200,000名來自世界各地的學(xué)生加入到FIRST項目中槐芹。加入到該組織往往會改變一個人的人生海拾，因為FIRST 學(xué)生相比同齡學(xué)生更多地取得了工程、科學(xué)或數(shù)學(xué)學(xué)位填阅，并繼續(xù)完成研究生學(xué)習(xí)眉脖。

　　FRC團隊打造的機器人必須應(yīng)對現(xiàn)實世界中的設(shè)計挑戰(zhàn)，能夠完成諸如圖像處理和多傳感器數(shù)據(jù)采集等復(fù)雜任務(wù)茶壹。

　　FIRST 項目由各個不同等級的競賽組成头趴，針對從小學(xué)到高中學(xué)校的學(xué)生。最高等級的是FIRST 機器人競賽(FRC)咆蒿，這是一項獨特的“青年學(xué)生頭腦運動”东抹，幫助年輕人開發(fā)興趣并從工程和研究過程中獲得回報。FRC向?qū)W生和導(dǎo)師蜡秽，一般為專業(yè)工程師發(fā)出挑戰(zhàn)府阀，要求在六周內(nèi)采用標準"Kit of Parts"及通用的規(guī)則來解決復(fù)雜的問題。團隊完成設(shè)計并建造機器人來滿足每屆競賽的特定挑戰(zhàn)芽突。

　　FIRST重新定義了獲勝的條件试浙，因為學(xué)生們已從出色的設(shè)計、團隊精神寞蚌、專業(yè)技能和成熟田巴、以及克服困難的能力等方面獲得了回報。此時獲得更高的分數(shù)已經(jīng)成為次要的了挟秤。

　　艱難的設(shè)計限制反映了工業(yè)挑戰(zhàn)

　　設(shè)計和建造FRC機器人是一個段令人難忘的體驗壹哺，它真實地反映了現(xiàn)實世界中的工程項目抄伍。每年，學(xué)生們必須解決機器人設(shè)計中的機械設(shè)計管宵、電子設(shè)計截珍、編程等問題。所有FRC團隊只擁有有限的資金宇涵，僅有六周有限的時間惰疯，并且每年需要滿足不同的設(shè)計要求，需要快速學(xué)習(xí)新“Kit of Parts”突仆。舉例來說蔫横，2009年的競賽中，要求團隊設(shè)計可行進于低摩擦力表面穆垦，同時收集目標物的機器人刊濒。幾乎所有團隊都將機器人程序編程為自主式或操縱桿操作模式的。有經(jīng)驗的團隊甚至集成了各類傳感器和激勵器辱郑，如電機馬達和攝像頭埃的。

　　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(yè)技術(shù)來升級FRC控制系統(tǒng)效岂，在競賽中不斷挑戰(zhàn)參賽學(xué)生骇诈。我們希望學(xué)生能夠接觸大學(xué)甚至將來職業(yè)中廣泛使用的工業(yè)標準技術(shù)。此外额前，我們希望找到一個靈活的嵌入式設(shè)計平臺浊洞，提供軟硬件工具之間的緊密集成性。系統(tǒng)還需要能夠集成各類I/O和傳感器胡岔，并且在競賽環(huán)境的操作中足夠耐用法希。參照機器人的復(fù)雜特性和較短的開發(fā)時間，以上所有要求都是非常必要的靶瘸。

　　FIRST 選擇美國國家儀器公司作為戰(zhàn)略伙伴

　　我們采用美國國家儀器公司的CompactRIO平臺作為下一代FRC 控制器苫亦，或稱為機器人控制系統(tǒng)的“大腦”。通過與NI的合作怨咪，我們向高中生提供了高性能控制設(shè)備屋剑，包括400 MHz PowerPC以及基于現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的I/O。CompactRIO模塊化 I/O系統(tǒng)提供了與傳感器诗眨、激勵器陣列的連接性唉匾，功能強大的視覺處理能力，幫助學(xué)生創(chuàng)建高級機器人系統(tǒng)匠楚。參賽團隊能夠通過最新技術(shù)開發(fā)集成驅(qū)動控制和全自主系統(tǒng)的機器人巍膘，包括用于更多競賽中控制和精確設(shè)計的無線監(jiān)視及仿真技術(shù)。學(xué)生可以通過 LabVIEW圖形化編程軟件或ANSI C/C++語言在基于CompactRIO的平臺上對機器人進行編程芋簿。

　　NI提供獨特的軟硬件組合的平臺可應(yīng)對復(fù)雜的機器人應(yīng)用修鲤。例如穴眨，每年的挑戰(zhàn)中都包含部分自主控制操作，參賽團隊只允許通過遠程方式操控機器人;遠程控制下機器人得分比有線操控下的得分擁有更大的分值乓记。以前料悟，自主控制僅僅是一小部分團隊能夠掌握的操控模式。在新平臺更加鼓勵自主式操作的規(guī)則下汪具，更多的團隊開始成功地應(yīng)用自主式操控方案率敞。

　　同時，多個工業(yè)領(lǐng)域的工程師正在使用CompactRIO也是我們決定選擇高品質(zhì)及應(yīng)用廣泛的工業(yè)技術(shù)的重要原因之一滞逼。我們讓學(xué)生接觸到當前工業(yè)工程中的挑戰(zhàn)，以及行業(yè)領(lǐng)先的工具及技術(shù)念距。NI與其供應(yīng)商泄肆，如Analog Devices、Texas Instruments董容、Xilinx鹤协、Wind River、Freescale衍震、Altera味滞、Boston Engineering、ChipX钮呀、Dove Electronics剑鞍、MSI、TTI及Westak合作爽醋，專門為FIRST提供CompactRIO控制器蚁署。除了為競賽提供高品質(zhì)技術(shù)，NI還提供了專職的技術(shù)支持工程師及針對競賽的培訓(xùn)資源蚂四。為了滿足導(dǎo)師和學(xué)生在競賽及設(shè)計中的培訓(xùn)和支持需求光戈，NI為FIRST參與者發(fā)起了一個在線用戶社團。NI FIRST機器人社團包括LabVIEW范例代碼遂赠、討論論壇及視頻教程久妆，幫助參賽團隊快速應(yīng)用新技術(shù)。該社團還培養(yǎng)了一個獨特的支持項目 – LabVIEW虛擬導(dǎo)師 – 使學(xué)生可以在線獲得專業(yè)工程師對機器人問題的指導(dǎo)跷睦。

　　分享成功的愿景

　　我們相信NI與我們有共同的愿景筷弦，那就是使FIRST更趨全球化，從而影響到更多學(xué)生送讲。通過在競賽中的機器人平臺上加入CompactRIO和LabVIEW戏喊，我們提升了參賽團隊機器人的技術(shù)能力，使得該項目能夠吸引更多的學(xué)生參加署咸。

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