FIRST 竞赛中的机器人冒险

第一天

3 月 6 日星期五早上还不到 8 点，身着色彩协调服装的高中生们就站在贾维茨中心高高的天花板下，静静地等待纽约市首届机器人大赛的开始。在接下来的三天里，66 支队伍将争夺地区冠军和 4 月份在乔治亚州穹顶体育场举行的全国锦标赛的参赛资格。有些学校有吉祥物。一支队伍的红龙在另一支队伍的达斯·维达面前来回跳着舞。达斯挥舞着他的光剑。

FIRST（科学技术启发与认可）成立于 1992 年，从新罕布什尔州的一座体育馆发展到 40 多个地区性比赛。全国各地都有地区性比赛（特拉维夫也有一场比赛）。FIRST 有近 1,700 个团队，有些团队只有 10 名成员，而有些团队则有 100 多名成员。几位导师（校友、教师或专业工程师）为每支团队提供指导。几个月前，每支团队都会收到一包基本零件和一本 130 页厚的规则手册。然后，他们有短短六周的时间来设计、建造、测试并最终发货他们的机器人。

贾维茨中心的主厅大得像机场机库。一排排的露天看台两侧是一个看起来像是小型冰球场的地方，冰面不是冰，而是光滑的白色塑料。冰场后面挂着一个巨大的视频屏幕和一块高高的黑色幕布。在它们后面，有 60 多个机器人，每个都放在一个大木箱里。这个被称为“坑”的区域给人一种奇怪的平静和空旷的感觉。来自长岛霍帕格高中的两名学生迈克·莫拉莱斯和诺兰·康威努力想把他们的机器人弄出来，但他们很想在弄出来后谈论它。

它有三层，高约 5 英尺，侧面为透明塑料，背面为黑色网状结构。它的机器人内部结构位于第一层，四周由蓝色保险杠保护。第二层是空的，顶部有一块宽大的带翼金属片，可以向上和向前弹出。他们参加了几年战斗机器人联赛后加入了 FIRST，厌倦了每次比赛后都要重建机器人。康威说，FIRST“更非暴力”。

他继续说，每年，FIRST 都会发明一款新游戏。今年的游戏是“Lunacy”，这个名字意在唤起人们对疯狂乐趣和月球的向往。（塑料运动场显然模拟了低重力。）每场比赛包括分成两个联盟的六支队伍。当一支队伍将其“月球岩石”（略带毛茸茸的橙色和紫色球体）扔进另一支机器人的拖车时，该队得分。每颗月球岩石可得两分。每支队伍派出四名人类队员上场。两名“飞行员”控制机器人在溜冰场或“陨石坑”周围追逐敌人。有效载荷专家在场边向对方的拖车扔月球岩石。“指挥官”向其他所有人发号施令。

现在，其他人也都拆开了他们的机器人，维修区也变得拥挤起来。有一支英国队伍，他们拿着一面巨大的英国国旗和一个标有“垃圾”字样的纸板箱。一群巴西人用葡萄牙新闻故事（主题：他们）贴在箱子上。除此之外，维修区里还挤满了来自三州地区的队伍，他们都有很棒的名字：The Mechanical Marauders、Skillz Tech、G-House Pirates、Pope John Robotics、Robotic Plague、Saunders Droid Factory 和 Nerds with Attitude。布朗克斯科学高中有两支队伍：男女混合的 SciBorgs 队和全女子的 Fe Maidens 队（创始成员喜欢重金属）。史岱文森高中为他们的机器人涂上了邪恶的红眼睛和尖锐的红色牙齿。另一支来自 Herbert H. Lehman 高中的队伍悬挂着一条横幅，上面写着一部老二流电影中的座右铭：“它来自布朗克斯！”通过扬声器，一个缓慢而庄重的声音提醒维修站内的每个人请戴上防护眼镜。

来自新泽西州沃伦的 RoboWarrior 队正在卫冕地区冠军，他们看起来也非常像冠军。他们在工作区前建起了一个高大的入口，自豪地展示着他们的名字、盾徽（盾牌上有白色和蓝色的互锁齿轮）和双三星平板显示器。电视上显示着 RoboWarrior 本身（“Selene”）的技术规格和队员的照片，队员们以模仿暴徒的姿势向后靠着，双手交叉在胸前。电视还播放比赛画面。画面中，蓝色的 Selene（其高大纤细的腹部和大致呈三角形的头部使她看起来像蛇）追捕猎物并从高炮塔上用月球岩石轰炸它。尽管他们的装备令人生畏，但队员们却出奇地友好。他们兴奋地围在一起（ “大众科学”这个词在整个周末都像老西部晚餐铃一样响），描述着他们高中的小型机械车间，以及去年如何讲究精度，而今年如何讲究数量，以及他们在新泽西地区赛中塞琳娜的大炮是如何出现问题，但上周用一台简单的翻斗车取而代之。

在新泽西地区赛中，他们输给了由 10 名当地基督教家庭学校学生组成的 Team Overdrive。严格来说，这是他们在 FIRST 顶级赛区的新秀赛季，但其中几位学生已经参加工程竞赛多年。这些学生一开始似乎不愿意说话，但他们的一位导师汤姆·莫泽 (Tom Moser) 表示，该团队的目标是帮助家庭学校的孩子获得他们通常缺乏的科学教育。他高兴地声称自己不知道如何启动机器人。大一新生肯尼·肖蒂克 (Kenny Shotyk) 从一位年长的队友那里学到了机械加工知识，并观看了 24 小时的教学视频，他说，几个星期以来，这就是 Team Overdrive 所做的一切。他们每周工作六天，从下午两点到深夜，在一个可容纳两个半车位的车库里工作。他们遵循 KISS 的准则。事实证明，KISS 并不是对另一个伟大发带的暗示，而是一个首字母缩略词，意思是“保持简单和愚蠢”。

练习赛预计在上午 11 点左右开始，但大多数机器人仍需通过裁判检查。播音员通过扩音器恳求道：“再说一遍，如果你的机器人还活着，现在就把它带到赛场上！”最终有六支队伍到达，第一场比赛开始了。

一开始，当电子喇叭吹响熟悉的“冲锋！”主题曲时，一片模糊的月球岩石飞溅和金属撞击声。来自 Stuyvesant 的眼神邪恶的机器人紧随巴西人，将五六块月球岩石卸到他们的拖车里。英国人似乎无法开火。Stuyvesant 再次追上巴西人。经过令人眼花缭乱的两分钟后，评委们计算分数并宣布获胜者。

练习赛一直持续到晚上六点以后。比赛开始慢慢变得有意义，经过数周的精心设计，到一天结束时，什么可行，什么不可行就一目了然了。拥有倾倒月球岩石的机器人的团队表现不错。那些试图用大炮等发射月球岩石的团队则陷入困境。他们无法连续得分。能够重新装弹、捡起并发射在第一次没有击中目标后在陨石坑周围滚动的月球岩石也非常重要。RoboWarriors 和 Team Overdrive 可以做到。Hauppauge 做不到。留着稀疏胡子的 Ben Wasser 是 RoboWarriors 的四年老将，他认为四个机器人中的一个可能会获胜：他的机器人、Overdrive 的机器人、Stuyvesant 的机器人或另一个名为 Robbe 的新泽西机器人。就基本设计而言，这些机器人的工作原理非常相似。

第二天

3 月 7 日星期六早上，官方吉祥物游行拉开帷幕。达斯和红龙回来了，还有一名 X 翼飞行员、一名冲锋队员、一名身穿半蜗半坦克服的男孩，以及数十名其他学生，他们举着横幅或披着学校的旗帜，就像披着斗篷一样。除了英国国旗，英国队还戴着新奇的英国国旗安全帽。有人承诺，英国国旗背心稍后会送来。（事实证明他不是在开玩笑。）当吉祥物在球场上游行时，他们的队友和父母在看台上欢呼雀跃。

灯光暗下，场地上方的巨屏播放着 FIRST 创始人迪安·卡门 (Dean Kamen) 和董事会主席伍迪·弗劳尔斯 (Woodie Flowers) 的讲话。弗劳尔斯是麻省理工学院的名誉工程教授，留着白胡子和马尾辫。他们说，1960 年，肯尼迪向美国发出挑战，要在 2020 年前将人类送上月球。1969 年，当阿波罗 11 号完成任务时，NASA 工程师的平均年龄为 26 岁。他们尖锐地推断，这意味着年轻的工程师在 18 岁时就听到了肯尼迪的演讲。卡门和弗劳尔斯随后快进到现在，抨击银行业和房地产业不搞科学创新，而是靠金钱赚钱。他们告诉学生们要继续努力学习；没有人会放弃他们的教育。

之后，六支队伍进行最后的检查，一名头戴粉色和蓝色花朵的活泼主持人小跑着进入赛场。每支队伍都会进行自我介绍（姓名、家乡和赞助商），然后开始预选赛。

每支队伍将与随机盟友进行七场比赛。这些预选赛将持续一整天，并于明天早上继续进行。预选赛结束时，排名前八的队伍将挑选盟友，并通过淘汰赛决出地区冠军。

十点前不久，RoboWarriors 队与 Overdrive 队进行了复赛。正如 Moser 所言，Overdrive 的设计很简单。它看起来像一个大 Z，有一个开放式底座、一条宽大的对角传送带，顶部有一个透明的料斗。传送带铲起月球岩石，料斗中的升降机将它们倒回。然而，它一点也不愚蠢。它一心一意地专注于收集和倾倒尽可能多的月球岩石，看起来很聪明，因为它把岩石卸在 RoboWarriors 的拖车上。不过，Overdrive 联盟中的另一个机器人无法工作，使其成为一个容易攻击的目标。在两分钟的比赛结束时，RoboWarriors 联盟以八分之差获胜（仅仅四块月球岩石）。

RoboWarriors 的 Ben Wasser 指出，这是 Overdrive 今年的第一次失败——在上周的新泽西地区赛中，他们保持不败，这让他的团队感到沮丧。Wasser 对此感到有责任。他坚持为他们的机器人配备大炮而不是漏斗，认为精度会胜过数量。Overdrive 的胜利证明他错了，他回忆起在颁奖典礼上站在他们的机器人旁边，看着它，觉得这很简单。当颁奖典礼继续进行时，他和队友绘制了一个新的设计。他们用一天的时间根据 3D 计算机模型而不是实际的机器人的尺寸建造了漏斗，机器人已经装箱并运往贾维茨中心。到目前为止，它运行良好。

其他队伍在比赛间隙进行维修或调整，比赛场地的激烈程度不亚于赛场。机器人经常出现故障，各队没有时间找出问题所在，否则就要进行下一轮比赛。午休前不久，Overdrive 的传送带在比赛中途停止转动。他们花了最后一分钟将对方联盟的机器人撞到冰场上，满足于对任何试图得分的人进行破坏。之后，他们将机器人赶回比赛场地，导师们四散而去，学生们则开始工作。他们很快发现了问题：将月球岩石从料斗中扔出的升降机是机械运转的，而不是电子运转的。升降机接合时传送带不运行，尽管升降机处于关闭状态，但发出信号表明它已处于开启状态。该队在下午 2 点的比赛中及时完成了维修，并轻松获胜。

霍帕格高中也遇到了麻烦。他们在第一场比赛中击败了对手长岛学校，但此后表现一直不佳。成人导师们在机器人上捣鼓，诺兰·康威则站在一旁观看。其他几个学生正在玩电子游戏。他说，今年的团队采用了一种更具防御性的设计，试图通过将对方联盟最好的机器人压在墙上来将其淘汰出局。

伦斯勒理工学院的大学生西蒙·施特劳斯 (Simon Strauss) 是布朗克斯科学高中的两支队伍的导师，他说，过去几年，顶尖球队通常会在最后一轮选秀中选出一个防守型机器人。两年前，当他还是布朗克斯科学高中的学生时，他的机器人牺牲了速度来换取扭矩，并保持了较低的重心。为了在那一年得分，机器人必须伸手将充气轮胎滑到球场中间的摇摆架上。他深情地回忆起欺负球队（包括上届全国冠军和那一年的冠军队）远离目标的经历。但今年，他承认，没有理由采用完全防御的设计。

斯特劳斯说，在防守性更强的比赛中，两三种基本设计就能很好地发挥作用。今年，基本上，机器人铲起和倾倒月球岩石的能力越强，它就越有效。斯特劳斯说，更简单的规则和人类玩家的更大角色也是为了缩小那些能为自己的团队筹集高达 10,000 美元的团队与那些不能筹集到 10,000 美元的团队之间的差距。许多团队都在寻求私人资助，并且像 NASCAR 车手一样，在他们的机器人上贴上公司标志（在布朗克斯科学的案例中，是康尼迪克爱迪生和 Snapple）。

当天的最后一场比赛是布朗克斯科学队 SciBorgs 对阵 Overdrive。布朗克斯科学队与来自史坦顿岛的 Robotic Plague 结盟，后者身穿白色、黑色和灰色迷彩 T 恤，胸前印有黄色辐射标志。他们都位居榜首，而 Overdrive 表示其盟友是地区赛中实力较弱的机器人之一，因此不看好自己的获胜机会。

比赛一开始，SciBorgs 和 Overdrive 冲出场地，在场地中央互相撞击。他们停顿了片刻，然后 Strauss 的机器人将 Overdrive 撞回墙上。“哦，耶！”Strauss 大喊。SciBorgs 和 Robotic Plague 显然事先制定了战术。只要有可能，SciBorgs 就会与 Overdrive 正面碰撞。当 Overdrive 完全停下来时，Robotic Plague 从侧翼攻击他们的拖车，并用月球岩石填满拖车。这种战术让比赛对他们有利。他们以 96-72 获胜。

SciBorgs 回到赛场时兴高采烈，几乎是在向错过这场表演的观众表演他们的策略。Team Overdrive 则比较沮丧，他们说这基本上是三对一，并指出他们仍然得了 70 分。但他们当天输了两场，明天可能进不了前八名。

第三天

资格赛将于 3 月 8 日星期日上午 12 点前结束。现在是选择锦标赛联盟的时候了。排名前八的球队代表进入比赛场地，其余队长则以马蹄形队形围绕着比赛场地站立。

在过去的两天里，没有在维修站工作或驾驶机器人的学生坐在露天看台上做笔记。他们统计每个机器人的得分、每个机器人的得分，有时甚至统计从场边投掷月球岩石的有效载荷专家的得分。西蒙·施特劳斯解释说，许多经验丰富的学校，包括他所在的布朗克斯科学学校，已经知道他们与哪些团队合作得很好。团队通常会提前达成协议，并对他们最终会加入哪个联盟有所了解。

活泼的 MC 已经讲解了规则：与预选赛一样，每个联盟将有三支球队。这意味着每支球队都有两个选择权。第一名的球队可以选择任何他们喜欢的球队，包括其他八支球队中的一支。但如果这些球队希望建立自己的联盟​​，他们可以拒绝邀请。但是，马蹄形的队长不能拒绝。如果他们拒绝，他们就不能接受其他邀请；他们必须完全退出。第一名将赢得在乔治亚巨蛋举行的全国锦标赛的参赛资格。另一个名额将属于比赛最高荣誉主席奖的获胜者。这是一个全面的奖项，涵盖工程、社区拓展、鼓励学生选择科学职业等。

选拔从斯塔顿岛的 Robotic Plague 队开始，他们在资格赛中保持不败。他们选择了新泽西州的家庭学校球队 Team Overdrive，该队排名第九。排在第二位，来自扬克斯的 Saunders Droid Factory 选择了布朗克斯科学队 SciBorgs，后者欣然接受了。当下一支球队哈莱姆骑士队选择了史岱文森高中时，情况变得糟糕起来。史岱文森高中拒绝了他们。他们排名第八，所以这是他们的权利，但观众不喜欢这样。慌乱的来自弗雷德里克道格拉斯学院的男孩选择了排名第四的球队，来自新泽西州的邦德布鲁克高中。但他们也拒绝了他。观众更不喜欢这样。（骑士队将就于外侧马蹄形的一支球队。）现在轮到邦德布鲁克了。他们选择了 SciBorgs，却被告知布朗克斯科学队已经加入了一支球队。观众们大声欢呼，很高兴看到邦德布鲁克得到了应有的惩罚。在经历了一个令人失望的早晨之后，RoboWarriors 队被排在了外围。看起来他们可能根本进不了锦标赛，直到哈林骑士队以倒数第二的顺位将他们带入。

霍帕格没有被选中；他们的比赛结束了。诺兰·康威说，在接下来的一周里，他的团队将找到一种方法，让机器人将月球岩石从地面移到料斗里。（换句话说，他们计划将他们的防御机器人改造成更具攻击性的机器人。）

锦标赛中的每场比赛都是三局两胜制。Team Overdrive 和 Robotic Plague 轻松赢得了四分之一决赛，Bound Brook 也轻松获胜。

本·瓦瑟的 RoboWarriors 和哈林骑士队将迎战史岱文森队。西蒙·施特劳斯不同意骑士队是靠运气获得高排名的说法。他说他们每年都表现不错，今年肯定能进前八，但可能进不了第三。（他承认布朗克斯科学队也会拒绝他们。）在第一场比赛中，史岱文森队的联盟以 60 分的优势击败了他们。之后，RoboWarriors 将骑士队的机器人侧翻，试图修复导致其行动迟缓的松散链条。瓦瑟说他明年会回来，但会以志愿者的身份回来。他似乎已经认命，他们最后会输一次，而他们也确实输了。

在两场四分之一决赛的间歇，灯光暗了下来，大屏幕上播放着《周六夜现场》 “周末更新”的片段，出现了一个奇怪的插曲。《周六夜现场》现任演员、前蓝人乐团成员弗雷德·阿米森走上球场。他称每个人都是天才，并大肆嘲讽书呆子气。他说他自己就是个书呆子，为了证明这一点，他会试着把月球岩石射进拖车里。他说他会射不中。他确实射不中。然后他就走了。

桑德斯和布朗克斯科学队赢得了第一场四分之一决赛，但在第二场比赛中却输了，因为后者的倾倒装置出现故障。暂停后，他们迅速将机器人移出球场。只有几分钟的时间来找出问题所在（并修复它），学生们蹲在机器人周围，指指点点，大喊大叫。一位身穿金色衬衫的裁判告诉他们要快点：暂停后迟到就意味着弃权。他们意识到问题出在一条折叠的电缆上。它会切断一个重要电机的电源，就像折叠的花园软管会切断水一样。SciBorgs 及时回到球场。他们的机器人正常运转，他们的联盟以 54-48 险胜。

资格赛通常看起来像是一场混战，但在半决赛中，明确的策略浮现出来。布朗克斯科学-桑德斯联盟的第三个机器人 METAL Knights 看起来只不过是一个带轮子的透明塑料盒，但在对抗下一个对手 Stuyvesant 时却是必不可少的。第一场比赛打平，直到比赛还剩一分钟时，METAL Knights 将 Stuyvesant 压在墙上。Stuyvesant 的红眼漏斗几乎装满了月球岩石，但 METAL 从未给他们找到目标的机会。桑德斯的一位导师证实，他们的策略是制服 Stuyvesant。他们的机器人攻击性很强，但他说，并不是特别强大。在第二场比赛中，当 SciBorgs 在角落里收集松散的月球岩石时，Stuyvesant 向他们发起了进攻。 SciBorg 的机器人突然转身飞走，险些被落在场地一侧的月球岩石砸中。METAL Knights 紧随其后，Stuyvesant 被困在墙上，结束了比赛。来自扬克斯和布朗克斯的联盟（骑士队来自后者的 Evander Child 校园和计算机与技术高中）以 60-40 晋级决赛。

在另一场半决赛的第一轮，Robotic Plague 队在起始角停滞不前。与此同时，Bound Brook 队的机器人 Robbe 正在场地上四处奔跑，Robbe 是一个红灰色的大盒子，挂着新泽西州的车牌，背上滚动着它的名字。它轻松击败了 Team Overdrive，其联盟以大约 50 分的优势获胜。第二场比赛更加激烈。Robotic Plague 队和 Team Overdrive 队在整场比赛中都保持着微弱的领先优势。随着时间的流逝，所有三对机器人都被困在墙上。被困住的机器人无法逃脱，被困住的机器人无法移动，除非它们放手。Robotic Plague 队和 Team Overdrive 队似乎要通过耗尽时间，迫使比赛进入第三场，直到 Bound Brook 联盟的机器人挣脱束缚，扑向困住 Robbe 的机器人，并在时间到时扔下制胜的月球岩石。Overdrive 队的 Kenny Shotyk 说，沟通不畅导致他们的联盟输掉了第一场比赛。至于第二场比赛，他耸耸肩。汤姆·莫泽大声鼓励大家，他提醒队员们，他们还要去亚特兰大参加全国锦标赛。

冠军赛中，布朗克斯科学队、桑德斯机器人工厂和 METAL Knights 将对阵来自新泽西州阿伦敦和纽约州长岛市的 Bound Brook 及其盟友。从一开始，METAL 的压制策略显然对 Bound Brook 不起作用。Robbe 实在太强大了，他无视了任何诱捕它的企图。即便如此，Robbe 的联盟也只以一块月球岩石的优势获胜。在第二场比赛中，桑德斯的联盟决定改变策略。他们将避开 Robbe，转而专注于来自阿伦敦的机器人，但他们的机器人在比赛中看起来迷失了方向，缺乏协调。Robbe 的联盟再次获胜，夺得冠军。

不过，当桑德斯在颁奖典礼上宣布他们获得主席奖时，他们感到了安慰。他们从看台上涌了下来。一些学生流下了眼泪。其中一位导师也泪流满面。