

圣路易斯——工程学的未来掌握在亚历杭德罗·卡斯特罗这样的孩子手中。他梦想成为一名航空工程师,但这对于一个住在加州最贫困地区之一、父母从事服务业的高中二年级学生来说,可能是一个不太可能实现的愿望。但一个名为 G-Bot 的单臂轮式机器人将帮助他实现这一梦想。
15 岁的卡斯特罗是他的学校新成立的 FIRST 机器人竞赛队的建造经理,该队赢得了地区奖项,并带领一群背景各异的拉丁裔孩子来到中西部度过了一周。卡斯特罗是参加 FIRST 锦标赛的 12,000 多名从幼儿园到高中的学生之一,该锦标赛是一系列展示学生制造的机器人以及科技宅文化新酷感的三个活动。
在圣路易斯体育场内,类似卡丁车的机器人飞驰在围墙分隔的区域里,学生们疯狂地摆弄着电脑摇杆和 Xbox 控制器,操控着他们的机器避开障碍物、其他机器人以及散落的游戏道具。
“这里是唯一一个你能找到 12,000 个尖叫的极客孩子的地方,”总部位于亚特兰大的志愿者格雷格·韦尔什说,他的儿子过去也参加过这个项目。
获得航空工程学位后,卡斯特罗希望为 NASA 或一家小型私营公司工作。“我想发明一种廉价的月球旅行方式,”他说。嘿,时机正好。
FIRST(灵感与科技认可基金会)是企业家迪恩·卡门(Dean Kamen)的创意,他发明了赛格威(Segway Human Transporter)。四个年度竞赛涵盖了所有年级——6 至 9 岁的青少年乐高联赛,9 至 16 岁的乐高联赛,以及高中生的科技挑战赛。但重头戏是机器人竞赛,在竞赛中,高中生队伍必须组装一个机器人,使其能够完成一项任务,同时还要抵御其他队伍的防守。各队在学年初会收到一个工具包,其中包括基本零件、电机和软件,他们可以在一定参数范围内进行定制。
机器人每年都要完成不同的任务,今年的目标是将三个管状气球——三角形、圆形和正方形——放置在不同高度的挂钩上。这三种形状构成了 FIRST 的标志,正确顺序放置气球的机器人将获得更高的分数。放置的气球越多,得分越高。最后,机器人必须释放一个迷你机器人,使其能够爬上一个杆子,速度最快的获胜。各队会想出不同的进攻和防守策略,并招募伙伴来弥补弱点。精心设计的服装被认为是酷炫的,宅男们是主角。换句话说,这是一段很棒的时光。
卡斯特罗和他的朋友们设计的 G-Bot 比大多数其他机器人都要矮小,他们的策略是将尽可能多的气球放在较低的挂钩上以获得更多分数。这足以让他们在地区赛中获得年度最佳新秀奖。
还有像亚特兰大 Westminster 学校区的 Westminster WiredCats 这样的队伍。该队的策略是尽可能自动化许多技巧,让他们的机器人几乎能自主思考。“我们为此感到自豪,”17 岁的队员汤米·菲茨杰拉德说。

他们的机器人——没有绰号,因为这群家伙非常认真——拥有可变传动装置,使其能够以每秒 16 英尺或每秒 6 英尺的速度行驶,具体取决于是在进攻还是防守。它还装有限位开关,当机器人成功抓取气球时,限位开关会抬起机械臂,这样队员们就无需花费时间来确认它是否准备就绪。控制面板上的按钮对应每个挂钩,因此驾驶员只需按一下按钮,机器人就知道该去哪里,无需进行疯狂的摇杆操作。其迷你机器人使用了医用级软管和钕磁铁——确实如此——以最高效率爬上钢杆,在 1.3 秒内到达顶部。
“还有其他一些小细节让我们的机器人与那些必须手动操作的机器人区分开来,”17 岁的海莉·布朗说,她计划进入海军学院学习建筑。

即使是那些平时对这些东西不感兴趣的学生,也通过 FIRST 爱上了它。虽然男孩无疑占主导地位,但也有几支全女子队伍,而且大多数队伍至少有几名女成员。
在走进机加工车间之前,15 岁的大学一年级学生凯拉·坎宁对工程或机械没有兴趣,她曾经想成为一名兽医。现在,这位自封的“机械师猴子”有了不同的看法,并计划学习机械工程。
“我学会了操作机器,看懂技术图纸,并使用电动工具。我在六周内学到的东西太惊人了,”她说。“我再也不会离开这个领域了。”
除了设计和建造的乐趣,FIRST 参与者还有资格获得超过 1200 万美元的大学奖学金。对于像卡斯特罗和他那些就读于加州科切拉谷(当地三分之二的学生生活在贫困线或以下)学校的学生来说,获得这些资金以及导师的鼓励,已经改变了他们的生活。
最终,这项比赛是一个伟大的“公平竞争者”,富裕的孩子们和贫困的孩子们在同一片场地上竞争,宅男们也和像 Black-Eyed Peas 乐队的 Will.i.am 这样酷的人们(他周四晚上进行了表演)并肩作战。
WiredCats 的布朗对此做了很好的总结:“这远不止是建造机器人那么简单。”
