first tech challenge （First Tech Challenge（FTC科技挑战赛））

简介

自2011年在中国的国际学校试点赛成功举办，2012年PTC公司、北京建筑大学和同济大学引入中国来，现已（在中国）举办六届。

项目介绍

创立

FIRST (For Inspiration and Recognition of Science and Technology)，对科学、技术的灵感和认知)是工程师、发明家Dean Kamen先生于1989年创立的一个非营利组织，目的是激发青少年成为科学技术的未来领袖。经过近20年的时间，FIRST 已经成为是一个全球知名，倍受尊重的组织。FIRST已拥有了一套特有的志愿者经营运作体系，发展为全美规模最大的机器人赛事，并在全球逐步推广工程教育计划。

FIRST 科技挑战赛（FTC）于2007年FTC正式成为FIRST项目中的一员。是FIRST系列的最新项目。FTC 机器人科技挑战赛是由美国FIRST非盈利性机构主办的针对14-18岁高中生的国际性机器人比赛。

现状

现今每年约 250,000名高中生参加。FIRST可设计性强、创造性强，基于遥控操作，给学生提供了一个平台，把课堂上的科技概念运用到现实工程师问题解决中。学生面对无尽挑战，创造特有的解决方案，同时培养团队合作、演讲技能、商业意识。FTC是FIRST面向14-18岁中学生的机器人设计比赛，致力于推动制造业所需人才的发展。

这项赛事采用基于现实世界所需技巧拓展的方式，鼓励开放式的问题解决思路、创新能力和严谨的思考能力，而这些能力正是中国制造业实现从“中国制造”向“中国创造”的变革过程中人才培养的重点。

同济大学相关负责人表示：“FTC中国赛事为中国学生提供和展示了不一样的舞台和机会。期待更多中国学生通过这样的赛事来开拓视野，培养与实际结合的能力。”他还表示，同济等卓越联盟高校将把赛事纳入招生选才的参考范围，支持孕育这些中国制造业未来发展的中坚力量。”

PTC北亚区区域副总裁Ken Honroth表示：“很高兴看到越来越多中国本土学生参与到FIRST竞赛中。PTC一直以来深深赞同FIRST关于制造业创新人才的培养理念。中国正处在制造业转型阶段，对创新人才的需求与日俱增。PTC希望携手更多国内知名院校和企业，借助这一赛事平台吸引更多学生投身科学、科技和工程领域，同时也为学生未来的发展创造广阔就业空间。”

机器人构件

FTC项目机器人项目构件使用MATRIX、TETRIX两种系统。

MATRIX：

MATRIX Robotics 在2011年由一群机器人爱好者和工程师创立。他们已经有着超过25年和机器人

打交道的经历。MATRIX旨在设计出他们期望中的机器系统从而建立了MATRIX SYSTEM，一个高质量

、价格实惠的三维建筑体系。MATRIX制作出这个创新的系统，因为他们相信搭建机器人是一个极

好的方式来学习科学、技术工程和数学。而且MATRIX始终致力于在世界范围内让更多学生接触机

器人。

TETRIX：

TETRIX套件由Pitsco Education创造。

Pitsco Education坚定地专注创新教育，其无与伦比的客户服务始于公司创立之初——1971年由三位教师创立。最开始使用传单宣传装备的一小部分和相关课程，Pitsco从一个不大的梦想迅速发展成一个多方的有着成千上万产品、超过200名员工的公司，以及一个简单的认识：教育对学生有着积极的影响。在Pitsco，他们设计的每个产品，出售的每样东西，建立的每个课程的目的是帮助每个学生学习、成长、成功——不仅在学习上，而且在生活中。Pitsco的成员感到骄傲，因为他们的努力每年积极影响着超过八百万名学生。作为一个行业领导者和创新者，无论教育未来如何发展, Pitsco将带着有效的方案帮助学生和教师成功!

赛季

2011年首届试点赛的成功举办，在国内院校中掀起了机器人设计热潮。中国有越来越多的学校和团体开始参加FTC项目。

2012年开始在中国正式举办：40支队伍参加。成都市第七中学、上海市格致中学和北京市西城区科技馆代表中国赛区于2012年4月在美国参加FTC世界锦标赛。

2013年FTC在中国有4个赛区：北京、上海、重庆和山东。北京赛区于2012年12月成功举办，比赛队伍达到47支。2013年3月3日在上海同济大学举办中国区决赛。

2014年，FTC在中国有5个赛区：北京赛区（北京教委主办）、华北赛区（北京理工大学）、华东赛区（西交利物浦大学）、华南赛区（华南理工大学）和西南赛区（重庆大学），比赛队伍达到233支。

2015年，除原有赛区外，将新增上海和深圳两个赛区。同时，也将有新的高校加入我们，如东南大学和深圳大学。比赛队伍将会超过300支。

2016年，中国区赛制更改实行积分制，使更多的队伍可以就近参与，增加参与赛事机会，更好的做到队伍之间的交流互动活动。

▪2007年—2010年

FTC项目尚未进入中国，期间共举办四届。分别为：

▪ 2011年—2012年

FTC项目在中国开始发展，举办两届。

▪2013年

2013年3月3日，FTC中国赛在上海同济大学结束。

参加比赛的26支队伍经过角逐，四川成都七中获得冠军联盟，北京汇文中学、北京人大附中西山学校和北京顺义区牛栏山第一中学获得亚军联盟，成都七中“八筒”队获得科技启迪奖。

▪2014年

▪2015年

FTC2015赛季中国区共举办7场分区赛，一场全国总决赛。这7场分区赛分别是北京教委专项赛（2014年12月13-14日）、华北高通专项赛（2015年1月31-2月1日）、华东赛（2015年3月7-8日）、深圳高通专项赛（2015年3月7-8日）、上海高通专项赛（2015年3月14-15日）、西南赛（2015年3月14-15日）和华南赛（2015年3月14-15日）。来自全国二十多个省市自治区直辖市，累计近300支的参赛队伍参加了本赛季的比赛。承办比赛的单位有北京市教育委员会、东南大学、同济大学、重庆大学及华南理工大学。支持本赛季比赛的赞助商有美国Qualcomm公司、MATRIX公司、西觅亚公司、美国技术参数公司、美国国家仪器公司、美国卡特皮勒公司和美国柏克德公司。承办方及赞助商在各赛区积极投入志愿者，累计志愿者数量达到300余人，志愿者担任了裁判、场地控制、场地连接、服务人员等职务，部分赞助商派出志愿者做队伍的技术顾问、导师，并

为队伍参赛做好后勤保障工作。

3月20-22日在上海同济大学举行了2015FTC中国区总决赛，来自南京市建宁中学和南京市金陵中学的联队、成都七中的两支队伍分别获得冠军联盟队长和启迪奖第一名，从而获得参加在美国圣路易斯举行的世锦赛的资格。FTC中国区组委会也将选拔一批品行兼优的队伍参加7月中旬在澳洲麦考瑞大学举办的亚太邀请赛。

2015FTC的比赛主题是连锁效应（Cascade Effect），队伍通过放置塑料球（分大球和小球）到一个中央结构上的各个球筐里，或把球放到大小不同的移动球筐里，获得比对抗联盟更高的分数。比赛分为两个阶段：自动和手动。

自动运行阶段：比赛刚开始的30秒自动运行阶段，机器人只能通过预先设置的程序运行。在自动运行阶段开始前，旋转中心结构到一个方位（共三 个方位）。机器人可以完成以下任务得分，包括把自动运行阶段的球放到滚动球门和/或中心球门里，机器人驶离平台，撞翻支架（并释放球到比赛场地上），移动他们的滚动球门到联盟的驻停区。手动运行阶段：手动运行阶段的两分钟里，机器人的任务是收集球，并放在滚动球门里。滚动球门里的球是以球管道的长度和球高度（比赛结束后）为基础计算得分的，如下表所示。

比赛结尾阶段：手动运行阶段的最后30秒叫做比赛结尾阶段。比赛结尾阶段，机器人可能进球到中心球门和滚动球门里。比赛结束时，机器人和滚动球门不接触地面，以及移动滚动球门和/或机器人到联盟驻停区里，队伍可获得加分。

1、部分分区赛科技启迪奖、冠军联盟名单

2、中国区总决赛获奖名单

▪2016年

为更好地贯彻落实“科教兴国”，学习国际先进理念，培养高素质人才的精神，提高广大青少年的科学素养，发展他们的自身潜能，引导更多的学生关注科技、走进科技、热爱科技。带给更多的FTC队伍参与分享竞赛活动的机会，FIRST®科技挑战赛中国组委会决定自2016年起将FTC赛期延长，于2016年3月至2016年9月期间计划在各地区举办分战赛，并计划将于2016年6月按国际赛模式举办FIRST China（中国公开赛）活动，邀请各地区参赛队伍积极组队参与赛事活动，并充分做好赛前各项准备工作。

一、FTC分站赛计划举办城市：

北京2016年3月

南京、重庆、深圳、西安2016年4月-9月

分站赛具体举办通知详见官网通知。

二、参赛积分：

从2016赛季开始所有成功参赛队伍将获得FTC竞赛积分，组委会并根据积分排名分配参加各国际赛事的派 选资格。

三、晋级名额：

（一）FIRST China(中国公开赛),将依各分站赛参赛队伍的积分获得邀请资格。分站赛晋级名额比例暂定为8:1

（二）如按以上比例晋级到全国赛的队伍数量超过64支，全国组委会将按晋级队伍在各分区赛的积分总排名，顺序择选。如按晋级比例到全国赛的队伍数量未达到64支，全国组委会将按未晋级队伍在选拔赛的积分总排名依次补入，满额为止。如有积分相同情况，参考分站赛最终成绩，取优秀队伍晋级。

（四）为促进FTC比赛发展及队伍间交流分享，FTC中国组委会将邀请港、澳、台及国际优秀队伍参加公开赛。

四、比赛奖项设置：

2016 FTC赛事活动奖项设置办法如下

（一）FIRST China（中国公开赛）将评选出冠军联盟、亚军联盟、单项奖颁予奖杯奖牌。以及一等、二等、三等奖证书。在中国公开赛中的优胜队伍将获得参加在澳大利亚举办的2016FTC亚太季后赛的资格。参加2016FTC亚太季后赛队伍所有队员，将获得麦考瑞大学工程学院优先入学邀请函。

（二）分站赛队伍数量高于32队设置冠军联盟、亚军联盟、单项奖、一等、二等、三等奖颁予奖杯、奖牌及证书。

分站赛队伍数量低于等于32队设置冠军联盟、亚军联盟奖、一等、二等、三等奖颁予奖杯、奖牌及证书。

（三）南京、重庆、深圳、西安分站赛冠军联盟队长队将获得晋级澳洲公开赛资格

北京分站赛冠军联盟队长队及启迪奖队伍将获得美国国际赛资格

值得一提的是，本赛季更换了控制平台：

FTC团队，Qualcomm技术公司和ModernRobotics组成了新平台研发的团队。安卓设备就是标准的现成的产品。编程界面和电子模块的研发使得这些标准设备由骁龙处理器提供动力，运用在机器人环境中。新系统使用无线网络直接连结进行通讯。使用这个系统在队伍的两个由骁龙处理器提供动力的设备间建立联络，保证队伍和机器人间的通讯。

▪2017年

一 比赛规则

比赛将在预先搭建好的场地中进行（比赛是在一块3.66m×3.66m(12’ ×12’)的正方形软泡沫垫铺成的场地上进行的，围墙高大约为1英尺（0.3米），长12 英尺 (3.66 米)，宽12 英尺 (3.66 米)）随机选出两支队伍组成一个联盟，和另一个联盟对抗。联盟被指定为“红色”或“蓝色”。每场比赛是由两个联盟进行竞赛-每个联盟由两支队 伍组成。比赛的目标是通过将粒子（小球）投入角区漩涡和中心漩涡、抬起大球、用大球将中心漩涡盖住、占领信号灯以及移动到场地的指定位置获得比对手联盟更高的分数。比赛的得分元素是 10个联盟专属的粒 子（每个联盟 5个）以及 2个联盟专属的大球（每个联盟 1个）。比赛分为三个阶段：自动阶段 手动控制 阶段 和比赛结尾阶段。

二 比赛流程

自动阶段：比赛开始后，首先进行的是 30 秒的自动阶段，机器人再此期间只能使用预先编写的程序指令自 动运行。在自动阶段，各联盟得分任务是：(1)占领信号灯；(2)将大球从中心漩涡的底座移动到场地 地垫上； (3)将粒子投入中心漩涡或角区漩涡；(4)将机器人停靠在中心漩涡的底座或者角区漩涡上。

手动控制阶段：自动阶段结束后是 2 分钟的手动控制阶段。各联盟的得分任务是：(1)将粒子投入联盟对应的 中心漩涡；(2) 将粒子投入联盟对应的角区漩涡；（3）为联盟占领信号灯。

比赛结尾阶段：手动控制阶段的最后 30 秒是比赛结尾阶段。除了上述手动控制阶段的得分方式，联盟还可 以通过：将大球从地垫上抬起，或者将大球放到中心漩涡由于安全原因离开联盟站的中而得分。

部分分赛区队伍获奖情况

中国总决赛获奖名单

从2016赛季开始所有成功参赛队伍将获得FTC竞赛积分，并根据在赛事中所获奖项获得不同积分，此积分将 作为次年参与国际赛中国代表队选拔赛的参赛资格的依据，组委会并根据积分排名分配参加各国际赛事的派选资格,2017年的积分条件与数据与2016-First RES-Q First救援团的积分条件相同。

比赛积分

ps：1.乐高NXT控制器在FTC比赛中停止使用。FTC为下一代平台做过各种各样的设想。安卓平台则涵盖了最好的特性；处理和记忆，使用界面，用传感器，编程，能够随着安卓操作系统和设备开发而更新。安卓平台和设备为全球提供服务，符合越来越多的非专有选择的FTC队伍。

2.不可以使用目前的NXT控制器，由骁龙处理器提供动力的基于安卓的新系统和新设备以点对点的方式通讯，连接两个安卓设备（一个安装在机器人上，一个在操纵站）。这就意味着不使用需要NXT和FTC控制器的中心场地控制系统。

FTC相关

FTC赞助商

First项目得到了国内外众多公司的赞助支持，其中包含众多国际知名公司。

大学

First项目同样得到了海内外各大高校的鼎力支持。

国内，同济大学、北京理工大学等高校组成的“卓越联盟”将把赛事纳入招生的参考范围，支持这些中国制造业未来发展的中坚力量。并且在2016年，清华大学宣布将连同卓越联盟一起支持FTC机器人竞赛并给出相关招生政策，今年FTC势必不同凡响。

国外，First项目和澳大利亚麦考瑞大学有着大量的联系合作，并且将在澳大利亚举行亚太季后赛。麦考瑞大学决定凡是参加2016FTC亚太季后赛队伍所有队员，将获得麦考瑞大学工程学院优先入学邀请函。

First有着一套特有的奖学金项目，超过200个奖学金赞助者，总计超过2500万美元的金额。

国家支持

在2015年11月23日-25日举办的世界机器人大会(World Robot Conference,简称WRC)上，中国国家主席习近平对大会开幕致贺信。

下附全文：

致2015世界机器人大会贺信

值此2015世界机器人大会开幕之际，我谨代表中国政府和人民，并以我个人的名义，向大会的召开，表示热烈的祝贺！向出席会议的国际机构负责人及专家学者、企业家等各方来宾，表示诚挚的欢迎!

在人类发展进程中，诞生了大量具有里程碑意义的创新成果。巴比伦的计时漏壶、古希腊的自动机、中国的指南车等，就是古代人类创造的自动装置中的精妙之作。这些创造发明，源于丰富多彩的生产生活实践，体现了人类创造生活、利用自然的执着追求和非凡智慧。

当前，世界正处在新科技革命和产业革命的交汇点上。科学技术在广泛交叉和深度融合中不断创新，特别是以信息、生命、纳米、材料等科技为基础的系统集成创新，以前所未有的力量驱动着经济社会发展。随着信息化、工业化不断融合，以机器人科技为代表的智能产业蓬勃兴起，成为现时代科技创新的一个重要标志。

中国将机器人和智能制造纳入了国家科技创新的优先重点领域，我们愿加强同各国科技界、产业界的合作，推动机器人科技研发和产业化进程，使机器人科技及其产品更好为推动发展、造福人民服务。

本次大会以“协同融合共赢，引领智能社会”为主题，体现了各国协同创新、多学科融合共赢的发展趋势，体现了全球科技界、产业界的共识。我希望，各国科学家和企业家携起手来，共同推进机器人科技创新发展，为开创人类社会更加美好的未来作出积极贡献。

预祝大会圆满成功!

First项目同样得到美国政府的大力支持，在每年世界锦标赛上美国总统奥巴马都会现身演讲。