上学期我们在美国经常凑一起玩的几家家长给自己挖了个大坑，因为孩子们平时都很喜欢玩乐高积木，而且年龄也差不多大刚升了四年级， 感觉是时候可以整点儿“大事”了，于是把他们动员起来组成了一个乐高机器人团队，还任命我们当中的技术担当逃爸当了教练。
当然，队伍可不是组着玩儿的，孩子们的目标是要参加今年的FIRST乐高联赛——FLL（具体是什么东东一会儿我会详细介绍）。据有经验的过来人分享，团队的磨合积累往往需要几年时间，头一两年参赛呢也就是熟悉下赛程规则，磨合一下团队积累经验就差不多了，所以大家的心态还是比较轻松。
孩子们在逃爸的带领下学习乐高机器人的相关知识，策划、设计、搭建、编程……虽然只是抱着重在参与的心态，但玩了几个月之后，我不得不说，这还真是个坑啊，乐高积木的价格大家懂的，烧钱就不说了， 时间和精力的投入也是相当大。孩子们之前是两周一聚，最近公布了今年的赛题之后改为一周一聚，平时在家里得琢磨练习，家长的帮助和辅导当然也得跟上。
不过呢，这东西对孩子各方面的能力培养真是很全面，机器人属于跨学科综合教育，囊括了数学、物理、机械、计算机等多学科知识，还培养Problem-Solving解决实际问题和团队合作能力，有乐趣，收获也不小，所以无论是孩子还是大人都干劲十足，坑也越挖越深。
上周我在朋友圈分享了些照片，围观的同学都表示感兴趣问题也挺多，三言两语讲不清楚，索性今天整理成文和大家好好掰一掰。
什么是乐高机器人比赛？
全球最权威的乐高机器人比赛是由美国科技推广组织FIRST（For Inspiration and Recognition of Science and Technology）发起的，它有四个不同年龄段的比赛，在国内也同样可以参加。
1、FLL Jr ：FIRST Lego League Junior，FIRST乐高联赛儿童赛，参赛年龄为幼儿园至三年级。这个是最初级的活动，孩子需要为一定的目标用乐高积木搭建好机械组件或设计场景，并通过制作海报来向评委展示自己的作品就好了。
2、FLL：FIRST Lego League，FIRST乐高联赛，参赛年龄为四年级到初二。从FLL开始，算是进入真正的机器人比赛了。FLL主要是让孩子用乐高组件直接搭建具有一定功能的小机器人，并且需要用编程来控制机器人运动 ，比如抓取指定物体，搬运东西或者把东西堆起来，让机器人爬上一个台阶之类等等。
听起来好像也不复杂，但是比赛有限定的时间和规则，对于这个年龄段的孩子来说难度不算小。逃逃所在的团队都是四年级的孩子，刚好到了FLL的年龄门槛，所以要参加的就是FLL， 咱们一会儿来看看今年的“真题”。
3、FTC：FIRST Tech Challenge，科技挑战赛，参赛年龄为初一到高三。在FTC比赛中，孩子可以自行选择材料，钢铁、塑料都行，不仅限于乐高，机器人设计难度也更大，这对孩子的机械物理、计算机编程、动手操作、合作、表达能力都有了更高的要求。
4、FRC：FIRST Robotics Competition，FIRST机器人竞赛，参赛年龄为初三到高三。FRC是FIRST系列赛事里最顶级的活动，它要求学生根据竞赛目标从零开始制作一台机器人，最终进行三对三的对抗性竞赛。
据说如果在FRC玩到全国／世界级别的话，考大学甚至找工作都不用愁了。FRC不仅是一场高水平的机器人设计对决竞赛，也是世界名校、名企寻找人才的地方。麻省理工学院、耶鲁大学、哥伦比亚大学、高通、波音、微软都会到FRC比赛现场来寻找满意的学生和员工。
具体怎么比？
逃逃他们参加的是FLL，下面我就以今年的赛题为例，让大家近距离看看乐高机器人比赛长啥样。
每年的比赛都会有个主题，今年的主题是HYDRO DYNAMICS，是一个和水循环有关的工程，题目是8月底刚公布的，中文名字还没出来，不知道官方会翻译成什么，在网上看到有人把它叫做“治水行动”，我觉得还比较贴切。
比赛是在一个大约2.4米*1.2米的场地上，左下方白色四分之一圆的区域是机器人的基地，比赛开始前机器人会待在这里。
白色区域以外的地方会事先放置着一些乐高组件。比如：
水泵系统
喷泉
花
比赛开始之后，机器人需要从白色的区域出发，到各个地方去完成相应的任务，比如给花浇水，让喷泉喷水……可以中途回到基地换组件，当然也可以把所有任务都完成才回到基地。
机器人的所有动作都需要实现编程设置好的，因为整个比赛只有150秒，也就是两分半钟（包括中途回到基地换组件的时间），不可能有时间重写程序或调试bug。那这150秒里面要干些什么呢？总共有18个任务。说实话我自己看到这个数字时头都大了，有些任务看起来也不太简单啊。
比如这个任务是要把附加水泵接到水泵系统上，可以看到附加水泵离水泵系统有一定距离，而且还不在一条直线上，也许可以考虑把附加水泵推到桌子边，再往左推，但是可以看到场地和桌子边缘还有一条缝隙，推多少刚刚好，用多大的力刚好能接上都得经过精细的实验推算。
这个要把两个井盖翻过来的动作估计孩子们也得好好想想～～～
当然，绝大多数团队不会完成所有的任务，每个任务都有一定的分数，难度系数小的任务得分比较低，难度大的得分就会高些，最后比积分高低。有兴趣的朋友可以看看所有18个任务要求的小视频：
比赛前怎么准备？
每年FLL大概是8月底公布题目，比赛时间在12月份，孩子们有好几个月的准备时间。为啥我一开始说这是个大坑呢，因为整个准备工作还真是孩子、家长都得上，缺一不可，而且这绝对是个费钱费力又费神的活儿。
费钱：
报名费+购买今年的比赛指定的乐高组件 2017 EV3 Robot Set + 2017 FLL Challenge Set 将近1000美元，这是整个团队分摊的。
为了平时练习方便，团队里每家还自己买了一个home版本的EV3，配上指导用书加税400美元左右。。
费力：
孩子们需要一个和比赛时一模一样的场地来做开发和调试，于是爸爸们摇身一变成了木匠。从购买材料，装钉，打磨，全部自己搞定。当然如果在国内不需要这么麻烦，咱们有万能的某宝，估计报个尺寸再把钱付了，基本上要啥有啥。
费神：
这主要就是对孩子们的指导和他们自己的准备了。首先是基础知识储备，FLL比赛最需要的是乐高组件的搭建和编程能力，因为乐高积木类玩具孩子平时玩得不少，最急需补的是编程知识，所以组队后的头几次聚会逃爸都一直给他们辅导编程知识，做一些编程练习。
还有做这个项目需要的水资源方面的专业知识：
另外团队的磨合也是个挑战，像逃逃这个队里全是男孩子，都比较调皮，一开始每次凑在一起要维持秩序保持安静都有点儿困难。借助一些团队合作类的桌游是个不错的方法，比如逃爸就组织孩子们一起玩过”Forbidden Island”，这个游戏需要组员相互配合才能取胜，就算团建活动了。
最近赛题刚刚公布，孩子们上周花了很长时间把比赛场地全部搭建起来，一个一个组件核对好，接下来就要真正地开始研究怎么搞定那18个任务了。
最后说几点我对孩子乐高机器人比赛的理解：
玩机器人是个很好的活动，但未必一定需要参加乐高机器人比赛，其实还有很多其他含金量很高的机器人比赛，比如VEX，使用的是VEX机器人套件；WRO ，用氪系列的机器人。即使是First系列的比赛，到了FTC, FRC，也跟乐高关系不大了。所以乐高并不是必须的，但是熟练玩过类似乐高类的积木玩具这点很重要，因为搭建能力是相通的。
玩机器人不一定要去上课，很多机器人课程价格不菲，如果家长给力，完全可以选购一套编程机器人在家里和孩子一起玩，你教孩子是1 v 1， 老师教孩子是1 v n，如果足够用心，效果肯定比老师上课好。这也是为何我们选择了自己折腾的原因。
机器人比赛不一定需要很早就开始参加，但孩子的能力培养要趁早。像逃逃他们现在到了四年级，学习任务、各项课外活动开始增多时，时间开始拙荆见肘。机器人比赛需要的很多能力，搭建、编程，还有孩子对空间、几何的敏感度，动手能力等等最好在这之前就积累好。可以趁小时候还没什么学习任务时多玩积木、拼图、搭建类玩具，这样开始参加比赛时才是一个“准备好”的状态。
虽然机器人比赛看起来很“理工科”，但孩子的软实力也要注意培养，比赛中孩子分享项目设计时的演讲能力，表现出来的团队合作能力，也是非常重要的考核点。
总的来说，机器人比赛是个很不错的活动，所以我们也不惜继续深挖坑，广积经验值，一旦有阶段性进展，会再来和大家分享。
作者：逃妈，坐标美国达拉斯，分享原汁原味的美式教育理念和实践资源。
