Cuộc thi rô bốt FIRST hợp tác với với National Instruments để cung cấp hệ thống điều khiển rô bốt thế hệ tiếp theo với CompactRIO và LabVIEW 

FIRST (For Inspiration and Recognition of Science and Technology), một tổ chức không lợi nhuận được thành lập năm 1989 bởi kỹ sư và nhà phát Dean Kamen, mục đích nhằm truyền cảm hứng cho những người trẻ tuổi trở thành những nhà lãnh đạo khoa học và công nghệ. Học viên của FIRST tham gia vào các cuộc thi rô bốt thú vị nơi các đội sinh viên sẽ được các cố vấn chuyên nghiệp hướng dẫn xây dựng các hệ thống rô bốt phức tạp. Chương trình trang bị các kỹ năng toán học, kỹ thuật và công nghệ, khuyến khích sự đổi mới và tăng cường kỹ năng sống như tự tin, giao tiếp và lãnh đạo. Hiện nay, gần 200 ngàn sinh viên trên thế giới đã tham dự chương trình FIRST. Tham gia tổ chức thường làm thay đổi cuộc sống bởi vì học viên của FIRST có nhiều khả năng để theo đuổi kỹ thuật, khoa học hoặc toán học ở trình độ đại học và sau đại học hơn các đồng nghiệp của họ.
Chương trình FIRST bao gồm các cấp bậc khác nhau để phục vụ cho các học viên từ phổ thông đến trung học. Cấp bậc cao nhất FIRST Robotics Competition (FRC) – “ một trường đại học” được thiết kế để giúp những người trẻ khám phá cuộc sống thú vị và bổ ích của các kỹ sư và nhà nghiên cứu. RFC thử thách các đội sinh viên và cố vấn của họ, những người là các kỹ sư chuyên nghiệp để giải quyết một vấn đề phức tạp trong khung thời gian 6 tuần sử dụng bộ “Kit of Parts” tiêu chuẩn và số luật phổ biến khác. Các đội thiết kế và xây dựng rô bốt để đáp ứng các thử thách cụ thể của mỗi cuộc thi hàng năm.
FIRST định lại chiến thắng cho những sinh viên này vì họ được cho thiết kế xuất sắc, thể hiện tinh thần đồng đội, tính chuyên nghiệp và sự trưởng thành, và khả năng vượt qua những chướng ngại. Việc ghi điểm nhiều nhất là mục tiêu thứ hai.
Tiếp cận thiết kế thể hiện những thử thách trong công nghiệp
Thiết kế và thi công một FRC rô bốt là một kinh nghiệm thú vị gần với một dự án kỹ thuật thực. Mỗi năm, các sinh viên phải thực hiện các thiết kế cơ khí, thiết kế điện và lập trình cho rô bốt của họ. Mọi đội FRC phải quản lý quỹ ngân sách hoạt động, tuân thủ nghiêm ngặt khoảng thời gian 6 tuần , đáp ứng các yêu cầu thiết kế thay đổi hàng năm, học nhanh chóng để làm việc với “Kit of Parts.
FRC Robots cần một bộ não mới
Trong năm 2007 và 2008, chúng tôi bắt đầu các kế hoạch để cập nhật hệ thống điều khiển FRC để sử dụng các công nghệ mới nhất và để tiếp tục thử thách học viên trong cuộc thi. Chúng tôi muốn để học viên tiếp cận các công nghệ chuẩn công nghiệp mà họ sẽ dùng trong trường học và trong công việc. Ngoài ra, chúng tôi tìm kiếm một phần điều khiển thiết kế nhúng có khả năng tạo sự tích hợp giữa các công cụ phần cứng và phần mềm. Hệ thống cũng cần tích hợp một loạt các I/O khác nhau và các cảm biến đủ để hoạt động trong môi trường khó khăn. Tất cả các yếu tố cần thiết để thi công một rô bốt phức tạp trong một thời gian ngắn.
FIRST chọn National Instruments thành đối tác chiến lược
Chúng tôi sử dụng National Instruments CompactRIO platform để làm thế hệ bộ điều khiển FRC mới, hoặc “ bộ não” của hệ thống rô bốt mới. Bằng cách trở thành đối tác với NI, chúng tôi cung cấp cho các học sinh trung học một bộ điều khiển cao cấp với 400 MHz PowerPC và (FPGA). Hệ thống I/O mô đun CompactRIO cung cấp kết nối đến một chuỗi các cảm biến và cơ cấu chấp hành, giúp học sinh tạo ra các hệ thống rô bốt cao cấp. Các đội có thể phát triển các rô bốt tích hợp hệ thống điều khiển kiểm soát và các hệ thống hoàn toàn tự động hóa sử dụng các công nghệ mới nhất như giám sát wireless, mô phỏng để thiết kế chính xác. Các học viên lập trình rô bốt của họ dựa vào CompactRIO trong phần mềm lập trình đồ họa LabVIEW hoặc ngôn ngữ ANSI C/C++.
NI cung cấp một sự kết hợp độc đáo của phần cứng và phần mềm, có thể đáp ứng các yêu cầu của các ứng dụng rô bốt phức tạp. Ví dụ, một phần của thử thách mỗi năm là quá trình vận hành tự động, nơi các đội bị hạn chế điều khiển từ xa rô bốt của họ, những rô bốt ghi điểm trong thời gian này nhận được nhiều điểm hơn so với các giai đoạn khác. Trước đây, tự động là một chế độ hoạt động chiếm một phần nhỏ trong đội. Bộ điều khiển hỗ trợ tích cực luật chơi và đã thành công trong việc thi hành các giải pháp tự hoạt động.
CompactRIO được sử dụng bởi các kỹ sư trong nhiều ngành công nghiệp, là một yếu tố quan trọng trong quyết định của chúng tôi khi sử dụng công nghệ chất lượng cao trong công nghiệp. NI làm việc với các nhà cung cấp gồm Analog Devices, Texas Instruments, Xilinx, Wind River, Freescale, Altera, Boston Engineering, ChipX, Dove Electronics, MSI, TTI, và Westak để cung cấp CompactRIO đặc biệt cho FIRST. Ngoài việc cung cấp công nghệ cao cho cuộc thi, NI còn cử các kỹ sư hỗ trợ để thực hiện việc huấn luyện tài nguyên cho cuộc thi. Để hỗ trợ các cố vấn và học viên trong cuộc thi, NI đưa ra một cộng đồng người dùng trực tuyến chỉ cho những người tham gia FIRST. Cộng đồng rô bôt NI FIRST đưa ra các ví dụ về code LabVIEW, thảo luận trên forum và các video hướng dẫn. Cộng đồng này cũng thúc đẩy một chương trình hỗ trợ – cố vấn LabVIEW- nơi các kỹ sư chuyên nghiệp hỗ trợ học viên các vấn đề về rô bốt mà không cần phải rời máy tính của họ.
Chia sẻ thành công
Chúng tôi tin rằng NI chia sẻ với chúng tôi sự lớn mạnh của FIRST trên toàn cầu để nó có thể ảnh hưởng tới cuộc sống của nhiều học sinh hơn nữa. Bằng cách thêm vào CompactRIO và LabVIEW, chúng tôi tăng cường khả năng của các rô bốt của các đội trong khi việc lập trình dễ tiếp cận hơn với học sinh đa dạng hơn.