FLL乐高全球机器人竞赛攻略：全面解析！

FLL（First Lego League）是一个针对儿童和青少年的全球性机器人竞赛，由FIRST®（For Inspiration and Recognition of Science and Technology）和乐高集团共同创立。

FLL通过有趣且主动的动手学习，将科学、技术、工程和数学 (STEM) 知识介绍给 4-16 岁（具体年龄因国家/地区而异）的儿童。参与者将通过一项经过指导的全球机器人计划获得解决现实问题的实战经验，帮助当今的学生和老师共同建设更美好的未来。

让他们通过动手学习 STEM 知识和机器人技术来培养他们的批判性思维、编程和设计技能。

关于FLL科创活动和国际赛事

竞赛介绍

参加年龄与分类

从发现 (Discover) 到探索 (Explore)，再到挑战 (Challenge)，学生将逐步理解 STEM 基础知识，并在激动人心的竞赛中运用他们的技能，同时培养学习习惯、自信心和团队合作能力。

发现 (FLL Discover)：幼儿组（4-6岁） 点燃好奇心，培养学习习惯

这是一个趣味横生的 STEM 项目入门课程，旨在通过教室和家庭中使用乐高® 得宝® 积木的动手活动，激发年轻学生的自然好奇心并养成良好的学习习惯。

探索 (FLL Explore)：小学组（6-10岁）探索、设计、编程

6-10 岁的学生团队将在这个项目中学习工程学的基础知识，他们将探索现实世界中的问题，学习设计、编程并使用乐高积木和乐高® 教育 SPIKE Essential 搭建独特的解决方案。

挑战（FLL Challenge): 中学组（9-16岁）友好竞争，解决问题

9-16 岁的学生团队* 将投身于这项以友好竞争为核心的挑战中，他们将进行研究、解决问题、编程和工程设计，并建造和编程一台乐高机器人，让它完成机器人比赛的任务。

FLL核心价值观

FIRST 乐高联盟的核心价值观是该项目的基石，也是将它与其他同类项目区分开来的重要因素之一。通过践行核心价值观，参与者将学习到友好竞争和共同获益并非相互独立的目标，并且互相帮助是团队合作的基础。

• 探索 (Discovery)： 我们探索新的技能和想法。
• 创新 (Innovation)： 我们运用创造力和坚持不懈的精神来解决问题。
• 影响 (Impact)： 我们将所学知识应用于改善世界。
• 包容 (Inclusion)： 我们互相尊重，接纳彼此的差异。
• 团队合作 (Teamwork)： 齐心协力使我们更加强大。
• 乐趣 (Fun)： 我们享受并庆祝所做的一切！

FLL竞赛主要分为4个部分

1. 机器人设计总结（技术）：团队需要设计、建造和编程乐高机器人，以在有限的时间内完成一系列任务和挑战。
2. 研究项目分享：团队将针对每年比赛主题进行深入研究，并提出一个创新的解决方案。
3. 核心价值观：团队在比赛中还需要展示FIRST的核心价值观，包括团队合作、专业精神和互帮互助
4. 竞赛

所以团队中还需要脑子特别清楚，回答展示都不错的成员。这个比赛不仅仅要上场拼点数，也要拼答辩。所以在训练过程中也需要注意训练学员的表达能力。

比赛主题

• • 2023-24赛季的主题是MASTERPIECE，鼓励学生将艺术与STEM元素相结合，创作出创意方案，革新艺术表述与传达。学生需要编写程序、测试和改进，以使更多人了解艺术领域¹。

竞赛内容

学生们必须用他们设计和搭建的机器人在比赛场地上完全自动的完成任务。完全自动的意思是这个竞赛是完全不允许遥控的，一旦程序开始运行之后，只能全部靠机器人自己完成任务了。

整个竞赛时长仅仅只有2.5分钟。所以在设计的时候，策略非常重要。

在比赛时，场地内仅允许有两名成员，他们在需要的时候可以控制机器人的开关。当机器人遇到一些严重的故障时，例如机器人完全停止运转，整个团队都可以进入场地直到问题修复。

团队要在这个短短的2.5分钟内，拿到的点数越多越好。竞赛非常激烈。

如何参加

1. 组建团队：FLL团队通常需要有2至10名成员，由一名或多名成年教练指导。
2. 注册：团队需要在FLL的官方网站进行注册，并支付相应的注册费用。
3. 购买套件：团队需要购买FLL的官方机器人套件（通常是乐高Mindstorms或SPIKE Prime套件）和比赛用地垫。
4. 准备比赛：通过参加工作坊、观看教程和实践来准备机器人设计和编程。团队需要根据主题设计、建造和编程机器人，并完成一系列任务。
5. 参加比赛： 在规定的时间内完成所有比赛项目，并接受评委的评审。

比赛细节

在比赛季节开始时，FIRST会向每支注册队伍发送一套官方比赛材料，包括“挑战垫”、乐高电子和机械组件以及垫子物品的建造说明（统称为挑战套装，以前称为场地设置套件）。队伍还会收到一份任务清单，称为“任务”，需要完成垫子上的每个模型（例如，从一个模型中取出一个松散的零件并将其放入另一个模型中）。FIRST LEGO League Challenge 让队伍可以完全自由地完成任务，前提是这些任务是由编程的 LEGO Education 机器人完成的，无需外部协助。机器人有两分半钟的时间来完成任务；称为机器人游戏。每个团队至少有 8 周的建造时间来分析挑战垫，设计和建造 LEGO Education 机器人，并对其进行编程以按照他们认为合适的任何方式完成给定的任务。机器人必须是自主的，并且只能包含一个 LEGO Education 可编程块和不超过四个电机。

除了现场机器人运行或机器人游戏之外，比赛还有三个评判部分，目的是为团队提供关于他们完成FIRST LEGO League 挑战赛学习目标的反馈。第一个评判环节是核心价值观，旨在确定团队如何合作并在他们所做的每一件事中运用FIRST LEGO League 核心价值观，其中包括灵感、团队合作、优雅专业和合作。除了讨论他们的团队如何展现这些价值观之外，团队还可能被要求进行一项团队合作活动（通常是计时的），以了解团队如何合作解决新问题。

其次，在机器人设计或技术评判中，团队展示他们的机器人的机械设计、编程和策略 / 创新。这次评判的目的是看机器人在机器人游戏中“应该”做什么。

第三，在项目中，学生必须就与当前挑战相关的主题的研究进行 5 分钟的演讲。该项目所需的步骤是，团队首先确定一个与当年竞赛主题相关的问题，然后通过修改已经存在的东西或创造全新的东西（“创新解决方案”），为所确定的问题创建一个创新的解决方案，然后他们必须与其他人分享这个解决方案，比如在年度挑战主题方面拥有专业知识的现实世界专业人士。

赛场规则

正式比赛开始时，每支队伍都会携带自己的机器人在与自己的机器人相同的官方挑战垫上比赛。比赛期间，允许两名队员在板子上；但是，他们可以与团队中的其他人轮换。如果出现严重问题，例如整个机器人发生故障，则允许整个团队在板子上工作，直到问题持续存在。比赛期间，成员不得将额外的机器人或任何其他物品带到板子上。

机器人从标记为“基地”的区域开始，该区域位于桌子角落或一侧的白色区域。在基地时，允许两名队员触摸机器人并启动程序。如果队伍在基地外触摸机器人（“干扰”），裁判将判罚，并移除精准令牌。这些是固定的乐高模型，如果它们留到最后，最终得分会增加，以激励他们不要干扰机器人。机器人不需要返回基地；有些队伍在允许完成任务的时间内没有返回基地就完成了所有任务。事实上，在 2008-09、 2009-10、2011-13 和 2021 年的挑战中，如果机器人在两分半钟的比赛结束时位于两个指定区域之一（不包括基地），就会获得积分。

零件和机器人平台

参与者使用这样的套件来建造机器人。
FIRST LEGO League Challenge 团队可以使用“任何LEGO制造的原厂建筑部件”来构建他们的机器人。机器人使用任何允许自主移动的语言进行编程。许多团队选择基于块的编程环境，例如官方 EV3 软件、官方 NXT-G 软件（现已过时）或Robolab。所有这些都是围绕Labview构建的。

所用的机器人是Lego Education单元。直到 2021 年，首选平台都是Lego Mindstorm EV3。虽然 EV3 仍可参加 FLL 比赛，但从 2022 年 8 月开始，引导任务将仅适用于 SPIKE Prime。

FLL官网

全球官网：点击直达全球官网

乐高中国官网介绍FLL：点击直达

费用

FLL的参与费用包括：

1. 注册费：通常在几百美元。
2. 机器人套件：乐高Mindstorms套件价格在350美元以上，具体根据地区可能有差异。
3. 比赛用地垫和任务模型：通常需要额外购买，费用约为75至150美元。
4. 旅行和其他费用：取决于比赛地点和团队规模。

参加人数与冠军数量

FLL在全球范围内有超过30,000个团队参与，遍布100多个国家。各国的参加人数和冠军数量因年度和地区的推广程度而异。在美国、中国、德国等国家，FLL尤为流行，并且拥有较多的参与团队和高频的地区赛事。

FLL不仅是一场机器人竞赛，更是一个全面的教育平台，通过实践活动激发青少年对科技的兴趣，并培养他们的团队协作能力和解决实际问题的能力。它为青少年提供了一个展示创新和工程技能的平台，并在全球范围内享有较高的声誉和认可度

如何参加

FLL竞赛的报名通常在每年的 9 月份开始，比赛会在次年的 2 月到 4 月举行。具体的报名流程和时间可能会因地区而异。

以下是 FLL竞赛的一般报名流程：

1. 组建团队： 每个团队由 2 到 10 名学生组成，可以由同校学生或不同学校学生组成。
2. 选择主题： 每年的 FLL 竞赛都会有一个主题，参赛团队需要根据主题进行设计和创作。
3. 注册报名： 在 FLL 官方网站上注册报名，并缴纳报名费。

费用

FLL竞赛的报名费通常在 300 到 500 美元之间，具体费用会因地区而异。报名费包括比赛场地、材料和评审等费用。

参加人数

FLL竞赛在全球范围内都有举办，有超过 68万名学生参加。

各国冠军数量

以下数据来源维基百科，但百科上的数据只到2019年，下面是各个国家的团队在不同比赛中赢得冠军奖项或同等奖项的次数统计：

各国冠军次数：

1. 巴西
   • 2007年：教练/导师奖，机器人表现奖，程序员奖
   • 2010年：团队合作奖，机器人表现奖，创新设计奖
   • 2016年：FLL OEC冠军
   • 2017年：仁爱专业奖，核心价值奖
   • 2019年：机器人表现，机械设计奖，编程奖
2. 土耳其
   • 2007年：FLL OEC冠军奖，研究奖
   • 2010年：机器人表现奖，创新解决方案奖
   • 2014年：FLL OEC冠军
   • 2017年：机械设计奖
   • 2019年：机器人表现，战略与创新奖
3. 德国
   • 2010年：机器人表现奖
   • 2011年：冠军奖第一名
   • 2014年：核心价值/团队合作
   • 2016年：核心价值/仁爱专业奖
   • 2017年：机器人表现
4. 西班牙
   • 2014年：FLL OEC冠军
   • 2016年：战略与创新奖
   • 2017年：机械设计奖
5. 荷兰
   • 2007年：项目奖，机器人设计奖
   • 2011年：冠军奖第二名
6. 印度
   • 2012年：FLL OEC冠军第二名
   • 2017年：战略与创新奖
7. 中国
   • 2007年：机器人表现奖
   • 2012年：机器人游戏第一名
8. 美国
   • 2014年：FLL OEC冠军第二名
   • 2016年：核心价值/启发奖
9. 澳大利亚
   • 2017年：核心价值奖
10. 黎巴嫩
    • 2019年：创新解决方案奖冠军，战略与创新奖冠军
11. 日本
    • 2012年：机器人设计/机械设计第二名
12. 新加坡
    • 2010年：FLL OEC冠军
13. 韩国
    • 2017年：仁爱专业奖第二名
14. 瑞典
    • 2007年：机器人设计奖，第二名
15. 意大利
    • 2017年：核心价值奖第二名
16. 瑞士
    • 2017年：核心价值奖银牌

以下是一些参加 FLL 竞赛的建议：

• 尽早组建团队： 组建一个优秀的团队是取得好成绩的关键。团队成员应该互补互助，并拥有共同的兴趣和目标。
• 认真研究主题： 认真研究当年的主题，并结合团队成员的优势进行设计和创作。
• 充分准备比赛： 在比赛前要充分准备，确保机器人能够正常运行，并熟悉所有任务和项目。
• 积极参加交流： 积极参加 FLL 官方组织的交流活动，与其他团队进行交流和学习。

希望以上信息对您有所帮助。

以下是一些 FLL 竞赛的资源：

• FLL 官方网站： https://www.firstlegoleague.org/
• FLL 竞赛指南： https://www.firstlegoleague.org/season
• FLL 历年竞赛： https://www.firstlegoleague.org/past-challenges

FLL创始人

1998 年，美国 FIRST 创始人迪恩·卡门 (Dean Kamen) 和乐高集团所有者克耶尔·柯克·克里斯汀森 (Kjeld Kirk Kristiansen) 携手创立了 FIRST 乐高联盟机器人项目，这是一个强大的项目，可以让孩子们通过寓教于乐的方式学习，同时帮助他们通过 FIRST 乐高联盟的体验发现科学和技术的乐趣。

迪恩和克耶尔共同坚信，FIRST 乐高联盟机器人项目可以激励团队进行研究、建造和试验，并通过整个过程来学习创造想法、解决问题和克服障碍，同时增强他们积极利用科技的信心。

关于FLL参赛的一些Q&A

Q: 如何注册我的团队？

 A: 注册将于每年5月初开始。

你需要尽早登记。因为竞争使用的材料有限。通常在每年9 月,FIRST停止接受注册。团队中学生的父母也必须建一个帐户,并填写他们孩子的同意书。

Q: 每一个团队, 多少学生是合适的？ 

A:我们推荐六位，因为在每个比赛有三轮. 每轮有两位学生可以参加。 你的团队超过六位，最多9位, 但六位是最合适。

Q:如何计划时间?

A:我们建议你给自己更多的时间，比你认为你需要的留下更多时间。 我们还建议您专注于最重要的学习目标，而不是试图按时完成一切“完美”。

Q:每个团队成员都要动手做工程吗？

A:所有团队成员都必须了解基本工程。 我们建议每个团队成员都要单独接受测试，以确保他们确实了解机器人和编程的基础知识，以便每个人都能从程序中学到最多的东西。

Q:一般重要时间节点有哪些？

A:5月初 FLL注册新的赛季开始

8月底 挑战发布

10月 停止注册

10月 注册参加资格赛

11月 – 1月 构建机器人，工作的核心价值观，创 建项目

1月～2月 FLL半决赛

4月 世界冠军决赛

Q:我担忧参加FLL活动会消耗太多时间。

A: FLL是很好活动。如果FLL是你的孩子最主要活动，他可以考虑放弃其他活动参加FLL是值得的。

作为父母，FLL对你的最大需求是你自己的时间。 真正的赛季只有12个星期。你要确保能有足够的时间参与会议。 如果你没有时间参与，请通知团队中的其他家长和教练，让他们知道。

请记住，你的孩子参加FLL团队是物有所值。他花这个时间是值得的。这种比赛的形式其实和创业公司非常类似。

Q:运行团队一年需要多少费用？

A:在2016-17年：在美国约900美元。

在团队开始之后，你可以期望每年的成本从450美元到750美元，以保持团队合作。这些不包含你自己对机器人的一先期投入。EV3 education edition，robotc加起来要500～700美元。

Q:如何避免错误？

A:一个错误是:父母和教练比学生做更多。

在会议上，学生应该商谈70％的时间和教练商谈 30％的时间。 经常会发现上着上着课，最后变成家长为主了。这个方法不能促进孩子的进步。

另外教练不应该只宣传他们认为在竞赛中做得更好的想法。

另外需要避免的另一个错误，是允许团队成员之间形成小团体，拉帮结派。

教练需要立即处理任何种类的非核心价值行为和态 度，奖励队友之间的积极联系。

Q:有什么方法对团队产生积极的影响？

A: team building。一起吃饭，一起玩。在游戏活动中,尊重彼此的差异,相互学习。 绝对不要偏爱。 每个孩子都可以有贡献。

Q:其他建议？

A: 团队会非常耗时，要有心理准备。赢得竞赛不是主要目标, 主要目标是获得积极的学习经验。为团队成员之间，甚至父母之间的“争执,摩擦”,做好思想准备。和当地的社区建议其联系合作关系。不忘初心，方得始终。

 

附录

Number of Champions by Country:

source：https://en.wikipedia.org/wiki/FIRST_Lego_League_Open_Championships

1. Brazil
   • 2007: Coach/Mentor Award, Robot Performance Award, Programmers Award
   • 2010: Teamwork Award, Robot Performance Award, Innovative Design Award
   • 2016: FLL OEC Champion
   • 2017: Gracious Professionalism Award, Core Values Award
   • 2019: Robot Performance, Mechanical Design Award, Programming Award
2. Turkey
   • 2007: FLL OEC Champions Award, Research Award
   • 2010: Robot Performance Award, Innovative Solution Award
   • 2014: FLL OEC Champion
   • 2017: Mechanical Design Award
   • 2019: Robot Performance, Strategy & Innovation Award
3. Germany
   • 2010: Robot Performance Award
   • 2011: Champion’s Award 1st Place
   • 2014: Core Values / Teamwork
   • 2016: Core Values / Grasious Professionalism
   • 2017: Robot Performance
4. Spain
   • 2014: FLL OEC Champion
   • 2016: Strategy & Innovation Award
   • 2017: Mechanical Design Award
5. Netherlands
   • 2007: Project Award, Robot Design Award
   • 2011: Champion’s Award 2nd Place
6. India
   • 2012: FLL OEC Champion 2nd place
   • 2017: Strategy and Innovation Award
7. China
   • 2007: Robot Performance Award
   • 2012: Robot Game 1st
8. USA
   • 2014: FLL OEC Champion 2nd place
   • 2016: Core Values / Inspiration
9. Australia
   • 2017: Core Values Award
10. Lebanon

• 2019: Innovative Solution Award Champion, Strategy & Innovation Award Champion

11. Japan

• 2012: Robot Design / Mechanical Design 2nd place

12. Singapore

• 2010: FLL OEC Champions Award

13. South Korea

• 2017: Gracious Professionalism Award 2nd place

14. Sweden

• 2007: Robot Design Award, 2nd place

15. Italy

• 2017: Core Values Award 2nd place

16. Switzerland

• 2017: Core Values Award Silver