Zur Inspiration und Anerkennung von Wissenschaft und Technologie

FIRST ( For Inspiration and Recognition of Science and Technology ) ist eine internationale Jugendorganisation, die die Wettbewerbe FIRST Robotics Competition , FIRST Tech Challenge , FIRST Lego League Challenge , FIRST Lego League Explore und FIRST Lego League Discover veranstaltet. ^{[ 4 ]} Gegründet 1989 von Dean Kamen und Woodie Flowers , verfolgt FIRST das Ziel, Schülerinnen und Schüler für Ingenieurwissenschaften und Technologie zu begeistern . Die Organisation beschreibt ihre Philosophie als Kooperation und respektvolles Miteinander. FIRST betreibt außerdem FIRST Place, eine Forschungseinrichtung am Hauptsitz in Manchester, New Hampshire , wo Bildungsprogramme und Ferienlager für Schüler und Lehrkräfte angeboten werden. ^{[ 5 ]}

FIRST ist eine gemeinnützige, öffentliche Wohltätigkeitsorganisation. Sie lizenziert qualifizierte Teams, in der Regel Schulen oder anderen Jugendorganisationen, zur Teilnahme an ihren Wettbewerben. Die Teams zahlen im Gegenzug eine Gebühr an FIRST; diese Gebühren, die größtenteils für die Ausrüstung der Teams und andere Dienstleistungen verwendet werden, bilden den Großteil der Einnahmen von FIRST. ^{[ 6 ]} Oberstes Gremium von FIRST ist der Vorstand , dem Führungskräfte aus der Wirtschaft und ehemalige Regierungsbeamte angehören. FIRST verfügt außerdem über einen beratenden Vorstand und mehrere leitende Berater; zu diesen Beratern gehören Ingenieure, engagierte Freiwillige und andere erfahrene Organisatoren. Das operative Tagesgeschäft wird von einem zehnköpfigen Managementteam geleitet , bestehend aus einem CEO und verschiedenen Vizepräsidenten und weiteren Führungskräften. ^{[ 7 ]}

Das erste und bisher größte Programm von FIRST ist der FIRST Robotics Wettbewerb. Ziel dieses Wettbewerbs ist es, Schülerinnen und Schüler der Oberstufe für den Ingenieurberuf zu begeistern, indem ihnen praktische Erfahrungen in der Zusammenarbeit mit Ingenieuren bei der Roboterentwicklung ermöglicht werden. Der erste FIRST Robotics Wettbewerb fand 1992 in der Turnhalle der Manchester Memorial High School statt . ^{[ 8 ]} Seit 2019 nehmen über 3.700 Teams mit insgesamt über 46.000 Schülerinnen und Schülern aus Australien, Brasilien, Kanada, Frankreich, der Türkei, Israel, Mexiko, den Niederlanden, den USA, Großbritannien ^{[ 1 ]} und weiteren Ländern an dem jährlichen Wettbewerb teil. Insgesamt gibt es mehr als 9.000 Teams (aktive und inaktive).

Die Wettbewerbsaufgabe ändert sich jedes Jahr, und die Teams dürfen nur bestimmte Komponenten aus den Vorjahren wiederverwenden. Die Roboter haben ein maximales Gewicht und eine maximale Größe, üblicherweise etwa 57 kg (125 Pfund) und 63,5 x 63,5 cm (25 x 25 Zoll). Das jedem Team ausgehändigte Set enthält einen Basissatz an Bauteilen. Die Anmeldung und das Teileset kosten zusammen etwa 6.500 US-Dollar . ^{[ 9 ]} Die Details des Wettbewerbs werden am ersten Samstag im Januar veröffentlicht (außer wenn dieser Samstag auf den 1. oder 2. Januar fällt), und die Teams haben etwa sechs Wochen Zeit, einen Roboter zu bauen, der die Aufgaben des Wettbewerbs erfüllen kann.

Im Jahr 2011 nahmen Teams im März an 48 Regional- und Bezirkswettbewerben teil ^{[ 10 ] [ 11 ]} , um sich für die FIRST-Meisterschaft im April in St. Louis zu qualifizieren. Die Meisterschaften der Vorjahre fanden in Atlanta, Georgia , Houston, Texas und im Epcot-Park von Walt Disney World statt . ^{[ 12 ]} Am 7. Oktober 2009 gab FIRST bekannt, dass die Meisterschaft von 2011 bis 2013 in St. Louis, Missouri, ausgetragen wird. ^{[ 13 ]} Jedes Jahr vergibt die FIRST Robotics Competition Stipendien an die Teilnehmer des Programms. 2011 wurden Stipendien im Wert von über 14 Millionen US-Dollar von mehr als 128 Hochschulen, Universitäten, Verbänden und Unternehmen vergeben.

Das Distriktwettbewerbssystem wurde in Michigan eingeführt und umfasst seit 2017 auch Distrikte im pazifischen Nordwesten, im Mittelatlantik, im Großraum Washington D.C., in Neuengland, Georgia, North Carolina, Ontario und Israel. Die Distrikte in Ontario und Israel waren bei ihrer Gründung 2017 die ersten außerhalb der Vereinigten Staaten. Das Distriktwettbewerbssystem revolutionierte die traditionellen regionalen Wettbewerbe, indem es Teams ermöglicht, an mehreren kleineren Veranstaltungen teilzunehmen. Ein zugehöriger Ranglistenalgorithmus entscheidet darüber, welche Teams in die nächste Wettbewerbsrunde einziehen.

Die FIRST Tech Challenge, ursprünglich FIRST Vex Challenge, ist ein Robotikwettbewerb für Fortgeschrittene, der von FIRST am 22. März 2005 angekündigt wurde. Laut FIRST sollte dieser Wettbewerb Schulen eine zugänglichere und kostengünstigere Alternative bieten. FIRST gab außerdem an, dass sich das FIRST Tech Challenge-Programm an Teilnehmer mit mittleren Kenntnissen richtet. Die Roboter der FIRST Tech Challenge sind etwa ein Drittel so groß wie die ihrer Pendants im FIRST Robotics Competition. Die FIRST Tech Challenge soll Schülern den Übergang vom FIRST LEGO League Challenge -Wettbewerb zum FIRST Robotics Competition erleichtern. Sie wurde für das kommerziell erhältliche Vex Robotics Design System entwickelt. ^{[ 14 ]}

Die Pilotsaison 2005 des FVC beinhaltete eine Demonstration der FIRST Vex Challenge mit einem maßstabsgetreuen Modell (1/3) des FIRST Robotics Competition 2004, FIRST Frenzy: Raising the Bar . In der Pilotsaison 2005/2006 spielten die FVC-Teams das Half-Pipe Hustle -Spiel mit Racquetbällen und Rampen. In der FIRST Tech Challenge-Saison 2006/2007 traten die Teams in der Hangin'-A-Round- Challenge mit Softbällen, Drehplattformen, einer Hängestange und einem größeren „Atlas“-Ball an, der deutlich größer als die meisten Vex-Roboter und daher schwieriger zu handhaben ist. ^{[ 15 ] [ 16 ]} Die Wettbewerbe fanden in den USA, Kanada und Mexiko statt. ^{[ 17 ]}

Für die FIRST Tech Challenge-Saison 2008/09 wurde ein neues System eingeführt, da FIRST von der VEX-Plattform abwich und in Zusammenarbeit mit verschiedenen Anbietern ein eigenes System und eine Steuerung namens TETRIX entwickelte . Basierend auf dem LEGO Mindstorms NXT „Gehirn“ und mit zusätzlichen, spezialisierten Controllern, um die Einschränkungen des NXT zu überwinden, nutzten die Teams eine Bluetooth-Verbindung zwischen dem NXT und einem Laptop mit der FIRST Tech Challenge-Fahrerstationssoftware. Die Fahrer der Teams steuerten ihre Roboter mit einem oder zwei USB-Gamepads. In der FIRST Tech Challenge-Saison 2015/16 wurde der LEGO Mindstorms NXT in einer Partnerschaft mit Qualcomm als „Gehirn“ des Roboters durch ein Android-Gerät ersetzt, das über WiFi Direct mit einem separaten Android-Gerät der „Fahrerstation“ kommunizierte. Zusätzlich konnten die Schüler ihre Roboter wahlweise mit MIT App Inventor oder Android Studio (Java-Sprache) programmieren.

1998 wurde die FIRST LEGO League Challenge (ehemals FIRST LEGO League) ins Leben gerufen, ein Programm ähnlich dem FIRST Robotics Wettbewerb. Es richtet sich an Schüler im Alter von 9 bis 14 Jahren und nutzt LEGO Mindstorms Sets (EV3, NXT, RCX), um handtellergroße LEGO-Roboter zu bauen. Diese werden anschließend mit der ROBOLAB-Software (RCX-basierte Systeme) oder der Mindstorms NXT- bzw. EV3-Software (für NXT- bzw. EV3-basierte Systeme) programmiert, um autonom gegen andere Teams anzutreten. ^{[ 18 ]} Die ROBOLAB-Software basiert auf der industriellen Steuerungstechnik-Software LabVIEW von National Instruments . Die Kombination aus austauschbaren LEGO-Teilen, Computerbausteinen, Sensoren und der genannten Software ermöglicht es Kindern und Jugendlichen, einfache Modelle realer Robotersysteme zu bauen. ^{[ 19 ]} Dieser Wettbewerb beinhaltet auch eine Recherchekomponente, die sich thematisch an das jeweilige Spiel anpasst und eine reale Situation behandelt, aus der die Schüler im Laufe der Saison lernen können. Im Jahr 2020 wurde das Programm in FIRST LEGO League Challenge umbenannt.

Die Einfachheit der Spiele, die vergleichsweise niedrigen Team-Startkosten und die Verbindung zur LEGO Gruppe machen es zum umfangreichsten aller FIRST-Wettbewerbe, obwohl es weniger bekannt ist und weniger Sponsoren hat als die FIRST Tech Challenge oder die FIRST Robotics Competition. Im Jahr 2009 nahmen 14.725 Teams aus 56 Ländern an lokalen, regionalen, nationalen und internationalen Wettbewerben teil, verglichen mit rund 1.600 Teams in etwa 10 Ländern bei der FIRST Robotics Competition. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

Am 19. März 2026 gab FIRST bekannt, dass LEGO beschlossen hat, den Vertrag mit FIRST nicht zu verlängern. Die Saison 2026/27 wird die letzte Saison der FIRST LEGO League sein. ^{[ 22 ]}

Die FIRST LEGO League Explore (ehemals FIRST LEGO League Jr.) ist eine Variante der FIRST LEGO League Challenge für Grundschulkinder. Kinder zwischen 5 und 8 Jahren bauen hier LEGO-Modelle, die sich mit der jeweiligen Jahresaufgabe auseinandersetzen. Mindestens ein Teil jedes Modells ist beweglich. Die Teams nehmen an Ausstellungen im ganzen Land teil, wo sie ihre Modelle präsentieren und erklären und nach Möglichkeiten für Auszeichnungen suchen.

Die 2019 ins Leben gerufene FIRST LEGO League Discover richtet sich an Kinder im Alter von 4 bis 6 Jahren und bietet einen spielerischen Einstieg in die MINT-Fächer. Die Teams nutzen LEGO Duplo Sets, um die jährliche Herausforderung zu meistern und ihre Modelle in Ausstellungen zu präsentieren, die denen der FIRST LEGO League Explore ähneln. ^{[ 23 ]}

Die FIRST Championship ist ein jährliches Event, bei dem die 600 besten FRC- Teams, 160 besten FTC -Teams und 168 besten FLL- Teams aus aller Welt um die Bildung der siegreichen Allianz für die jeweilige Challenge kämpfen. ^{[ 24 ]} In der Vergangenheit fand die FIRST Championship in St. Louis, Missouri; Detroit, Michigan; und Houston, Texas statt. Von 2018 bis 2020 wurde sie in Detroit, Michigan, und Houston, Texas ausgetragen. ^{[ 25 ]} Bei der Championship 2014 kündigte FIRST Änderungen für die Struktur 2015 an, die ein stärkeres „ Olympisches Dorf “-Feeling erzeugen und eine Neuordnung der Programme in der Stadt beinhalten sollten.

FIRST selbst ist eine sich selbst finanzierende Organisation; die einzelnen Teams sind jedoch auf externe Finanzierungsquellen angewiesen. Auch die Durchführung regionaler Veranstaltungen und der FIRST-Meisterschaft erfordert erhebliche externe Mittel. Im Jahr 2010 erhielt FIRST eine Förderung im Rahmen des Google- Projekts 10^100. ^{[ 26 ]}

Teams können von ihren Mitgliedern, seien es Mentoren oder Studierende, einen Beitrag zu den Kosten des Teambetriebs verlangen. Beispielsweise können Mitglieder eine Gebühr entrichten oder Werkzeuge und Einrichtungen spenden.

Teams unterstützen sich häufig gegenseitig. Dies kann die Bereitstellung von Geldern, Werkzeugen, Einrichtungen oder Mentoring umfassen. Respektvolle Professionalität und Kooperation sind Kernprinzipien der FIRST-Philosophie.

Die häufigste Form der finanziellen und materiellen Unterstützung von Teams erfolgt über das lokale Umfeld. Da die meisten Teams an einer Schule oder einem Schulbezirk angesiedelt sind, stellen Schulen oft die notwendige Infrastruktur bereit. Kommunen und Privatpersonen können Teams finanziell und anderweitig unterstützen. Lokale Universitäten und Hochschulen fördern Teams häufig mit erheblichen Mitteln.

Unternehmensspenden und -zuschüsse decken in der Regel den Großteil der Finanzierung eines etablierten Teams. Zu den Hauptförderern zählen BAE Systems , Google , Raytheon , Apple Inc. , die NASA und National Instruments .

Jedes Jahr gibt Gründer Dean Kamen den teilnehmenden Studierenden bei seiner Rede zur Auftaktveranstaltung eine Hausaufgabe. Diese besteht oft darin, FIRST auf verschiedene Weise bekannter zu machen, beispielsweise durch die Steigerung der Teilnehmerzahlen bei Regionalmeisterschaften (2005) ^{[ 27 ]} , die Betreuung von Nachwuchsteams, die Sicherstellung, dass FIRST-spezifische Stipendien beantragt werden (2004) ^{[ 28 ]} und die Erforschung der Leistungsfähigkeit von Motoren sowie die Weitergabe dieser Informationen an andere Teams (2006) ^{[ 29 ]} . 2007 bestand Deans Hausaufgabe darin, dass jedes Team seine Regierungsvertreter (z. B. Bürgermeister , Abgeordnete , Gouverneure , Bundesbeamte) kontaktierte und sie zu einer FIRST-Regionalmeisterschaft oder zur Meisterschaft einlud, um sie mit dem Wettbewerb vertraut zu machen und das politische Bewusstsein für FIRST zu stärken. 2008 sollten die Teams die Medien stärker über FIRST informieren. Im Jahr 2009 bestand die Hausaufgabe für jedes Team darin, alle Schüler, Mentoren und andere am Team Beteiligte (ehemalige oder aktuelle) bei FIRST zu registrieren. ^{[ 30 ]} Ein Ziel dieses Registrierungsprozesses war es, FIRST Daten zur Verfügung zu stellen, die belegen, dass viele Menschen von ihren Erfahrungen im FIRST-Robotikbereich profitiert hatten, und mehr Fördermittel für robotikbezogene Veranstaltungen zu generieren.

Bei der Weltmeisterschaft in Atlanta sprachen unter anderem der ehemalige US-Präsident George H. W. Bush (2008) und der US-Bildungsminister Arne Duncan (2010). Im selben Jahr wurde Jon Dudas , ehemaliger US-Unterstaatssekretär im Handelsministerium und Direktor des US-Patent- und Markenamts, zum Präsidenten von FIRST gewählt. ^{[ 31 ]} Bei der Meisterschaft in St. Louis hielt der ehemalige US-Präsident Barack Obama von 2011 bis 2014 eine vorab aufgezeichnete Rede. Auch in Kanada hat FIRST die Aufmerksamkeit der Politik auf sich gezogen. Die Abgeordneten Bob Delaney ^{[ 32 ]} und Vic Fedeli ^{[ 33 ]} aus Ontario berichteten im Parlament von Ontario über ihre Erfahrungen mit dem FIRST Robotics Competition und bekundeten ihre Unterstützung. Die NASA ist über ihr Robotics Alliance Project ein wichtiger Förderer von FIRST. Im Jahr 2018 wurde FIRST in der ersten Folge der fünften Staffel von STEM in 30 , der Fernsehsendung des National Air and Space Museum für Schüler der Mittelstufe, vorgestellt.

FIRST fördert eine Philosophie der Teamarbeit und Zusammenarbeit unter Ingenieuren und ermutigt konkurrierende Teams zu einem freundschaftlichen Umgang miteinander und gegenseitiger Unterstützung. Häufig verwendete Begriffe für dieses Ethos sind „Gracious Professionalism“ und „Coopertition“ ; Begriffe, die von Woodie Flowers und Kamen geprägt wurden und Respekt gegenüber Wettbewerbern sowie Integrität im eigenen Handeln unterstützen. ^{[ 34 ]} Das Konzept des „Gracious Professionalism“ entstand aus einem Robotik-Kurs, den Flowers am Massachusetts Institute of Technology (MIT) unterrichtete. ^{[ 35 ]} „Coopertition“ ist unter der US-Patentnummer 7,507,169 von Dean Kamen patentiert. ^{[ 36 ]}

Hinweis: Alle Jahreszahlen geben das Jahr an, in dem die Meisterschaft in diesem Spiel stattfand.

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