ME72 飞上天空，进行激动人心的 Quid…飞艇四人篮球

3 月 8 日，加州理工学院斯科特布朗体育馆内的篮球场上看不到扫帚或游走球，但在观看第 39 届年度 ME72 工程设计竞赛时，很难不想到每个人最喜欢的少年巫师和他的运动消遣。当旁观者在看台上欢呼时，遥控飞艇在空中机动，捞起闪亮的蓝色漂浮球，有时将它们送入离地面 10 英尺高的球门。

每年，加州理工学院的三年级机械工程本科生都会参加 ME72，这是一门为期两个学期的基于项目的课程，最终以工程设计竞赛告终。挑战的细节每年都各不相同（以前的学生的任务是建造两栖机器人、“SumoBots”和机器人坦克），但比赛总是展示学生团队的独创性和工程能力，他们花费数百小时设计、建造、测试和重新构想他们的参赛作品，直到课程的大结局。

今年的挑战赛被称为“飞艇四球”，是比赛历史上机器人的第一次空战。这项任务由该课程的顾问、机械和土木工程教授迈克尔·梅洛（Michael Mello，12岁博士）和他的助教们提出，听起来很简单：设计和建造多达三个充满氦气的轻于空气的飞行器，以拦截中性浮力气球，并推动它们通过球场另一侧的三个目标之一。

实际上，任务的各个方面，包括使用什么材料来制造飞艇，制造它们的形状，以及使用什么硬件和电子设备来操纵它们在空中，都是非常棘手的。

“这比看起来要难得多。对于人眼来说，远距离看到一个球并以某种方式远程引导你的气球朝向它是具有挑战性的，“梅洛说。“然后是浮力和重量限制。你只能从氦气中获得这么多的垂直升力。每一盎司都很重要，因此学生必须就使用什么材料以及他们愿意做出哪些权衡做出很多决定。

学生们分成五个小组，每个小组有四到五名成员——B.O.O.M.（混乱的飞艇行动）、Las Aguilas Azules、Led Zeppelin、Mechromancers 和 M.O.A.B.（所有飞艇之母）。从秋季学期开始，学生们首先参加了迎新讲座，然后开始了他们项目的设计阶段。在第一个学期结束时，每个团队都必须完成一个机动性里程碑，并证明其中一架飞艇可以飞行和操纵。然后在冬季学期的 10 周内，团队反复进行原型设计、测试、集思广益和调整，以达到最终产品，最终在布朗体育馆播出。

在一个团队发现了一种出色的可热封金属化薄膜（可以熨烫在一起的聚酯薄膜状材料片）后，所有团队最终都用它来制作气球“信封”，即飞艇的飞艇部分。所有团队还使用薄而柔韧的碳纤维杆或轻木来创建框架结构并将其集成到他们的飞艇上。但除了这些相似之处之外，每个团队都提出了自己的设计和机动方法。

“看到他们想出的东西真的很了不起，”梅洛说。

学生们在尤多拉·赫尔·斯伯丁工程实验室地下室的吉姆·霍尔设计和原型实验室工作，他们花了大部分下午和许多晚上来建造和调整他们的飞艇。除其他工具外，今年的团队严重依赖3D打印机为车载电子设备制造定制的轻质接头和托架。

“很多都是原型，测试，失败，更多的原型，更多的测试，失败，经历了一堆迭代，”B.O.O.M.团队的学生之一Sofia Syed说，“上学期，我们在整个学期都在研究一种风格的电子产品，直到我们最后的模拟演示，但它并没有像我们希望的那样好用。 因此，我们不得不几乎完全修改我们的设计。

梅洛说，这样的经历是完全可以预料的，也是这门课的重点。Mello 说，能够解决问题并学会与队友进行建设性沟通、委派任务、遵守时间表以及投入“真正解决问题”所需的时间是 ME72 的一些核心价值观和能力，它们对员工中的工程师来说是无价的。

来自机械法师团队的Payal Patel补充说，该课程的学生也从从头开始创造东西的经验中学到了很多东西。“我不太可能在未来建造飞艇，但我认为从头开始建造东西的过程绝对是我可以继承的，”帕特尔说。“在这个项目中，我们必须非常适应，因为没有人真正这样做过。考虑到我们的时间限制，我们必须快速思考。

在比赛的前一天，M.O.A.B.团队的学生正在做最后一刻的准备工作，打印额外的零件，并确保飞艇下方用于捕捉球的网状托架准备就绪。伊莎贝尔·拉格布（Isabelle Ragheb）对她团队的车辆非常有信心。“我们投入了大量的时间和精力，但总有最后一刻的事情，”她说。

队友迈尔斯·琼斯（Miles Jones）表示同意。“有时候，当你坐飞机时，你只是运气不好。因此，只是试图控制控件就是我们的游戏名称。

M.O.A.B.努力提高其白色飞艇的机动性和驾驶精度。有一次，学生们改变了电动管道风扇的配置，这些风扇可以引导车辆并将捕获的球推过球门。该团队还在飞艇上添加了大型纸板鳍，以提高稳定性。当他们注意到飞艇的关节都在一个方向上开裂时，他们甚至开始以不同的方向3D打印飞艇的关节。“我们经历了很多次迭代，”琼斯说。

比赛当天，所有同学的辛勤付出都得到了回报。五支球队在循环赛中竞争，一支球队在四分半钟的战斗中与另一支球队对峙，试图夺取最多的球并进球。如果一艘飞艇抓住并抓住一个球直到比赛结束，它就会为球队赢得一分。如果它设法将球从任何一个方向推过对方的球门，它就会获得两分。

当飞艇得分时，旁观者欢呼雀跃，有时在飞艇摇摇欲坠时呻吟。随着比赛的进行，学生们在场边狂热地工作，试图进行必要的维修和调整，一些飞艇遭受了损坏。

来自马德雷山脉中学的中学生在现场为他们最喜欢的球队加油。“我每年都会带他们来，只是为了激励他们的未来，”这所中学的科学和机器人老师拉维·德夫·阿南丹（Ravi Dev Anandhan）说。“他们看到了最终目标，这激励了他们。我们非常喜欢它。每一年都不一样，学生们完全被它惊叹不已。

在最初的循环赛之后，每支球队与其他球队对决一次，五支球队中的一支被淘汰，其余四支球队进入半决赛。在整个比赛中，M.O.A.B.在每场对决中都占据了主导地位，在单轮比赛中获得了多达23分。M.O.A.B. 在最后一轮对阵机械法师。在比赛还剩不到一分钟的时候，机械法师的粉红色飞艇将两个球推入球门，将比分缩小到8-6，观众们疯狂了。M.O.A.B 在时间结束时抓住并握住了 8 个球，并带着 ME72 齿轮形奖杯离开了。

尽管如此，来自机械法师的 AJ Torres 在比赛结束后表示，她喜欢这项赛事的一切。自从她第一次听说ME72课程以来，她就一直对参加ME72感到兴奋。“它真的没有辜负我的期望，”托雷斯说。“我只是为课程结束感到难过。没有店会很寂寞。