在一般人眼里，機器人屬于高精尖的科技產(chǎn)品，是科學(xué)家們研究的事情。今年5月底舉行的第二屆國際水中機器人大賽，由太原理工大學(xué)推薦的3D打印水中機器魚的項目獲得創(chuàng)新創(chuàng)意金獎。研究這個3D打印機器魚的會是什么樣的人呢？是白發(fā)蒼蒼的老教授，還是《最強大腦》里Dr.魏一樣的年輕科學(xué)家？近日，記者走近這個項目研發(fā)團隊發(fā)現(xiàn)，他們是一群大學(xué)生，其中一名學(xué)生剛上大二。

 

　　中學(xué)時有所接觸大學(xué)加入機器人團隊

 

　　這名大二學(xué)生叫周曉天，是太原理工大學(xué)軟件工程系的學(xué)生。

 

　　在位于省城千峰南路的太原理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心，記者見到了周曉天，他瘦瘦高高的，戴著眼鏡，十分清秀，身穿一身運動服，干凈整潔。“我是軟件工程系的，參加選修課程有一年多了。”他簡要介紹了姓名、專業(yè)后，就開始興致勃勃地說起接觸機器人的一個契機。

 

　　周曉天回憶，在上初中時，他接觸了PASCAL語言，后來又參加了中學(xué)計算機競賽和信息學(xué)的競賽，到了高中，他又參加了通用設(shè)計課程，當(dāng)時是一名物理學(xué)副教授代的課，“我們還親手做了兩個電子類的小產(chǎn)品。就是在制作兩個小作品時，我喜歡上了設(shè)計程序，控制它去干點這個，弄點那個動作……”

 

　　2012年秋，周曉天考入太原理工大學(xué)后，就聽說學(xué)校有個機器人團隊，也有相關(guān)的選修課。在軍訓(xùn)完的第三周，他參加了機器人團隊的選修課，幾節(jié)課下來，他眼界大開，對于機器人的設(shè)計、科研和競賽等產(chǎn)生了濃厚的興趣，再加上有中學(xué)的計算機語言的底子，基本的軟硬件知識、操作都能上手，讓他在同時選修這門課的幾十名學(xué)生中脫穎而出。2013年1月份，他寫出了書面申請加入機器人團隊，經(jīng)批準(zhǔn)后，他正式加入水中機器人項目研發(fā)團隊。

 

　　初入團隊制作機器蟹獲銅獎

 

　　2013年寒假返校后，周曉天所有的業(yè)余時間都泡在了機器人訓(xùn)練中心。他運用Arduino平臺，借助“開源軟件”，設(shè)計了“仿生機器蟹”。其實，機器蟹的功能也比較簡單，就是使用三個舵機合成一條腿，一共6條腿。周曉天拿出了他當(dāng)初設(shè)計的機器蟹，約有臉盆大小，6條腿中間有控制板和電路。“螃蟹不是應(yīng)該8條腿嗎，怎么只弄了6條？”記者問。周曉天說，他當(dāng)時也想弄8條來著，但是后來上網(wǎng)查了一下，走路只用6條，另外兩條是劃水用的，既然是仿生，就要按照實際功用來。

 

　　由于使用的電機散熱不好，用來貼電機的膠經(jīng)常被融化，這后來降低功率進行了一定的改進。另外一些小的配件，機器人中心的工廠就能把配件直接做好，這為周曉天節(jié)省了很多時間，用來計算和調(diào)整、設(shè)計機器蟹的其他參數(shù)。

 

　　在2013年寧波國際水中機器人大賽中，周曉天的“仿生機器蟹”榮獲銅獎。

 

　　他的課余時間都泡在機器人訓(xùn)練中心

 

　　升入大二后，周曉天和另外兩名同學(xué)覺得3D打印技術(shù)是一個非常高端大氣上檔次的研究項目，就向指導(dǎo)老師說明了意向。“打印什么，怎么打？這在當(dāng)時都沒有定論……”周曉天說，他們的一個水中機器魚的外殼，使用頻繁，因為防水性和靈巧性不好，機器魚項目的參賽選手十分苦惱。能不能使用3D打印水中機器魚，成為周曉天開始琢磨的一項課題。

 

　　使用ABS（一種化學(xué)特殊材質(zhì)）打印機器魚的魚頭，可大大減輕魚頭質(zhì)量，使得魚頭在水中轉(zhuǎn)彎更靈便。隨后，調(diào)整參數(shù)、修正誤差，每個動作都要微調(diào)，如果弄不好，魚頭打出來就成了殘次品。

 

　　說起來容易，做起來卻沒那么輕松。除了上課，周曉天所有的時間都泡在了機器人訓(xùn)練中心。由于訓(xùn)練中心晚上11點要關(guān)門，他回了宿舍后還要繼續(xù)琢磨，在宿舍做出好幾套編程，第二天再去訓(xùn)練中心試，不行就回來再改。

 

　　為了方便隨時投入機器人訓(xùn)練，周曉天和幾名學(xué)長在學(xué)校附近合租了一套房子。3D打印需要有人監(jiān)控，每打一條192mm的魚頭，需要11.5個小時，算好時間來設(shè)定、微調(diào)。一趟趟從課堂往訓(xùn)練中心跑，連軸打印，打印之后還要打眼、固定、加魚尾，外身噴漆，再用“O”形橡膠圈固定……“經(jīng)過長時間的磨合，終于可以正常打印魚頭了。”周曉天說，雖然有數(shù)字化加工設(shè)備，縮短了時間，但他仍感覺編程時間倉促，說明理論知識還有所欠缺。

 

　　在實驗室的水池，周曉天將3D打印水中機器魚自由操作，水中的機器魚按照程序設(shè)定，頂著一顆皮球不停地轉(zhuǎn)彎、游弋。

 

　　隊友間的默契和信任讓他受益良多

 

　　團隊隊員之間不僅有合作，更重要的是彼此的默契和信任。比如，有的隊員發(fā)現(xiàn)研究進程中有小問題，他不說的話，這些小問題肯定會變成大問題，到時候會影響整體的發(fā)揮和最終效果。

 

　　相互之間提意見，會虛心接受，互相學(xué)習(xí)，共有的默契也是這樣形成的，比如在賽場上，誰操作什么，誰負責(zé)答辯，誰臨場改程序等。“除了我，另外還有三個同學(xué)，一個負責(zé)自主魚的操作，另外兩個參加傳統(tǒng)項目的比賽，我主要負責(zé)創(chuàng)新創(chuàng)意的答辯。我們的另一個項目自主魚獲得了一等獎。”

 

　　5月24日，在廣東潮州舉辦的第二屆國際水中機器人大賽中，共有韓國、荷蘭、英國和澳大利亞56個學(xué)校299支隊伍300多人參加。太原理工大學(xué)共獲得一個金獎、一個一等獎和一個銅獎。目前，周曉天他們團隊又開始為今年下半年的一項機器人比賽做準(zhǔn)備。

 

　　太原理工大學(xué)的李衛(wèi)國老師稱，在近半年時間里，參賽隊員每天工作時間都在12小時以上。“有獨立的見解，吃苦耐勞，極高的動手能力和協(xié)調(diào)合作精神，這讓許多參加我們機器人小組的畢業(yè)生，成為各個單位搶著要的香餑餑。”李衛(wèi)國老師說，參加機器人大賽只是一個手段，更重要的是讓這些隊員真正熱愛自己的專業(yè)，多學(xué)本領(lǐng)，武裝自己。

 

　　○記者手記

 

　　只要有夢想就大膽去追逐

 

　　會跳舞的機器人、能泡茶的機器人、能打掃家庭衛(wèi)生的機器人、能大批量生產(chǎn)工業(yè)配件的機器人……這些形形色色的機器人，幾乎覆蓋了家庭生活和工業(yè)生產(chǎn)，正創(chuàng)造著未來。比如，能打掃衛(wèi)生的機器人，可以設(shè)置規(guī)定的區(qū)域，讓他遠離小孩，防止傷著孩子，設(shè)置高低落差，防止機器人從高處跌落；像富士康和其他汽車制造廠，機器人參與生產(chǎn)過程已經(jīng)是未來的主攻項目。

 

　　對于普通人來說，機器人世界是神秘的，對于大多數(shù)男孩子來說，機器人的世界是讓人向往的。采訪中，周曉天告訴記者，從最初的制作電子小產(chǎn)品，到現(xiàn)在控制水中機器魚，他深深愛上了機器人的制作和比賽過程。按他的話說，“它是用我的代碼操作的，規(guī)定它怎么動它就怎么動。我再改動一下，它又跟原來不一樣了……在別人看來非常神奇的東西，其實就掌握在我的手中和心中，這種感覺非常棒。”

 

　　在周曉天周圍，很多人都想進機器人團隊，但只有少數(shù)人能這么幸運。在這里，本報想對所有的孩子說，只要你有這個夢想，就大膽去追逐，用自己的努力，去敲開機器人的大門。