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在一般人眼里，机器人属于高精尖的科技产品，是科学家们研究的事情。今年5月底举行的第二届国际水中机器人大赛，由太原理工大学推荐的3D打印水中机器鱼的项目获得创新创意金奖。研究这个3D打印机器鱼的会是什么样的人呢？是白发苍苍的老教授，还是《最强大脑》里Dr.魏一样的年轻科学家？近日，记者走近这个项目研发团队发现，他们是一群大学生，其中一名学生刚上大二。 中学时有所接触大学加入机器人团队 这名大二学生叫周晓天，是太原理工大学软件工程系的学生。 在位于省城千峰南路的太原理工大学工程训练中心，记者见到了周晓天，他瘦瘦高高的，戴着眼镜，十分清秀，身穿一身运动服，干净整洁。“我是软件工程系的，参加选修课程有一年多了。”他简要介绍了姓名、专业后，就开始兴致勃勃地说起接触机器人的一个契机。 周晓天回忆，在上初中时，他接触了PASCAL语言，后来又参加了中学计算机竞赛和信息学的竞赛，到了高中，他又参加了通用设计课程，当时是一名物理学副教授代的课，“我们还亲手做了两个电子类的小产品。就是在制作两个小作品时，我喜欢上了设计程序，控制它去干点这个，弄点那个动作……” 2012年秋，周晓天考入太原理工大学后，就听说学校有个机器人团队，也有相关的选修课。在军训完的第三周，他参加了机器人团队的选修课，几节课下来，他眼界大开，对于机器人的设计、科研和竞赛等产生了浓厚的兴趣，再加上有中学的计算机语言的底子，基本的软硬件知识、操作都能上手，让他在同时选修这门课的几十名学生中脱颖而出。2013年1月份，他写出了书面申请加入机器人团队，经批准后，他正式加入水中机器人项目研发团队。 初入团队制作机器蟹获铜奖 2013年寒假返校后，周晓天所有的业余时间都泡在了机器人训练中心。他运用Arduino平台，借助“开源软件”，设计了“仿生机器蟹”。其实，机器蟹的功能也比较简单，就是使用三个舵机合成一条腿，一共6条腿。周晓天拿出了他当初设计的机器蟹，约有脸盆大小，6条腿中间有控制板和电路。“螃蟹不是应该8条腿吗，怎么只弄了6条？”记者问。周晓天说，他当时也想弄8条来着，但是后来上网查了一下，走路只用6条，另外两条是划水用的，既然是仿生，就要按照实际功用来。 由于使用的电机散热不好，用来贴电机的胶经常被融化，这后来降低功率进行了一定的改进。另外一些小的配件，机器人中心的工厂就能把配件直接做好，这为周晓天节省了很多时间，用来计算和调整、设计机器蟹的其他参数。 在2013年宁波国际水中机器人大赛中，周晓天的“仿生机器蟹”荣获铜奖。 他的课余时间都泡在机器人训练中心 升入大二后，周晓天和另外两名同学觉得3D打印技术是一个非常高端大气上档次的研究项目，就向指导老师说明了意向。“打印什么，怎么打？这在当时都没有定论……”周晓天说，他们的一个水中机器鱼的外壳，使用频繁，因为防水性和灵巧性不好，机器鱼项目的参赛选手十分苦恼。能不能使用3D打印水中机器鱼，成为周晓天开始琢磨的一项课题。 使用ABS（一种化学特殊材质）打印机器鱼的鱼头，可大大减轻鱼头质量，使得鱼头在水中转弯更灵便。随后，调整参数、修正误差，每个动作都要微调，如果弄不好，鱼头打出来就成了残次品。 说起来容易，做起来却没那么轻松。除了上课，周晓天所有的时间都泡在了机器人训练中心。由于训练中心晚上11点要关门，他回了宿舍后还要继续琢磨，在宿舍做出好几套编程，第二天再去训练中心试，不行就回来再改。 为了方便随时投入机器人训练，周晓天和几名学长在学校附近合租了一套房子。3D打印需要有人监控，每打一条192mm的鱼头，需要11.5个小时，算好时间来设定、微调。一趟趟从课堂往训练中心跑，连轴打印，打印之后还要打眼、固定、加鱼尾，外身喷漆，再用“O”形橡胶圈固定……“经过长时间的磨合，终于可以正常打印鱼头了。”周晓天说，虽然有数字化加工设备，缩短了时间，但他仍感觉编程时间仓促，说明理论知识还有所欠缺。 在实验室的水池，周晓天将3D打印水中机器鱼自由操作，水中的机器鱼按照程序设定，顶着一颗皮球不停地转弯、游弋。 队友间的默契和信任让他受益良多 团队队员之间不仅有合作，更重要的是彼此的默契和信任。比如，有的队员发现研究进程中有小问题，他不说的话，这些小问题肯定会变成大问题，到时候会影响整体的发挥和最终效果。 相互之间提意见，会虚心接受，互相学习，共有的默契也是这样形成的，比如在赛场上，谁操作什么，谁负责答辩，谁临场改程序等。“除了我，另外还有三个同学，一个负责自主鱼的操作，另外两个参加传统项目的比赛，我主要负责创新创意的答辩。我们的另一个项目自主鱼获得了一等奖。” 5月24日，在广东潮州举办的第二届国际水中机器人大赛中，共有韩国、荷兰、英国和澳大利亚56个学校299支队伍300多人参加。太原理工大学共获得一个金奖、一个一等奖和一个铜奖。目前，周晓天他们团队又开始为今年下半年的一项机器人比赛做准备。 太原理工大学的李卫国老师称，在近半年时间里，参赛队员每天工作时间都在12小时以上。“有独立的见解，吃苦耐劳，极高的动手能力和协调合作精神，这让许多参加我们机器人小组的毕业生，成为各个单位抢着要的香饽饽。”李卫国老师说，参加机器人大赛只是一个手段，更重要的是让这些队员真正热爱自己的专业，多学本领，武装自己。 ○记者手记 只要有梦想就大胆去追逐 会跳舞的机器人、能泡茶的机器人、能打扫家庭卫生的机器人、能大批量生产工业配件的机器人……这些形形色色的机器人，几乎覆盖了家庭生活和工业生产，正创造着未来。比如，能打扫卫生的机器人，可以设置规定的区域，让他远离小孩，防止伤着孩子，设置高低落差，防止机器人从高处跌落；像富士康和其他汽车制造厂，机器人参与生产过程已经是未来的主攻项目。 对于普通人来说，机器人世界是神秘的，对于大多数男孩子来说，机器人的世界是让人向往的。采访中，周晓天告诉记者，从最初的制作电子小产品，到现在控制水中机器鱼，他深深爱上了机器人的制作和比赛过程。按他的话说，“它是用我的代码操作的，规定它怎么动它就怎么动。我再改动一下，它又跟原来不一样了……在别人看来非常神奇的东西，其实就掌握在我的手中和心中，这种感觉非常棒。” 在周晓天周围，很多人都想进机器人团队，但只有少数人能这么幸运。在这里，本报想对所有的孩子说，只要你有这个梦想，就大胆去追逐，用自己的努力，去敲开机器人的大门。本报记者 宋俊峰 |
