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“我們的對話就像 QQ 空間留言，每次回話都要等到第二天。”程子銘這樣對大賽項目對接人說。
“他還是一個高中生，課程比較忙，只能晚上十點后到家看一下手機(jī)。”當(dāng) Supplyframe China 主辦、得捷電子（Digi-Key）贊助的 Hackaday Prize 中國賽區(qū)前六名誕生時，大賽項目對接人和筆者這樣描述程子銘。
“高中生”、“時間緊”，在筆者了解程子銘的過程中，聽到的最多的關(guān)鍵詞就是這兩個。然而，就是這樣一個學(xué)習(xí)時間很緊的高中生，在全球頂級硬件設(shè)計大賽 Hackaday Prize 中國賽區(qū)沖進(jìn)了前六名，有機(jī)會參與爭奪全球賽區(qū) 12.5 萬美金的終極大獎。
當(dāng)其他參賽者和電子工程師看到他和項目的介紹之后，說出的最多的描述是“天才少年”。
近一段時間，國內(nèi) IC 業(yè)者經(jīng)常掛在嘴邊的一句話是：集成電路要從娃娃抓起。我們在網(wǎng)上也看到了許多小學(xué)生看集成電路書籍的圖片和視頻?？催^程子銘的個人簡介，你的第一感覺大概會是電子硬件設(shè)計也要從娃娃抓起，并且也可從娃娃抓起。
“我來自北京，目前正在北京市第一七一中學(xué)讀高二。從小學(xué)五年級開始，我就在接觸各種各樣的競賽機(jī)器人，并參加了許許多多的機(jī)器人競賽。后來我接觸到了科技創(chuàng)新大賽，通過自己設(shè)計全新的功能或結(jié)構(gòu)，來改進(jìn)某一個機(jī)器人或工具，這和 Hackaday 非常類似。”
這是筆者從程子銘自我介紹中摘錄的一段話。很難想象，小小年紀(jì)的他已經(jīng)有了七年的競賽機(jī)器人設(shè)計和比賽經(jīng)驗。年紀(jì)輕輕就有豐富的比賽經(jīng)驗，這讓程子銘受益匪淺。他對此表示，“通過這些比賽我學(xué)到了如何使用 Arduino、STM32，如何制作 PCB，以及如何訓(xùn)練一個機(jī)器學(xué)習(xí)模型等等很多技能。同時，也令我掌握了許多電子方面的知識。”
更讓人印象深刻的是，成為 Hackaday Prize 中國賽區(qū)“黑馬”并不是他首次嶄露頭角，此前他已經(jīng)拿到過國內(nèi)頂級賽事（包括全國機(jī)器人足球比賽）的一等獎。
程子銘參與 Hackaday Prize 的項目名稱是《基于有殘肢昆蟲步態(tài)模仿的六足機(jī)器人》。項目介紹指出，該項目是基于觀察昆蟲有明確目標(biāo)的正常行走和斷足后行走的行為模式，通過設(shè)計特殊結(jié)構(gòu)和使用算法，在改裝的六足機(jī)器人平臺上對其進(jìn)行模擬，可以達(dá)成使多足機(jī)器人可以在腿被破壞的情況下受控制運動的效果，可以作為地震搜救、地球探索、外星球探索的解決方案。
他在回復(fù)采訪和介紹項目時都有提到，這個項目的靈感來源于他看到的一次 TED。“看了拉菲羅安德烈在 TED 上的演講，我感到十分震撼。一個多旋翼無人機(jī)竟然只使用了一個螺旋槳，就可以在空中保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，還可以做可控的飛行動作。這令當(dāng)時沉迷四旋翼無人機(jī)制作的我，看到了可能是當(dāng)時業(yè)界的最高水平，也為這個項目埋下了伏筆。”他對此說到。
同時，程子銘設(shè)計缺失數(shù)只附腳依然能夠讓機(jī)器人按照意愿行走的靈感也是來源于那次演講，當(dāng)然還有生物課上觀察蟲子。他指出，“那次 TED 關(guān)于折翼的無人機(jī)控制的問題非常精彩。2013 年，拉菲羅在一次小型演講中就展示過被剪掉 2 個槳葉還可以受控制飛行的多旋翼無人機(jī)技術(shù)，這就是他的單槳旋翼機(jī)的原形。遵循著這個思路，在生物課上觀察昆蟲行為的時候，我獲得了這項目的靈感，就是即使斷掉數(shù)條附肢也可以受控制行動的多足機(jī)器人。”
細(xì)節(jié)在于觀察，成功在于積累。大多數(shù)人僅僅只是當(dāng)這句話是一句座右銘，一個名言警句。程子銘身體力行之后讓我們真切地感受到真理雖然高于生活，但是卻來源于生活。
他設(shè)計的六足機(jī)器人很好地實現(xiàn)了他的構(gòu)思，這也是為什么這個項目能夠入圍 Hackaday Prize 中國賽區(qū)前六名的原因。該六足機(jī)器人配備一塊包含 stm32 以及舵機(jī)驅(qū)動電路的核心控制板，身體上還安裝有為舵機(jī)供電的小型電路板共 6 套。外殼使用切割碳纖維板和金屬工件組裝，每個腿上使用 3 個運動關(guān)節(jié)，每個運動關(guān)節(jié)都由一個舵機(jī)控制，通過舵機(jī)的控制可以方便的實現(xiàn)對六足機(jī)器人的運動控制。
同時，該六足機(jī)器人設(shè)計采用了可熱插拔式結(jié)構(gòu)，在機(jī)器人運行時可以隨時拔下任何的腿來模擬被破壞的過程，連接部分采用磁鐵以及 3D 打印的結(jié)構(gòu)部件，可以實現(xiàn)每兩段之間的連接，機(jī)器人主體上設(shè)置了傳感器對是否掉腿進(jìn)行判斷。這種結(jié)構(gòu)可以方便機(jī)器人的儲存、運輸和組裝，更方便投放到特定地點進(jìn)行使用。
當(dāng)然，程子銘不僅很好地實現(xiàn)了自己的構(gòu)思。同時，他在設(shè)計實現(xiàn)過程中也考慮到了項目的可擴(kuò)展性。他在項目介紹中寫道：如果需要更換機(jī)器人的外形設(shè)計，只需要轉(zhuǎn)移電路板的位置即可。也可以單獨對腿進(jìn)行定制化設(shè)計，來提高對不同環(huán)境的適應(yīng)性，以及增加新的功能（至少 3 個舵機(jī)，若干傳感器）。這樣，可以加裝冰鞋來使機(jī)器人在冰面上行動，或者固定泡棉來使機(jī)器人在水面上游動，甚至可以把幾個腿換成可以工作的機(jī)械臂！
這聽起來讓人會有一瞬間的思維錯亂，因為往往討論項目兼容和可擴(kuò)展性都是和那些資深的、經(jīng)過系統(tǒng)培訓(xùn)的電子設(shè)計工程師，而他還是一個高二的學(xué)生。誠然，這其中有他機(jī)器人導(dǎo)師的功勞，但這個思維縝密的高中生確實令人驚嘆。
“現(xiàn)在這個機(jī)器人就放在我的學(xué)校的展柜里，鼓勵著更多的中學(xué)生參加機(jī)器人創(chuàng)新活動。詳細(xì)的研究過程我已經(jīng)公開在了我的項目介紹中，因為是仿生機(jī)器人，所以也包含著我的一次生物實驗記錄。”說起這些，程子銘的自豪感不言而喻。
如果你認(rèn)為關(guān)于這批“黑馬”在這個項目上的話題就此結(jié)束了，那么你顯然還是低估了這個高二學(xué)生。程子銘對于這個項目的未來有很大的期待，希望它能夠商業(yè)化。“我為我的機(jī)器人設(shè)想了兩種應(yīng)用場景，一個是類地行星的探測器的設(shè)計，采用多足結(jié)構(gòu)可以大幅提高對復(fù)雜地形的適應(yīng)能力，即使有一條腿在執(zhí)行任務(wù)過程中損壞，依然可以通過我的算法控制，不影響其他任何功能。另一個場景是作為地震救援機(jī)器人，當(dāng)碰到了較大的余震，可能普通的機(jī)器人被壓住一部分之后就只能被放棄，但是我的多足機(jī)器人可以舍棄身上的一兩條腿，然后繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。未來如果可以對這種機(jī)器人進(jìn)行進(jìn)一步的研究，并做出量產(chǎn)型的設(shè)計，將為這兩個領(lǐng)域，甚至更多領(lǐng)域帶來一個功能強(qiáng)大的機(jī)器人助手。如果有朋友想助我一臂之力，當(dāng)然是非常歡迎。”程子銘說到。
成熟、老練、心思縝密、年少有為……這個高中生配得上太多褒義的詞匯，要知道他和他的項目曾一起征戰(zhàn)國際賽場，有機(jī)會獲得最終的 12.5 萬美元獎金和開源硬件領(lǐng)域的“奧斯卡獎”。
總有人會將自己活成別人家的孩子，活成別人口中傳頌的故事，屬于程子銘的故事已經(jīng)驚艷地開始，也將更為驚艷地繼續(xù)。
11 月 23 日，Hackadayprize 2019 China 大賽頒獎儀式暨全球創(chuàng)客嘉年華活動將在深圳舉辦，一起來 Party 吧！
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