楊畔和學(xué)生們一起觀看機(jī)器人跳舞。

　　隨著音樂聲響起，一個(gè)只有手掌大小的機(jī)器人便開始跳起舞來，伴隨著節(jié)奏不斷地伸出左腳、右腳，在旁圍觀的人不自覺地發(fā)出贊嘆之聲。制作這款機(jī)器人的是武安市康城礦學(xué)校的一名教師，他叫楊畔。

　　楊畔今年36歲，2001年參加工作，最初教的是計(jì)算機(jī)課，后來擔(dān)任科學(xué)課老師。楊畔在大學(xué)時(shí)學(xué)習(xí)的是計(jì)算機(jī)專業(yè)，對(duì)計(jì)算機(jī)編程十分精通，尤其是他的動(dòng)手能力特別強(qiáng)。“從2011年，我開始做一些小制作，比如光控小夜燈、電子色子、光立方、搖搖棒、輪式機(jī)器人等等簡(jiǎn)單的東西，這個(gè)機(jī)器人是比較復(fù)雜的一個(gè)。”楊畔說。

　　為了完成這個(gè)機(jī)器人，楊畔在工作之余投入了很多的精力。“主要是前期準(zhǔn)備工作做得多，我要不斷地琢磨、思考，在整體上有一個(gè)設(shè)計(jì)。”楊畔說，“真正動(dòng)手做起來，只用了半個(gè)多月的時(shí)間就完成了。”

　　因?yàn)橄矚g機(jī)器人，楊畔不斷地鉆研，除了通過各種技術(shù)類書籍學(xué)習(xí)理論知識(shí)外，他還在市場(chǎng)與網(wǎng)上和機(jī)器人愛好者們交流，經(jīng)過無數(shù)次試驗(yàn)，才最終完成了他的第一個(gè)機(jī)器人的研制。

　　據(jù)楊畔介紹，機(jī)器人的誕生，總共需要分三步。第一步是設(shè)計(jì)控制器，也就是制作機(jī)器人的大腦，這需要他用計(jì)算機(jī)C語言來完成編程。第二步是解決供電問題，普通的干電池?zé)o法達(dá)到足夠的電流，楊畔選擇了制作航空模型的鋰電池。第三步是選擇結(jié)構(gòu)件，楊畔選擇了比較堅(jiān)硬的亞克力材料，他把做好的設(shè)計(jì)圖發(fā)給廠家，最后再自己組裝好。

　　聽起來十分簡(jiǎn)單，但整個(gè)過程包含了力學(xué)、電學(xué)、機(jī)械、電子、編程等方面的知識(shí)，需要不斷地試驗(yàn)。比如，結(jié)構(gòu)件的選擇上，楊畔最初用的是比較廉價(jià)的PVC管，但在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，這種材料的強(qiáng)度不夠，機(jī)器人走起路來顫顫巍巍。他只好放棄這種材質(zhì)，尋找另一種更好的材質(zhì)。

　　楊畔的機(jī)器人終于做出來了，用專業(yè)術(shù)語叫“四自由度步行機(jī)器人”，有多少自由度，就意味著有多少關(guān)節(jié)可動(dòng)。“事實(shí)上，關(guān)于運(yùn)動(dòng)靈活性，人類大約擁有四百個(gè)左右的自由度。因此機(jī)器人的關(guān)節(jié)的選擇、自由度的配置對(duì)其結(jié)構(gòu)有很大影響。自由度越少，結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)功能越少，控制起來相對(duì)簡(jiǎn)單;自由度越多，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，可實(shí)現(xiàn)功能越多，控制過程相對(duì)復(fù)雜。”楊畔介紹說，“現(xiàn)在我正在升級(jí)這款機(jī)器人的控制器，打算后期做到10自由度，甚至16自由度，慢慢來吧。”

　　楊畔的機(jī)器人制作成本只有100多元。在楊畔看來，如果批量做的話，成本還可以再壓縮。楊畔有個(gè)想法，將來做得多了，可以把它們作為教具，用到課堂上。這一想法也得到了學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的支持。

　　“身教重于言傳，作為一名科學(xué)老師，楊畔的創(chuàng)新精神，對(duì)孩子們的影響很大。”康城礦學(xué)校的校長趙曉蕾說，“我們打算在學(xué)校成立一個(gè)‘創(chuàng)客空間’，以楊老師為主，由高年級(jí)同學(xué)組成一個(gè)科學(xué)小團(tuán)隊(duì)，鼓勵(lì)他們自己動(dòng)手完成一項(xiàng)小發(fā)明，以此來培養(yǎng)孩子們的科學(xué)探索精神。”

　　“我想利用今年暑假的時(shí)間，自己做一個(gè)3D打印機(jī)，這樣再制作機(jī)器人時(shí)，就可以用3D打印機(jī)直接打印出結(jié)構(gòu)材料，既節(jié)省成本，還美觀。”楊畔又有了下一步的計(jì)劃。(記者溫潔 通訊員萬彩霞)