編者按:有絕妙的科學想象固然重要,但是,如果能將你的想象付諸實踐,變成作品,是不是成就感更強?關鍵是,這訓練了你的動手能力,開闊了你的視野,讓你對科學事業真正著了迷。或者,你覺得這些離你很遠,根本是不可能做到的事兒。真的嗎?本期,我們就來看看一位小小科學達人,一位從未接觸過設計的“門外漢”高中生,竟然設計出了“兩棲機器人”。來吧,一起看看她的創意和故事。
【戰績】
兩棲機器人”,聽起來是個高科技產物,但是在全國第十一屆“明天小小科學家”競賽中,因為設計了“可變輪輻水陸兩棲移動式機器人”而獲得一等獎的北京八中女孩董美麟,卻是個從沒接觸過工程設計的“門外漢”。
【講述】
1. 愛好,從F1賽車說起。
像很多如今的高中生一樣,在我的小學階段,爸爸媽媽也給我報了很多興趣班。比如彈鋼琴、跳舞,但是我一個都沒堅持下來,因為我覺得不喜歡。
初中時我有個同學喜歡F1賽車,在同學的影響下我開始看賽車轉播,一看就上癮了。看著賽車一圈圈越跑越快,真是激動人心:它們為什么能達到那么高的速度呢?
升入高中后,北京市實施的一個科技后備人才項目從各中學挑選學生,可以進入大學實驗室參與實驗項目,還能得到大學導師的指導。我幸運地入選了這個項目,在填寫實驗室志愿的時候,我選擇了北航機器人研究所。
2. 實驗,從零開始。
當時的我對工程一竅不通,高一那年一月份,我第一次走進了北航的機器人實驗室,看到研究人員使用的各種精密儀器以及制作出來的各式復雜的機器人,我被吸引住了。之后不久,我們開始選擇自己的課題。在看過一個國外的履帶式機器人視頻之后,我決定設計個“無敵機器人”。
完全是“門外漢”的我,開始憑自己的想象設計圖紙。既然是水陸兩棲,我希望在陸地上跑動的輪子,在水里能打開變成槳葉。導師看了看說,你設計的這個輪子是無法打開的,因為它的關節沒法活動。怎么才能讓關節靈活打開?一個圓的輪子,如何能簡單地實現變化?我忽然想到了圓形的雨傘,雨傘的傘骨不是能夠收放自如嗎?回到家我立即拿出雨傘研究結構,根據雨傘的結構畫出了新的設計圖。
3. 困難,得從“淘”說起。
在將機器人圖紙變成實物的過程中,我也遇到不少困難。首先是找不到原料。為了能在水上浮起來,我想用塑料做原料,但是找遍了周圍的商店,沒有賣那么大塊塑料的。最后還是爸爸媽媽到建材市場去轉,才終于淘到了一大塊塑料。
我的圖紙畫得很精確,工人們做出來零件,我很快就按照設想組裝成了機器人。但是我也遇到了許多小問題,例如因為桶壁太厚放到水里浮不起來,我又修改設計加裝了一個浮力桶;再比如機器人的電機需要防水開關,但是我買的所謂防水開關卻并不防水;還有為了增加機器人的動力,我在北京市競賽之后還更換了更大功率的電機……在進行“小小科學家”競賽之前,我的機器人大大小小的改動有幾十次。
【未來】
董美麟說,她覺得自己似乎天生有這樣的能力,可以把自己選擇的事情都安排好,并一步步達到自己的目標。在獲得“小小科學家”一等獎之后,她又報名參加了英特爾國際科學與工程大賽并且已經成功入選,現在她正在對機器人做更完美的修改,下個月她將代表中國學生去美國參賽。