美國(guó)大學(xué)如今這樣學(xué)習(xí)

李露

12歲女孩造出機(jī)器人畫家

無(wú)人控制的“水彩機(jī)器人”！能用滑竿固定的畫筆蘸取不同的顏料，還能對(duì)照電腦屏幕上的原畫（雄獅）進(jìn)行臨摹！這“水彩機(jī)器人”有條不紊地先畫獅頭，后畫獅身，最后再細(xì)致地點(diǎn)描雄獅的鬃毛。不到五分鐘，一頭氣宇軒昂，悠然散步的雄獅便躍然紙上！

那是2013年11月，某次午飯后我在UCSD（美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校）校園中散步，被計(jì)算機(jī)樓外的這款“水彩機(jī)器人”深深吸引。當(dāng)時(shí)我粗略估計(jì)，創(chuàng)作這款“水彩機(jī)器人”至少運(yùn)用了大學(xué)課堂中機(jī)械學(xué)、電子工程學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的知識(shí)。首先，制作者需要在電腦上用Linux操作系統(tǒng)編寫軟件程序，使之能夠從網(wǎng)絡(luò)、電腦文件夾中任意調(diào)用想繪制的畫作。其次，一條帶有USB插口的數(shù)據(jù)線將電腦與集成好的硬件電路模塊Eibotboard相連，電腦上抽象的圖像信息就轉(zhuǎn)化成了硬件命令。Eibotboard模塊簡(jiǎn)稱EBB，它是一個(gè)5cmx5cm的小型單片機(jī)，專門用于控制步進(jìn)電機(jī)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。步進(jìn)電機(jī)（stepper motor）是一個(gè)利用電磁效應(yīng)帶動(dòng)其中齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)滑輪。從它的英文名稱來(lái)看，不就暗示著這是個(gè)執(zhí)行一步一步機(jī)械動(dòng)作的小型機(jī)器嗎？這正好完全符合我們繪圖時(shí)畫筆的機(jī)械操作呀！我們?cè)诶L畫時(shí)，不論勾勒還是染色，不也是分為不同的步驟嗎？每一次蘸取相應(yīng)的顏料，在畫紙上輕點(diǎn)或重抹。因此，步進(jìn)電機(jī)在接收到來(lái)自EBB的指令后，帶動(dòng)用繩線鏈接的交叉的滑竿。綁定在垂直滑竿上的畫筆就在每一個(gè)時(shí)間單位，在圖紙上相應(yīng)的二維坐標(biāo)點(diǎn)處描畫指令中要求的圖案與顏色。……