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| 本文作者： 全球創客馬拉松 | 2015-10-21 11:03 |
編者按：本文作者為Atommann，他上周末和同伴bnw及xyh組成SZDIY團隊，參加了硬創邦主辦的全球創客馬拉松比賽。他們開發的lambda-tortoises是一個可以繪圖的海龜機器人，獲得了本次比賽的一等獎。本文為Atommann對比賽的回顧，硬創邦做了不改變原意的編輯。
有一件事對我有所啟發。這學期幼兒園開學，我去開了一個家長會，老師說學生可以報興趣班，比如英語班，繪畫班，科學班等等，而且說：“科學課比較貴，我們是請校外的教育公司來教，100 元一節課。”
我當時就想，我自己就是工程師，懂得一些東西，而且對科技有興趣，為什么就不能自己想辦法，做一些裝置來教 (啟蒙) 自己的孩子學科學呢？比如這個海龜機器人。
(關于創客馬拉松) 說一些我還記得的。
Hackathon (指創客馬拉松) 是周五早上 10 點開始，這個時間確實有點早，出門時我匆忙趕到公司去拿自己的工具箱，里面是一些常用工具：各種 USB 線，電線，鉗子，排針，Arduino，電機，AVR 編程器，rPi，焊焬絲，多孔板，面包板……
去 hackathon 一定要帶自己的一套工具，有很多原因：主辦方不可能準備好一切；主辦方的工具數量有限，如果別人在用一個工具，你得等，這會浪費時間；用自己的工具更順手。
到了現場，發現 bnw 也來了。非常好，因為我們團隊就多了人手和可以想 idea 的人。現場環境很好，校園里人很少，整層樓就有兩個大露臺，還有一個咖啡廳。有地方睡覺。只是每個團隊的桌子有點小。
Hackathon 一開始我們就立即安排，bnw 用 inkscape 畫了小車的底盤。由于主辦方不能提供激光切割機和服務，我準備去公司切割。到了公司我就等 bnw 的圖紙，但把 SVG 轉成 DXF 始終有問題，一些孔消失不見了。后來 bnw 找到了正確的方法，我也得到正確的圖紙，幾分鐘之內完成了切割，然后拿上白板紙，坐上最后一趟地鐵往hackathon 現場趕。
畫圖的白板筆是用舵機控制的，但我以前沒有用 amforth 控制過舵機，解決方法：先 Google 已有的代碼。我只找到一個有關例子，讀懂了代碼，但代碼太舊，寄存器名也對不上。于是我拿了電腦，筆記本，鉛筆，一塊 Arduino板和一個舵機，到露臺上。我坐在地上把 datasheet 上 PWM生成的相關內容讀了一遍，改了幾個寄存器名字和參數，就可以控制舵機了。也就是說，我們定義 word pen-up 和 pen-down 了。
應該是在周六下午，機器人安裝起來后，我們讓它在白板紙上畫一條直線，但得到的是一條曲線！不是一般的曲，而是非常曲！(現在想來，可能是由兩個電機的啟動時間有個小間隔造成的，要檢查代碼) 我想，這下子完蛋了。xyh則認為可以找出一個“線性系數”來修正。壓力很大，我決定出去散散心。
等我回來的時候，xyh 說他可以讓機器人走直線了，簡直不可思議！據說是在一個電機的速度上乘了一個系數，在沒有反饋和控制算法的情況下，能盡量走出直線，這非常關鍵。然后，我們又通過實驗，找出了可以讓機器人轉動某個角度的時間常數。
我的電腦可以連上藍牙模塊，bnw 的可以，rPi 也可以，但主程序員 xyh 的電腦卻不行！這可把我們急壞了。經過各種嘗試，還是讓他的電腦連接上了藍牙，這意味著他可以開始用鍵盤和他那臺老舊，但他可以運指如飛的電腦和機器人“決戰”了。
周六晚上，我們在露臺上喝咖啡休息的時候，就想在最終演示的時候應該畫什么圖形。xyh 說：“我要寫哈工大三個字”。我拍著桌子大笑說：“xyh，你這個有拍 HIT (指哈工大) 馬屁的嫌疑！而且，寫中文，沒有閉環控制，難度會很大，寫英文字母 HIT，三個字母都是直線。”xyh要漢字這件事，我沒有放在心上，以為他只是開個玩笑。
周六半夜，我和 bnw 都去休息了，xyh 說他在通宵工作 (當天喝了三杯咖啡，A hacker is a machine for turning coffee into awesome codes)。早上醒來，我立即去看 xyh 的進展。不看不知道，一看嚇一跳。首先，地上的白板紙上有一個“口”字，中規中矩，這就是說機器人可以畫矩形了。我走到他電腦旁邊看，發現他居然是用中文在編程！這可真是把我笑壞了。（代碼在這里）
原來他是在編程寫“哈工大”三個字！而且很快就做出了原型。然后很快就可能讓機器人畫一點小魚，這樣，機器人基本上達到了可以 demo 的狀態。于是星期天早上到中午，我都處于基本無事可做的狀態。
中午吃飯的時候，他們告訴我有麻煩，說機器人寫出來的字不行了。這可麻煩了！還有 30 分鐘我們就要上場了！我們三個人一起工作，xyh不停調試程序，我和 bnw 負責擺放機器人，擦白板紙。我們和主辦方爭取到推遲上臺的機會，xyh 繼續調試程序。我發現機器人一個輪胎的軸套破掉了 (有一條裂縫)，這是一個可能的原因，于是用 AB 膠做了簡單的修復。xyh也繼續改程序。后來終于達到我們滿意的程度，我說 OK 了，可 xyh 始終不肯放棄，說“這個哈字值一萬塊錢！”。所以，“用一個周末寫了三個字賺了一萬塊”的說法是不準確的。（注：硬創邦之前在報道中說，他們寫了“哈工大”三個字，贏得了萬元大獎。這里的意思應該是，寫出“哈”字就代表解決了問題，穩操勝券）看來他很有自信，我卻沒有那么自信。
我們要離開的時候，主辦方說要把機器人留下，我想帶走繼續改進，可 xyh 催我說：“快給他們，快給他們！我缺錢，我缺錢！評委和我聊天的時候，我說我缺錢，所以他們把一等獎給了我們。”這個，這個，我真不相信。（注：硬創邦的評選當然是公平公正的啦）
xyh 還提醒我在演示的時候千萬不要提 lisp (我心想，這家伙真精)，難道是怕那些括號把大家嚇到？于是我有沒有提，因為底層改得太多，而我們的 lisp 代碼又沒有準備好，會影響 demo。
星期天其實我想給 rPi 做一個機箱，把它做成迷你電腦，但 7 寸的車載顯示器顯示效果實在太差，就沒有做迷你電腦，后面我準備用別的顯示器。
我們還要繼續改進 lambda-tortoises，要達到我們設想的初衷。
大概在小學五年級的時候 (1994年)，某天老師對我們說：“最近有一個科技制作活動，大家可以做一些制作交給我，我交到中心小學去展出和評獎。”
然后我向老師提出一個想法：我們可以做一個電動小車，可以遙控它前進，后退，左轉，右轉。別的幾個同學也有興趣，有一個同學說他們家里有小電機，于是中午我們走很遠的鄉村小路到他家里拿零件。但我們根本無法完成這個項目，原因有幾個：無人指導，我們所擁有的零件只有電線，所有的工具只有老虎鉗和螺絲刀 (記得某次老爸修電器，還叫我到別人家借電烙鐵)。
電動小車做不出來，我不甘心，決定做一個葉輪。因為那段時間我正在玩的一個項目，是把水裝在玻璃瓶里，用蠟燭在下面把水燒得沸騰，蒸汽就從前面的一個針頭高速噴出。如果我能用蒸汽推動葉輪，那就可以想辦法讓它帶動一個小直流電機發電。
于是我找到一個塑料瓶蓋，一些鋁片，幾塊木板，坐在家里的八仙桌邊，先把鋁片用鉗子折斷成我想要的大小，再用鉗子夾住鋁片放在煤油燈上燒熱，然后插到塑料瓶蓋上。之后找了一根鐵絲做為軸，用螺絲刀在木板上鉆孔 (因為沒有鉆頭)，再用鋁片折彎，做成L 型支架，用釘子把軸承座訂在底板上。
第二天就把這個制作交給老師，過了一段時間，老師給了我皺巴巴的一元錢，說是中心小學給我的獎勵。我也去中心小學看了別人的一些制作，現在還有印象的是一個用繩子套著的飛機，繩子穿過一根管子，利用離心力它可以飛起來。
20 年之后，我和 SZDIY 的另一群小伙伴們一起完成了小車項目，但以另一種有趣的方式完成 :)
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