不舍的结束
时间悄然溜走，转眼间夏令营已经结束，对最后的晚宴，我们又期待又不舍，期待展示自己的作品，期待着参观别人的项目，期待看着大家穿着正装很养眼的样子；却又舍不得给了我们很多帮助的教授，舍不得一起做项目的学生们，舍不得每天匆匆走过但还没来得及欣赏的校园。最后结束的我们，只能在晚宴后狂欢着照相，照完又红着眼互相拥抱道别，最后在大厅里只剩下我们8个人。庆幸着我们还在一起，又悲伤着只剩我们8个人。回首后来的两个星期，开始着手项目时的不知所措，到后来快速进展后的喜悦，到最后出了问题时的焦虑，两个星期已经包含了太多。
（图1：在校门前的合影）
1. 项目之外
1. BIC Tour
今天实验室停电一天，教授安排我们去BIC tour，参观了机械系做的很多项目。因为这边有一个做赛车的团队，所以很多项目都和赛车有关。一进厂房，我们就参观了学生自主设计和制作的赛艇。教授给我们讲了制作赛艇所用的材料，这种材料看起来像水泥一样，很坚固，但是中间有空隙，所以很轻。这种材料是RHIT自己研发出来的，市场价值及研究价值非常高。据说这里有一个赛车比赛，很久以前就有了，RHIT的学生每年都会参加，慢慢地改造，到现在这个样子，非常帅气，结构也非常棒。
（图2：刷了美国国旗图案的赛艇）（图3：RHIT的学生设计的赛车）
2. Field Trip
今天我们机械组去Toyota参观，经过两个小时的车程，我们来到了Toyota工厂，工厂在比较偏的位置，前面有一个很宽阔的停车场，地面非常整洁，旁边的绿色植物的规划也很好。我们首先进入了Toyota的展区，因为工厂内部是不让拍照的，所以在展区里可以看到Toyota工厂的主要发展脉络和主要产品及技术。生产现场是从展区的后门进入的，我们在进入生产现场之前，在展区对Toyota进行了了解。
进门首先看到了一辆展示的汽车，进去以后别有洞天：他们把汽车的每个部件都拆分出来，形成了一个悬挂的爆炸视图
（图4：各个汽车部件的悬挂爆炸图）
在展厅还看到了焊接机器人，用来焊接车门的。他们用的机器人都是NACHI机器人，包括后面看的生产线上的，都是NACHI机器人。
(图5：NACHI机器人)
由于进入工厂里面不能拍照，因此我们只能谈谈自己的感受。在工厂里基本没有人是步行的，运输大小零件都有像游览车一样的一节一节的车拖着，人也有代步小车，就在刚刚的图片里可以看见。带我们参观工厂的人，给我们每个人发了一个耳机，能够接收到她的声音，我们坐在像游览车一样的车里慢慢的向前进，整个工厂参观了快1个小时。
进入厂房里，我们特别震撼，流水线上没有一个人，是全自动机器人生产，人只在控制室那边对机器人进行控制。机器人密度非常高，一个挨着一个，但是每个机器人拿着零件时，都能非常灵活的找到合适的路径，不与其他机器人或者零件发生干涉。不仅仅生产线两侧有机器人，厂房上方的龙门架上也有吊装的机器人，所有机器人之间配合良好。而且生产线上有很多不同的零件，这说明生产线不是只能做一件事情，而是在同一时间能够做很多事情，柔性很大。不管是车门、车身、框架还是保险杠，都是机器人全自动化生产。成型后焊接成一个车的骨架，很少需要有人来亲自操作的，喷漆后，在四周都是白炽灯的流水线上烤干，就可以进行前面各种管路线路发动机的安装。
各种线路非常复杂，很多东西的安装，只有人能把握好，这也是人的智能所在，也是工业4.0所追求的目标。因此来到这一步的装配，就不是全机器人自动的了，车子悬挂在上面的龙门架上的流水线上，每辆车下面都有一到两个人，在机器人的配合下，人在安装车子前面的各种线路管路时，首先这些东西都是模块化的，因此能够保证质量，人需要对定位以及上螺丝钉这些东西进行把握。在安装座椅、发动机也是这样，每台车下面都有一到两个人，配合流水线、机器人，共同完成，但是这样的工作模式不仅需要大量的人力，效率也很低。即使是自动化程度这么高的Toyota工厂，也有其不自动的地方，但是这种状况，总有一天会被自动化取代。就像很久以前，也没有人能想到前面的车架结构喷漆等工序可以全自动控制。这也要求我们的控制系统要不断进步，我们对控制系统也需要注意。因此未来的工业发展之路还很长，我们发展的空间还很大。
3. 晨会
7月15日早上，我们华科师生共8人，做了一次晨会。主要是介绍了华科和启明。因为罗斯霍曼很小，当我们说我们的人数是他们的15倍的时候，他们非常震惊。然后我们与罗斯霍曼交换了礼物，Dr. Brackin四年前来过华科交流，今天的会场，还特地穿上了当年启明学院的衣服，我们真的很惊讶她的贴心，同时给了我们一个很大的惊喜，真的很有心。她总是能为别人着想，尽管自己已经身居高位，但是非常和善，也送了我们礼物作为纪念。我们也给学生和助教带了小礼物。我们还有一个重点，就是我们从一开始就准备的才艺表演，每天都会排练，还会斟酌每一个环节连接时候的细节，时间的控制等等。结束以后，每个路过我们的美国学生都会对我们说谢谢我们的表演和礼物，看着他们满意的笑容，我也觉得一切都值了。就像宋老师说的，这次交流的收获和长期影响远远大于技术学习。我们所努力的一切，都是在增进两所大学的友谊。
（图6：交换礼物）（图7：表演节目完毕）
4. 饺子之夜
7月22日晚上9点我们为美国的学生办一个饺子之夜，原以为不会有人报名，结果爆满。一锅又一锅的饺子出炉，根本跟不上消耗的速度。但是他们也有在学习包饺子，也有的在看舌尖上的中国，也有的排队在等饺子，也有的在聊天看电视。我们在厨房也忙得不亦乐乎。当然我们非常愿意做这件事情，也非常希望他们能享受这个夜晚。经历了晨会和饺子之夜，大家也暂时松了一口气，顿时觉得神清气爽了不少。也觉得我们跟学生的关系增进了不少，走在路上也经常会有人打招呼。这也是友谊的进一步发展。
（图8：大家在学包饺子）（图9：吃饺子）
项目
7.13
今天的收获很大，因为教授移来一台实验仪器和配套的电脑，可以记录所需数据。对于进展有些发愁的我们是一个很大的刺激和鼓励。教授给我们讲解了仪器的使用，还给了我们几张资料，可以根据资料做实验。水箱中有传感器，不同深度有不同电压，通过测电压时间等量可以得到流出的速度等等。很快数据记录完毕，大家也迅速行动，对从废品里找到的东西进行加工。我一直认为找这些东西是很要想象力的，很多东西并不是这个用途，但是形状相似，可以作为另外的用途，因此经过加工或者拼合，完全可以达到预期的效果。
（图10：教授在演示仪器）
胡恒谦组上周五重新考虑了方案，Burchett教授给他们讲了自由旋转物体在空中运动的物理学公式。计算结果是：当两个旋转轮的旋转轴夹角为27.97度时，橄榄球被抛出的距离以及在空中旋转的次数有比较完美的结合。接着便是设计投掷器的具体结构，最困难的部分是两个旋转轮的传动方式的选择，因为在器材室只找到了一个电机，而且两轮的旋转轴互成夹角。一开始他们决定采用交叉皮带传动的方法，并且准备使用万向节，以实现两轮之间的传动。
7.14
昨天我们用胶给粗管子粘了一个底，今天来的时候，由于胶的问题，底掉下来了，不得不加厚，我们需要一个小时等它干。在这一个小时里，我们讨论怎么把各个装置装好。当然首先得有个架子，我们去废料室找了很多长木条块，还有一个板子，将它们连接起来，螺钉都在盒子里自己拿。当然我第一想法是用手工，但是美国的学生都想到用电钻，先打孔再上螺钉。正在我犹豫不决时，他们非常熟练地使用起了电钻，换头钻孔装螺钉轻车熟路一气呵成，我惊叹不已。电钻冒烟的时候也显得很从容，我觉得很惊恐不知道发生了什么，他们却笑笑说被叫“the magic smoke”。我不知道他们是如何这么熟练，但这让我感受到他们操作能力的强大。当然中间有滑丝，有用电钻都拧不进去的螺钉，有木条偏斜及钻的时候固定等等问题，但是最终我们做出了架子，这个看起来形状简单的架子，却花了很长时间。
（图11：板子和木头正在连接）（图12：成品）
许多看起来想起来都很简单，但是实施起来却要费一番功夫。例如主要的装水容器需要切断，找的漏斗太小，我们自己做了一个，但是下面和上面需要水平，就需要锉刀锉，在飞轮上磨等等。
做好以后，在试验方案上，时钟用齿轮转动控制的话会很复杂，而且齿轮很难找到符合要求的，因此方案稍微改了一下。但是在下面的水中加了一个踏板，需要用到自行车的链条和链条轮，在教授的帮助下，得出结论要15：1的传动比，在器材室找了很久，终于选定了合适的轮子，然后考虑打孔的问题，孔要连接管子，需要密封，但是机械室里最小的也很大，于是我们在器材室借了胶，来堵口子。
老师在其中给予了很大的帮助，因为这个计算比较复杂，所以直接给我们讲了思路。
（图13：老师在思考问题）
胡恒谦他们组今天去MachineShop寻找材料的时候，给那边的老师讲了自己的设计方案。听完了传动部分的设计方案后，老师肯定了他们的设计方法，并推荐了一种可能更好的方法，即使用双轴电机，并借助两根传动软管直接带动旋转轮运动。鉴于该情况，他们又重新设计了传动部分的结构，其他的结构基本保持以前的设计。下午他们就已经加工好了滑槽部分以及推杆部分，为了减少推杆的摩擦力，他们在木质滑槽的内侧嵌入了一层光滑塑料板。推杆部分是用来推动橄榄球的，主要包括两个部分：手持部分和稳球部分，稳球部分用于固定球。
7.15
由于之前漏斗的尺寸问题，我们用3D打印了一个漏斗，只要技术可行，做任何东西，实验室都是支持的。
（图14：3D打印的漏斗）（图15：进行粘接）
今天主要也就是对实验装置要用的管子、桶进行切割。因为没有找到直径合适的PVC管，我们填了需求单，材料在第二天或者第三天就会送到器材室，这样种高效率的科研方式，是非常值得学习的。
胡恒谦他们组今天重新对双轴电机以及传动软管进行了分析，发现该设计并不能满足所需的速度要求，因为器材室能找到的软管直径都比较小，无法带动高速运动的旋转轮，所以不得不重新设计传动结构。幸运的是，他们在器材室找到一个手电钻，可以用来充当电机。此外，胡恒谦已经开始用Pro/Engineer绘制他们的三维设计图了，由于时间还比较紧，晚上回寝室后他也没有停下来。
7.16
今天教授说一定要做出一个原型出来，因为看起来还有一个多星期，但是时间很快就会过完，还要写报告、做海报等等，所以今天大家加快了速度。水时钟是古代人们为了记录时间的一种方式，其中的水力学原理和机械的运动是机械专业非常典型的研究问题。
（图16：组装的原型）（图17：胡恒谦的组员正在加工零部件）
胡恒谦已经绘制好了一部分零部件的三维模型，今天他们根据测量的尺寸确定了轮子的安装位置以及其他安装尺寸。至于加工部分的任务，也基本完成了一些，轮子和电机的连接已经完美的解决了，加工连接件时用到了车床和钻床，加工室的老师会让你独自加工，然而在国内老师一般不会允许学生这样做。其中将电机和手电钻固定在整个装置上是一件比较困难的事情，特别是手电钻的固定。
7.17
整体的原型已经做出来了，昨天刚刚测试，就发现很多地方需要修改。今天早上一来，重复测试。测试的过程中容器的底破了，于是我们决定3D打印出一个漏斗。
（图18：画3D打印的模型）（图19：胡恒谦绘制的投掷机模型）
胡恒谦已经将他们组的三维设计图完整的绘制出来了，在这个设计中，他们用了一块大木板，用来承载比较重的电机以及滑槽，这种设计足以保证装置的强度问题，并且易于加工和装配。于是，他们按照零件尺寸以及装配尺寸来加工和组装各个部分。
7.20
从Field Trip回来之后，下午和晚上继续进行项目。因为最后日期正在逼近，大家的脚步都快了一些。其实每个项目并没有要求做完，而且也不打分，每个团队都是为着自己的兴趣，为着一份荣誉，一直坚持在做着。
我们FootballThrower项目组仍然在加工组装零部件，虽然会遇到一些诸如找不到合适工具、零件难以按照设计的尺寸加工等等，但是最后都能比较完美的解决，一种加工方法可能无法达到我们的要求，但是其他加工方法或者多次加工也许就可以。此外，我们今天下午开始了摘要的撰写，之前上课教授就讲过摘要需要包括哪些内容，所以撰写摘要遇到的困难不是很多。
刘春柳他们组首先对架子进行了紧固，因为反复拆卸使得架子已经开始有些松散。然后开始对一分钟计时，测试各个管子各个接口有没有漏水，然后还要决定漏斗开口的大小。太大水流出太多，容器装不下，太小容易不精确。多次测试取得了一个比较好的结果。但是之前用乳胶粘的接口仍然存在同样的漏水问题，所以他们换了一种胶，效果很明显。摘要明天就要交了，所以他们完成了一个初版交给了教授检查，他们也在对摘要进行修改，对展板进行填充。
7.21
今天是提交摘要的最后期限，下午两点之前必须全部上交，海报明天也必须要打印。所以我们组上午安排两个人继续修改摘要和设计海报，另外两个人负责组装投掷机。通过大家的共同努力，我们上午已经把装置全部安装完成了。下午我们便对投掷机进行调试，原本期待投掷机能将足球投出二三十米的距离，但是结果并不像我们想象的那样，足球只被掷出了五六米。接下来Burchett教授和我们一起分析原因，可能是有一个旋转轮廓比较圆，不大适合用在投掷机上，也有可能是两个旋转轮的线速度相差太多。实在是找不到轮子了，我们不得不用铁芯砂轮来代替之前的车轮。为了解决两轮线速度不一样的问题我们找来测速仪，对手电钻的转速进行了测量，并根据两个轮子的直径比调节了电机的转速，尽量使两轮的线速度保持一致。
刘春柳她们今天上午也在修改摘要，给教授看完以后，回来还修改了一些，终于在最后，交上去了。短暂的轻松后，又投入到做展板的进度中，展板内容有限，他们为展板分区分块，今天也完成了展板的内容版式的设计。在中间重要区域，用简单的几何图形，表达了整个设计的原理图。
（图20：刘春柳组的展板电子文件）
他们的实物也一步步在完善，改装后的看来很简单，但是所有看起来简单的东西，都是精心布置后的结果，每个管子长度都根据昨天的测试定的数据，在机械室一段段切出来的，固定管子用的木块，也是将长方体的木块挖一个圆柱体出来，用螺钉紧固起来的。装置下面的罐子也在紧锣密鼓地3D打印中。
（图21：之前的装置）（图22：改装后的装置）
7.22
今天是交海报的日子，我们组还是决定安排两个人继续负责设计海报，另外两个人测试投掷机。海报上我们分为三栏，左边一栏是我们这三个星期的项目开展情况，中间是我们的设计，右边是相关数据的计算。昨天我们重新改装了投掷机，今天上午再次进行测试。测试的结果是8米，虽然测试结果比上次好，但是离预期目标还有很大的差距。分析了一下，可能是两个轮子之间的距离稍远了一点，导致轮子和足球的摩擦力不够。所以我们进一步减小了两轮间距，再次进行测试，这次可以投出约32英尺的距离了。为了能使足球投掷的更远，我们在地板的前端垫了几块木板。
刘春柳她们组昨天已经把初版发给老师了，今天稍稍修改了一下。他们打印了很久的缸，今天早上钻孔的时候，碎成了好几片。我觉得她们组一直都有一种很难得的精神，不管情况多么紧急，多么坏，我们都不会长时间的沮丧而止步不前，总能找到合适的方法，以效率最高的方式把问题解决。任何事情都会有转机，只要没有放弃，还在继续努力。缸做出来之后，一系列的管道、固定装置都要做出来，终于在下午的时候，全部搭载完毕。
还有一个小插曲，他们在等待一个队友拿东西回来的时候，校长来了。依然是一个人，依然很低调。短短的时间里，碰到了两次，足以说明校长经常深入学生中，这也是罗斯霍曼大学，以本科教育为主的践行者。
（图23：准确的1分钟）（图24：校长来看项目）
7.23
1. 答辩准备
由于明天有答辩，但是这个形式我不知道是怎么样的，每个组都要做一个自己项目的讲演。尽管在繁忙的准备中，教授也抽出了大概半个多小时的时间，把我们叫进图书馆去做一次试讲，配合我们的海报，给我们提出了一些建议。我也很惊讶教授会给我们每个组这么细致的建议，并且很注重学生的观点。
（图25：学生在试讲）（图26：教授在仔细聆听）
2. 项目展示
今天是我们机械组的项目展示时间，每个项目都能吸引好多学生。学生们在整个过程都是异常的活跃，总是能听到他们的欢呼声和掌声。项目展示不仅可以将自己的劳动成果展示给别人看，同时也是向其他组学习的一个好机会。
（图27：WaterClock项目组作品）
（图28：FootballThrower项目组作品）
（图29：观看气垫船项目组的比赛）
无线操作气垫船，可以在平地上行走直线，虽然有几个失败了，但是大家还是给予了热烈的欢呼声。在水中试验时，可能时间不够，所以还没有这个功能，但是这是气垫船的最初愿望。可以走直线也是大家觉得很厉害的了。
7.24
1. 录像
今天所有的项目都会在各个厅里展示，前一天晚上我就很兴奋，因为大家都会穿上正装，为了更好的展示自己的作品。为了让大家对自己这三个星期的辛苦有一个纪念，学校也特地安排了助教，在一个房间里为我们录像。在这之前，我们也在不停的练习。平时看起来很害羞的组员们，在演讲的时候却显得很幽默风趣和健谈。他们从小都很注重表达自己，所以不管是我们练习的时候，还是面对镜头录像的时候，都能说出自己的准备好的东西。在正式录像的时候，一遍过，面对镜头，他们更多的想着是如何能够讲得更好，都很有自信。而且我发现说是穿正装，外国的小伙子们的衬衣各个颜色都有，我们大多是白色。这也是文化的一种差异。学校也花费时间和精力来为所有人记录下这些辛苦，这些记忆，这些美好的时刻，虽然没有评分，但是大家都为了自己的骄傲感而努力的准备着，我觉得不管是学习还是工作，都要自己有热情去做这件事。
（图30：早上穿正装时等待）（图31：大家为录像在练习）
2. 展板
录完像我们就开始布置海报，展板，还有昨天项目展示时候的视频，因为装置太大，所以只能拍摄成视频展示。每个参加这个活动的家长们也逐渐来到学校，来和自己的孩子分享这一份喜悦。每个展厅里都装满了人，每个小组也都很卖力的介绍自己的项目。在众多的项目中脱颖而出，确实很不容易，所以每个人都尽力让自己的展示讲解有趣。
展示分4个厅，每个厅里都有很多项目，轮换着一个人守着自己的展板，其他人都去参观其他的项目。我们看了很多很棒的项目，每个人都很努力。都说这边的孩子们很会玩，但是在这些日子以来，大家都做出了自己成果，每个组都有东西和成品来展示，也有很多很好的创意。其中大家普遍对机械手这个项目特别感兴趣，就是自己的手怎么动，机械手就怎么动，很多人都想尝试，做得真的很棒。
（图32：展厅里大家在看项目）（图33：机械手装置）
3. 晚宴
当然今天是最后一天，学校也为大家准备了晚宴，在晚宴时也宣布了各种大家比较喜爱的项目，同时也为每个人发了证书和礼物。每个人都会上台，然后与教授握手。就像毕业典礼一样，结束后，大家都和自己组员告别，很舍不得教授、助教和队友。在门前，一直在恋恋不舍地拍照。
（图34：晚宴）
4. 结束
结束这个词说起来就很伤感的感觉，想想初来乍到的羞涩，到现在结束后的不舍，这段日子自己收获良多。不仅仅是和队友一起做的这些项目，知道了在整个项目中，如何开展，如何解决问题，思路是怎样的。同时也让我感受到不同的文化，很多时候会发现美国学生和我们有很多不同的地方：交流的方式，可以席地而坐的习惯，餐饮生活，空调24小时开着而且温度很低，西装不拘一格，服务人员的态度等等方面，也让自己真正了解了美国文化，而不是听人说了。组里的小伙子，每个人都有各自的特点:学了四年中文的害羞男生，演讲却超级棒；有一个很绅士的男生对人很友善非常有礼貌，有时候却跳得很欢；另外一个古灵精怪很健谈的男生有时候看他也很孤单；大家在一起生活3周，也会了解很多细节。来到这里，我看到了这里器材的回收利用、分类排列，也看到了美国学生的动手能力，还有整个项目的研究方法，解决办法，整个流程，感受过项目进展时的喜悦，也体会过临近出状况的崩溃，细想起来都是珍贵的回忆和财富。
非常感谢启明学院给我的这次机会，感谢在这个活动当中一直支持我的院系领导和老师！
（图35：华科的7个学子：晚宴后留念）
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