(注:公共部分由机械创新基地 陈锦执笔,项目部分由个人叙述,龚小聪整理)
时间飞逝,我们在Rose-Hulman的第二个星期也即将过去,但是每一天我们都会有新的趣闻,新的收获。
今天是Super Heroes Day,早上的晨会眼前就是满大厅的漫画英雄们,台上的助教们有学院的道具服装支持,很容易分辨他们装扮成的超级英雄。有超人、飞天小女警、蝙蝠侠等等,在晨会正式开始之前,助教们不停地和台下其他同学互动,现场的气氛十分活跃。虽然台下夏令营的同学没有助教们身上那一套专业的行头,但是他们充分发挥他们的“能动性”,裤子披在肩上就是一件很新奇的斗篷,把一件牛皮带稍稍卷卷就是一个简易的头饰,很感慨他们的想象力和行动力。我们很好奇,如果是4年前我们在他们的这个年龄的时候,是否也会有他们这样的创造力。
图1:晨会上的超级英雄们
按照昨天晚上例会的安排,今天上午我们会接受Rose-Hulman Marianne女士的采访。十点半,我们准时到达了约定的地点。在开始采访之前,为我们采访拍照的Mr. Steve还专门为我们在Rose-Hulman标志性的校牌那拍了一张集体照,第一届刘玉老师带队的那届也有在这合影过,不知道那时拍照的是不是Steve,也许这会形成一个“传统项目”。
图2:我们在校牌上的合影
紧接着便在Alumni Center(校友会中心)里开始了我们今天的采访,校友会中心是一个圆形的展厅建筑,我们一席9人就围成一圈,像好久不见的朋友一般聊着我们到Rose-Hulman的所见所闻、所想所感。
图3:Marianne和我们在采访中
在采访中我们聊到了上周六我们举行的Dumpling Night活动,刘洋洋谈论起这个活动的策划缘起:起初一两人提议做中国菜交流会,但大家对自己的厨艺不是很有信心;经过讨论决定做饺子之夜,仍然众议不一;最后下定决心要在rose做一些除了项目之外的“大事件”。统计人数、悉心策划、买材料、借工具······她做为这个活动的发起人,很开心地和Marianne以及我们分享了她的感受和收获。而且在我们当中许多人都是第一次做饺子,大家谈到了第一次和面、擀面、包饺子等等,以及在Dumpling Night活动中其他具有中国传统文化的剪纸、书法、学汉语的小单元,向Marianne讲述我们如何通过这个活动让美国的学生去了解中国文化,同时通过与美国学生的互动了解他们眼中的中国。
接下来的问题是关于在Rose-Hulman的这段时间中,让我们深有感触的事情。葛挺的答案是信任。他感觉在Rose-Hulman里做很多事情时信任度都很高,比如换钥匙后随时可以来付钱而且不用登记、冰箱里放着饮料自己付钱拿、实验楼晚上不关门等等。郭朝科说,最让他surprising的事情是老师与学生之间地位的平等,激光雕刻车间的Ron先生,能和他一起趴在地上找东西;另外一个是参加夏令营的学生在晚上活动这么丰富的情况下,第二天的精神状况照常。最让我感触的是这里教育方式的开放,不仅仅是老师与学生关系的平易近人和友好,还有在学生学习中,老师只是起一个指引者的作用,释放学生来自DNA里的好奇、创造性和敢于尝试,而不是一个引领者,带着学生去重复去亦步亦趋,放开手让他们去发挥自己的想象力和创造力。
最后一个问题是关于,我们想把什么带回中国。对于这个问题,大家有太多的想法了。洋洋想带走这里陌生人的微笑、心中的信仰和自由、对人生对自己的态度。葛挺的回答是have fun的生活态度,小聪的则是这里交流的氛围,并且希望能如Rose-Hulman主管交流事务的李副院长所说,Rose-Hulman能与我们学校建立一种3+2的交流学习模式,增进两所学校的交流活动。而张征老师则是对Rose-Hulman赞不绝口,直接想将整个Rose-Hulman带回到中国。
令人愉悦欢快的一个小时就在我们的朗朗笑声中度过,整个上午的活动也基本结束了。下午的时间还是照常的项目时间,我和郭朝科终于完成了HUST Rail-Runner的制作,配合葛挺、梁书宇以及张老师制作的控制电路板,终于能够完整地在楼梯扶手上跑一个来回。洋洋的生物实验也很不错,也能够自己熟练的完成相关实验的操作。小聪和陈浩程序组也基本完成,两个程序游戏也新鲜出炉。明天是项目的最后一天,下周就是实物的继续完善以及相关报告的撰写和提交。我们也得抓紧时间,对各自项目组的作品进行润色。
晚上是我们这次美国之旅最后一次参加聚会活动,宋老师、姜阿姨、刘叔、清华哥胡之启等等都为我们祝福,祝我们一路平安。龚小聪也作为代表,表达了我们对这里的祖国亲人的热情招待和帮助,也祝福他们永远平安幸福。
昨天晚上宋老师把从电工基地寄过来的包裹拿给了我们,这样无线模块、红外模块、Infineon单片机等就齐全了,可以在Rail Runner上增加更多功能,比如使用电脑通过无线串口控制Rail Runner,使用加速度传感器测量Rail Runner的运动速度等。机械方面陈锦和郭朝科已经做出了非常好的设计方案,经过今天的修改,Rail Runner轻松走完整个路程。接下来就是在Rail Runner上增加各种模块,进行软件设计的工作。
今天已经接近Operation Catapult的项目设计阶段尾声,虽然明天早上还有两个小时,但是所有的Project基本上已经进入收尾的工作。由于各方面的原因,我们观察的几个小组似乎没有人能够实现他们预想中的作品,制作船的小组还没有把两艘船下过水,密封性未知。做抛球机器的小组可以实现抛球功能,但是控制抛球位置还是难题。无论如何,只要参与了这个过程,了解如何进行机械和电子方面的设计,对于这些学生已经足够。
可喜可贺,我们的栏杆扶手机器人终于成功了,所有的问题都找到了对应的解决方案。今天解决昨天所述那个问题的方案是:在主体板上面左右两边各加一个小轮子,支撑在栏杆扶手上面,以防止主体板倾斜而导致的接触摩擦。左边那个小轮主要在小车由水平路段转为上坡路段的过程中起作用;右边那个小轮主要作用于小车下坡的路段;而当小车水平或者转弯时左右两个小轮主要起稳定小车,防止大幅晃动的作用。
今天开始调试寄来的单片机,有一个单片机与手写器不匹配,而另一块单片机的供电电源只能是5V,与各种传感器的供电电源又不兼容。最后还是只有使用这边已有的PIC单片机。
下午开始焊接新的PIC控制主板,准备将无线模块、加速度传感和红外传感加入其中。明天则还要焊一块无线接收板,用于将接收到的无线信号转为串行输出,再转为USB接口输入到电脑。明天早上须将所有电路焊完,然后周末调程序,任务非常艰巨。
HUST Rail-Runner终于出炉了,我们成功了。
经过一个星期零零碎碎时间的设计加工,我们在帮助机械其他项目组解决问题的同时,终于完成了我们Rail-Runner的制作。其实雏形在昨天晚上就已经出来了,但是并不能完整地在楼梯扶手上完整的来回跑一圈,主要问题是主动轮的摩擦力不够,再就是整个结构的重心并没有很好的控制住,在上下坡的时候仍会与扶手上的挡板碰撞。为此我们在今天的设计修改中,为主板加上了前后的导向轮,同时给主动轮还有从动轮加上了橡胶手套制成的橡胶皮,就像给汽车加上轮胎一样。进过一次的测试调整后,我们的HUST Rail-Runner终于可以完整的跑上一圈。
图4:我和郭朝科紧张的调试组装中
图5:HUST Rail-Runner 平稳地行进在楼梯扶手上
项目已经接近了尾声,我们组开始写海报了。不过pacman还有很多需要改变的地方,特别是ghost的移动算法。我们今天开始尝试重写ghost的算法,但她们尝试了一下,就没有写下去了,希望我帮忙写这段代码,她们则开始制作项目的海报。
我尝试着通过曼哈顿距离来确定ghost的移动路径,但发现仅用这种方法无法处理一些特殊情况。更糟糕的是,前面设计的游戏框架有很多的问题。如果改用更高级的A*搜索来确定ghost的移动路径,就必须重写整个游戏。这样一来,就算是我将其实现,也不是小组的共同工作,并没有太大意义。当然作为高中生能将这个游戏实现,就已经很不错了。
小组的Python射击游戏的beta版出来了。开发所使用的是pygame引擎,这个引擎提供基本的图形、声音、碰撞检测等代码库,是一个基础的游戏引擎。我们使用pygame开发的射击游戏包含Player/bullet/enemy/enmy bullet/boss/bos bullet/powerup等角色。每一关卡达到一定分数并打败boss后可以进入到下一关,总共有5关。Player可以使用powerup来加快射击速度、增加射击弹道数或者增加生命值。Player碰到enemy或者enemy子弹或者boss的子弹后生命值减一。Enemy的形状随机出现,关卡越往后,敌人越多,射击速度也越快,下边是部分界面截图。
图6:游戏启动画面
图7: 游戏界面