第二章13

47.製造機器人的高中生

2000年9月2日下午,廣西北海機場出口處,北海中學的校長葉翠微帶領幾位副校長和3位手捧鮮花的女學生,迎接一位從北京飛來的英俊少年——蘇茂,他是北海中學高三(4)班學生。幾天前,他攜帶自己獨立設計和製作的“數字比例無線電遙控機器人”進京,參加“長江小小科學家”大獎賽,一路過關斬將,奪得二等獎和6萬元獎金。此前二十幾天,他曾攜帶這個機器人到安徽合肥,參加第十屆全國青少年科技創新大賽,奪得了“發明創造比賽”一等獎和“英特爾少年英才獎”。以上3項大獎,都是廣西青少年在全國性的青少年科技大賽中奪得的最高獎項。

蘇茂出生於北海市區一個普通市民家庭。從幼時起,就特別喜愛電動玩具,每次大人帶他進商場,走到電動玩具專櫃就不肯走了,一雙大眼睛瞪得圓溜溜的,露出垂涎三尺的神色,隔著玻璃把櫃裏的電動玩具一個個地細看個遍。若是大人開恩給買一個,他會高興得一蹦三跳,對到手的電動玩具視若珍寶。

為了買玩具,蘇茂把平時得的壓歲錢零花錢,一角兩角地積攢起來,買小電動車、小電動船、小電動木偶人、小電動動物等電動玩具。

蘇茂玩電動玩具和別的孩子不大一樣,別的孩子玩玩就厭了,再好的玩具玩不了幾天就扔在一邊,蘇茂不論玩什麼電動玩具,都會玩得著了迷。一邊玩,一邊還捉摸這些電動玩具為什麼會動。為看個究竟,他將每一個電動玩具大卸八塊,再一個零件一個零件地組裝回去。

對酷愛電動玩具的蘇茂來說,靠有限的零花錢買電動玩具當然過不了癮,他便想到了自己動手做。爺爺是他做玩具的啟蒙老師,這位與大海中的風浪搏鬥了半個世紀的老漁民雖然沒有文化,卻有一雙靈巧的手,會做木工活,還無師自通地會修理普通的家用電器。爺爺教蘇茂將吃剩下的芒果核和一根細繩子做出了一個手動陀螺,一拉繩子便會旋轉,這是當地漁民的孩子常玩的自製玩具。蘇茂嫌這個手動陀螺太簡陋,爺爺又教他做小玩具船,耐心地給他講解哪裏是龍骨,哪裏該安放舵和槳。沒過多久,蘇茂發現爺爺教做的小船隻能作擺設,放在水中卻不能行走。於是他用木片削一隻螺旋槳安裝在小船的尾部,再拆下小電動汽車上的電動機,安裝在小船上帶動螺旋槳,便成了一隻能在水裏行走的小電動船。

第一次製作電動玩具獲得成功,更激發起蘇茂的興趣,又用木板、竹片、泡沫等原材料,製作出了用螺旋槳推動的小電動汽車、電動軍艦、電動競速賽艇和電動木偶人,用橡皮筋作動力的飛機模型、利用自然風力推動的帆船等等。爺爺特別寵愛這個心靈手巧的孫子,在蘇茂上小學三年級那年,給他買了一個價值100元的遙控電動汽車,從此把蘇茂引入了遙控電動玩具和模型的世界。

蘇茂從小就樹立起了正確的科學觀。從小學一年級起他就訂閱了《少年科學畫報》、《科幻世界》等科普雜誌。進入中學階段,又訂閱了《少年科學》、《中學科技》、《科技輔導員》、《航空知識》、《航空模型》、《艦船知識》、《模型運動與技術》等科普雜誌。每期雜誌他都從頭至尾,認真閱讀,然後照著雜誌上教的方法,嚐試著製作各種電動玩具和模型。看過的雜誌,他全部珍藏在自己的小書櫃裏,以備查閱。若是郵差漏送了一本雜誌,他會找遍市裏的書報攤,想方設法買來補齊。長期訂閱科普雜誌,使蘇茂在課外學到了許多科技知識,了解最新的科技動態,建立起了正確的科學觀,激發起發明創造的欲望和熱情。自己動手製作電動玩具、遙控模型,又使蘇茂將書本知識付諸實踐。隨著年齡的增長,蘇茂掌握的科技知識越來越豐富,製作出的電動玩具、遙控模型也一個比一個漂亮,一個比一個精美。

蘇茂從小就善於處理學校功課和小發明、小製作之間的關係,總是將功課放在第一位,完成了功課再進入自己的小發明、小製作的小天地裏去。有時候為專心製作某一個模型影響了學習,他會毅然放下模型去突擊學習,待功課趕上去後再接著製作。初二下學期,他因為花了太多的時間去製作遙控模型,期中考試沒考好,他馬上自覺地收起玩具,一心加倍努力學習,終於在期末考試時考出了好成績。初三下半學期,為了保證能在激烈的競爭中考上北海市的重點高中北海中學,他將全部電動玩具和遙控模型收了起來,一心一意撲在學校功課上,直到如願以償地考入了北海中學,他才將久違了的電動玩具和遙控模型一個個拿出來擺弄。

為了能兼顧學校功課和小發明、小製作,蘇茂極其珍惜時間,從小學到中學,他都精確地計算時間,力爭不浪費每一分鍾,上學既不遲到,也不早到,從家裏放下電動玩具和遙控模型,跑步到學校,學校剛剛拉響上課鈴。課間休息和課外活動時間,同學們都跑出教室去放鬆,他依然坐在自己的座位上讀科普書籍。就連上廁所,也是手不釋卷。幾乎每天晚上,他都要擺弄電動玩具和模型到深夜12點。

蘇茂的房間裏,擺滿了各式各樣的電動玩具、電動模型、遙控器和零配件,如同一個小電子修理店。小時候玩得殘缺不全的電動玩具,他一件也舍不得丟掉,全部裝在一隻箱子裏,他經常從這些舊玩具上拆卸零件,發揮自己的想象力,組合成新的作品。

蘇茂上高中的北海中學,是廣西的重點中學,從1999年起,北海中學每年都要舉辦一次科技節,以培養學生的科學創新精神與實踐能力,激發學生學科學、愛科學、用科學的熱情。從小執著地熱愛科學、追求科學,在科技裏勤耕苦耘不輟的蘇茂,成為在學校科技節中脫穎而出的科技尖子。

1999年5月,北海中學舉辦首屆科技節,平時有些靦腆、不苟言笑、創造性思維卻格外活躍、想象力特別豐富的蘇茂正上高一,他也決定參賽。經過一番構思,他打算做一個無線電遙控的小機器人,設想這個機器人能夠代替人類在某種惡劣的環境下工作。這是蘇茂第一次嚐試著做遙控機器人,他花了兩個星期的課餘時間,幾乎每天晚上都苦幹到深夜一兩點鍾,來完成這件對他來說難度最大的作品。他先做出一支長約20公分、具有4個自由度的遙控機械手臂,這支手臂具有人手的一般功能,手臂可以伸縮,手腕可以翻轉,手指可以張開來抓取物品。然後,把這支機械手臂裝到了一輛無線電遙控小汽車上麵,就成為了一個能行走、能工作的遙控機器人。

科技節開幕的當天,蘇茂製作的遙控機器人作為最出色的一件作品,令全體評委讚不絕口,將惟一的一個特等獎給了他,而且專門為他的機器人開了一個演示會。演示會在學校的操場舉行,全校師生將操場圍得水泄不通。蘇茂沉著地站在操場中央,手握遙控器,指揮數十米外的機器人前後左右地行走、伸縮手臂、翻動手腕,將主持人放在地上的一枝紅玫瑰拾了起來,高高地舉起,緩緩地繞場行走一圈,最後停步在給過自己最大幫助的班主任老師麵前,將玫瑰花獻給了她,老師接過玫瑰花,笑容像玫瑰花一般燦爛,整個操場則歡聲雷動,同班同學們為蘇茂鼓掌拍紅了巴掌,靦腆的蘇茂一下子成為學校的科技明星。

2000年4月,北海中學舉辦第二屆科技節,已上高二的蘇茂又利用近半年的課餘時間,做出了一個“數字比例無線電遙控機器人”參賽。這個機器人比第一個機器人更大,外形更漂亮,功能更完善,同時製作難度也更大。它的手臂約一米長,共有7個自由度,不但能伸縮,還能在水平方向擺動,左右方向轉動,上下方向移動,手腕能在有限的空間內到達任何位置,手指能從不同的角度抓取物品,底座是三點輪式的,能靈活自如地朝任何方向行走。這個機器人綜合了電子學、力學、機械學等知識,采用鋁合金材料做成機械杠架,結構簡單,易普及易使用易修理,可通過數字比例無線電遙控器,在數百米範圍內控製它,讓它模擬人手工作。這個機器人再次奪得了科技節特等獎。演示會上,蘇茂先用遙控器指揮機器人拿起一個杯子,從一個水槽裏舀出一杯水;又指揮機器人,撿起同學們扔在地上的小紙片;還讓機器人行走到同班同學麵前,與他們一一握手。觀看演示的全校師生再次為蘇茂的成功熱烈鼓掌和吹呼。5月上旬,蘇茂和他的機器人被推薦到南寧參加廣西壯族自治區青少年創造發明大賽,奪得了一等獎。