·美国规模最大的创客作品展示活动——湾区制汇节日前在旧金山湾区举行

a出自中学生之手的一个压缩空气动力外骨骼装置成为热门展品。每隔半小时的演示总是吸引大批游客观看,连谷歌公司首席执行官拉里·佩奇也来围观。这个炫酷的中学生创客成果不仅引起各路媒体关注,还被制汇节主办方选为为数不多的“蓝带”项目。

灵感来自科幻电影

大约一年前,旧金山市一所中学的8名普通高中生为了一个共同的大胆梦想组成了创客小组。他们中除一人是10年级(相当于高一)学生外,其余都是11年级(相当于高二)学生。他们为《钢铁侠》《机械战警》之类的科幻电影所着迷,萌生了自己动手把片中角色所穿戴的外骨骼系统变为现实的想法。

外骨骼系统是一套机械和电子装备,可用于增强人体能力,目前处于研发和试验阶段,还没有广泛应用。这群中学生把他们的项目命名为“阿贾克斯外骨骼服”。依照设计,这套气压驱动的外骨骼服穿在人身上,可以通过力传感器探测用户四肢活动,并把信号输入信息处理器。信息经过处理后被传输到位于每个关节的气动活塞,活塞推动外骨骼服的金属四肢,使之与用户的活动同步。

小组成员泰洛尼尔斯·布莱斯金说:“穿戴上这套系统,你可以轻松提起400磅(约190公斤),每个手臂200磅,自己毫不费力。”

这样一个“高大上”的系统从无到有,是8个孩子齐心协力、分工合作的成果。他们自己设计、焊接、切割、组装、调试、排查故障等等。此外,他们还运用了开源开发工具、传感器、3D打印、电脑辅助设计等技术。一连11个月,每个周末他们都聚在一起,每次都会忙碌上至少5个小时。

阿贾克斯外骨骼服项目需要资金1万美元。几家软件公司的赞助解决了大半费用,孩子们还在众筹平台上发起筹款活动,解决了资金缺口。

当孩子们把作品拿到制汇节演示时,引来一片赞叹,也有观众因为中学生推出大制作而大呼想不到。确实,他们从一开始就得到家长的技术指导,其中最主要的导师是创客小组成员约瑟夫·德罗斯的父亲托尼·德罗斯。

托尼是一个老牌创客。他曾经在大学教计算机科学,现在是知名科技公司的资深科学家。多年来,托尼工作之余醉心于亲手修理、制造、发明、设计,自己动手创新成为他的生活方式,两个儿子的加入和妻子的支持,让这个家庭成为“创客之家”。近几年里,他们一起手工打造的颇有技术含量的飞行模拟器、喷火龙、土豆发射枪等新奇装置频频在制汇节亮相,托尼率领两个儿子现场解答观众好奇的提问。

  美国的创客文化出于私家车库。惠普、苹果这些大名鼎鼎的科技公司,都源于奠基人在车库动手创新。车库建设也成了托尼的大事,他说,自己花了大约10年时间,投入大量资金,把车库装备成一个布满工具、设备、材料的工作间,有焊枪、台锯、带锯、研磨机、电子工作台等等。在通向车库的一扇门上,托尼挂了一块小牌子,上面写着“你正在进入实验室”。他说,接下来他准备添置3D打印机、激光切割机。

近一年来,在这个俨然像小型加工车间的车库里,托尼全程指导孩子们进行各个环节的制造操作。阿贾克斯外骨骼服这个创客项目就是在托尼家车库里完成的。

外骨骼服是孩子们的第一个重大创客项目,却不是托尼第一次辅导孩子们开展创客项目。托尼说,多个创新项目在制汇节展出的经历,让他和两个儿子都受益良多。他与制汇节创办人戴尔·多尔蒂商定,应该让更多的家庭和孩子来参与这种体验。2010年,他们合作发起了青年创客项目,鼓励青少年组建创客俱乐部,由青年创客项目提供技术指导和咨询。创客俱乐部需要完成自己的制作项目,然后拿到制汇节与公众分享。这些青少年创客俱乐部活动场所各异,有家庭车库,也有学校、社区中心和图书馆提供的创客空间。托尼介绍说,目前青年创客项目在册的青少年创客俱乐部在旧金山湾区有100多个,全国则超过200个。他希望青年创客项目和制汇节有助于长久保持孩子们的创制热情。

一年一度的制汇节是包括学生在内不同年龄创客们的盛大聚会,同时也特别注重体现对中小学生的教育功能,为孩子们大开眼界、体验科学与创新提供丰富机会。他们可以观看让人眼花缭乱、充满奇思妙想的创客作品演示,还可以亲身参与、亲手尝试大多数作品,感受创新的魅力。多尔蒂说,展会上他最开心的时候就是看到孩子们的笑脸。激发更多人尤其是年轻人的创造热情,让他们参与动手制造,做创造者而不仅仅是消费者,这正是多尔蒂10年前在加州创办制汇节的初衷。

  
虽然在制汇节上名声大噪,阿贾克斯外骨骼服项目的实际效果还不太理想。约瑟夫说,人在行走时可以左右移动重心,保持身体平衡,但阿贾克斯外骨骼服还不具备这种平衡能力,现阶段只能固定在金属支架上演示效果。他们接下来最大的挑战是如何让外骨骼系统能跟随穿戴者的步伐“走”起来。

过去一年来亲手参与一点一滴的制造过程,孩子们收获的不仅仅是把梦想化为一个可穿戴助力装置。每个孩子都表示,这是一个受益匪浅的学习经历,他们学习了焊接、切割等许多金属工技能,学习如何就一个大型项目进行设计、规划,如何与团队成员交流与合作。比如,约瑟夫说:“如何把每个人的想法尽可能好地付诸实施,如何共同努力尽可能把事情做好,这些方面我学到了很多。”伊恩·西蒙说:“我学到了怎么做如此复杂的项目。你得有计划,确保什么事会发生,何时发生。”

创客小组的多数孩子即将在明年升入大学,面临选择专业的问题。在动手制造外骨骼服的过程中,一些孩子发现自己的兴趣在于机械工程或电子工程,知道了自己今后努力的方向。萨米·克罗纳说,“我从这个项目中学到很多今后如何做一名优秀工程师的道理。比如如果做事没有轻重缓急,就会搞得一团糟”。爱德华·伯克说,“这个项目鼓励我们在将来的职业生涯中要努力工作托尼希望孩子们在创客的道路上一直走下去。他说,创客项目不一定都能实现,但在创新过程中能学会很多东西,乐趣无穷,“孩子们从中学到的知识和本领,也正是他们在今后生活中解决不同社会问题所需要的。他们会有动力和热情在未来的创客项目中取得成功”。