17歲，他沖進Hackaday prize 2019 China全球頂尖硬件設計大賽 TOP 6

“我們的對話就像 QQ 空間留言，每次回話都要等到第二天。”程子銘這樣對大賽項目對接人說。

“他還是一個高中生，課程比較忙，只能晚上十點后到家看一下手機。”當 Supplyframe China 主辦、得捷電子（Digi-Key）贊助的 Hackaday Prize 中國賽區(qū)前六名誕生時，大賽項目對接人和筆者這樣描述程子銘。

“高中生”、“時間緊”，在筆者了解程子銘的過程中，聽到的最多的關(guān)鍵詞就是這兩個。然而，就是這樣一個學習時間很緊的高中生，在全球頂級硬件設計大賽 Hackaday Prize 中國賽區(qū)沖進了前六名，有機會參與爭奪全球賽區(qū) 12.5 萬美金的終極大獎。

當其他參賽者和電子工程師看到他和項目的介紹之后，說出的最多的描述是“天才少年”。

近一段時間，國內(nèi) IC 業(yè)者經(jīng)常掛在嘴邊的一句話是：集成電路要從娃娃抓起。我們在網(wǎng)上也看到了許多小學生看集成電路書籍的圖片和視頻?？催^程子銘的個人簡介，你的第一感覺大概會是電子硬件設計也要從娃娃抓起，并且也可從娃娃抓起。

“我來自北京，目前正在北京市第一七一中學讀高二。從小學五年級開始，我就在接觸各種各樣的競賽機器人，并參加了許許多多的機器人競賽。后來我接觸到了科技創(chuàng)新大賽，通過自己設計全新的功能或結(jié)構(gòu)，來改進某一個機器人或工具，這和 Hackaday 非常類似。”

這是筆者從程子銘自我介紹中摘錄的一段話。很難想象，小小年紀的他已經(jīng)有了七年的競賽機器人設計和比賽經(jīng)驗。年紀輕輕就有豐富的比賽經(jīng)驗，這讓程子銘受益匪淺。他對此表示，“通過這些比賽我學到了如何使用 Arduino、STM32，如何制作 PCB，以及如何訓練一個機器學習模型等等很多技能。同時，也令我掌握了許多電子方面的知識。”

更讓人印象深刻的是，成為 Hackaday Prize 中國賽區(qū)“黑馬”并不是他首次嶄露頭角，此前他已經(jīng)拿到過國內(nèi)頂級賽事（包括全國機器人足球比賽）的一等獎。

程子銘參與 Hackaday Prize 的項目名稱是《基于有殘肢昆蟲步態(tài)模仿的六足機器人》。項目介紹指出，該項目是基于觀察昆蟲有明確目標的正常行走和斷足后行走的行為模式，通過設計特殊結(jié)構(gòu)和使用算法，在改裝的六足機器人平臺上對其進行模擬，可以達成使多足機器人可以在腿被破壞的情況下受控制運動的效果，可以作為地震搜救、地球探索、外星球探索的解決方案。

他在回復采訪和介紹項目時都有提到，這個項目的靈感來源于他看到的一次 TED。“看了拉菲羅安德烈在 TED 上的演講，我感到十分震撼。一個多旋翼無人機竟然只使用了一個螺旋槳，就可以在空中保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，還可以做可控的飛行動作。這令當時沉迷四旋翼無人機制作的我，看到了可能是當時業(yè)界的最高水平，也為這個項目埋下了伏筆。”他對此說到。

同時，程子銘設計缺失數(shù)只附腳依然能夠讓機器人按照意愿行走的靈感也是來源于那次演講，當然還有生物課上觀察蟲子。他指出，“那次 TED 關(guān)于折翼的無人機控制的問題非常精彩。2013 年，拉菲羅在一次小型演講中就展示過被剪掉 2 個槳葉還可以受控制飛行的多旋翼無人機技術(shù)，這就是他的單槳旋翼機的原形。遵循著這個思路，在生物課上觀察昆蟲行為的時候，我獲得了這項目的靈感，就是即使斷掉數(shù)條附肢也可以受控制行動的多足機器人。”

細節(jié)在于觀察，成功在于積累。大多數(shù)人僅僅只是當這句話是一句座右銘，一個名言警句。程子銘身體力行之后讓我們真切地感受到真理雖然高于生活，但是卻來源于生活。

他設計的六足機器人很好地實現(xiàn)了他的構(gòu)思，這也是為什么這個項目能夠入圍 Hackaday Prize 中國賽區(qū)前六名的原因。該六足機器人配備一塊包含 stm32 以及舵機驅(qū)動電路的核心控制板，身體上還安裝有為舵機供電的小型電路板共 6 套。外殼使用切割碳纖維板和金屬工件組裝，每個腿上使用 3 個運動關(guān)節(jié)，每個運動關(guān)節(jié)都由一個舵機控制，通過舵機的控制可以方便的實現(xiàn)對六足機器人的運動控制。

同時，該六足機器人設計采用了可熱插拔式結(jié)構(gòu)，在機器人運行時可以隨時拔下任何的腿來模擬被破壞的過程，連接部分采用磁鐵以及 3D 打印的結(jié)構(gòu)部件，可以實現(xiàn)每兩段之間的連接，機器人主體上設置了傳感器對是否掉腿進行判斷。這種結(jié)構(gòu)可以方便機器人的儲存、運輸和組裝，更方便投放到特定地點進行使用。

當然，程子銘不僅很好地實現(xiàn)了自己的構(gòu)思。同時，他在設計實現(xiàn)過程中也考慮到了項目的可擴展性。他在項目介紹中寫道：如果需要更換機器人的外形設計，只需要轉(zhuǎn)移電路板的位置即可。也可以單獨對腿進行定制化設計，來提高對不同環(huán)境的適應性，以及增加新的功能（至少 3 個舵機，若干傳感器）。這樣，可以加裝冰鞋來使機器人在冰面上行動，或者固定泡棉來使機器人在水面上游動，甚至可以把幾個腿換成可以工作的機械臂！

這聽起來讓人會有一瞬間的思維錯亂，因為往往討論項目兼容和可擴展性都是和那些資深的、經(jīng)過系統(tǒng)培訓的電子設計工程師，而他還是一個高二的學生。誠然，這其中有他機器人導師的功勞，但這個思維縝密的高中生確實令人驚嘆。

“現(xiàn)在這個機器人就放在我的學校的展柜里，鼓勵著更多的中學生參加機器人創(chuàng)新活動。詳細的研究過程我已經(jīng)公開在了我的項目介紹中，因為是仿生機器人，所以也包含著我的一次生物實驗記錄。”說起這些，程子銘的自豪感不言而喻。

如果你認為關(guān)于這批“黑馬”在這個項目上的話題就此結(jié)束了，那么你顯然還是低估了這個高二學生。程子銘對于這個項目的未來有很大的期待，希望它能夠商業(yè)化。“我為我的機器人設想了兩種應用場景，一個是類地行星的探測器的設計，采用多足結(jié)構(gòu)可以大幅提高對復雜地形的適應能力，即使有一條腿在執(zhí)行任務過程中損壞，依然可以通過我的算法控制，不影響其他任何功能。另一個場景是作為地震救援機器人，當碰到了較大的余震，可能普通的機器人被壓住一部分之后就只能被放棄，但是我的多足機器人可以舍棄身上的一兩條腿，然后繼續(xù)執(zhí)行任務。未來如果可以對這種機器人進行進一步的研究，并做出量產(chǎn)型的設計，將為這兩個領(lǐng)域，甚至更多領(lǐng)域帶來一個功能強大的機器人助手。如果有朋友想助我一臂之力，當然是非常歡迎。”程子銘說到。

成熟、老練、心思縝密、年少有為……這個高中生配得上太多褒義的詞匯，要知道他和他的項目曾一起征戰(zhàn)國際賽場，有機會獲得最終的 12.5 萬美元獎金和開源硬件領(lǐng)域的“奧斯卡獎”。

總有人會將自己活成別人家的孩子，活成別人口中傳頌的故事，屬于程子銘的故事已經(jīng)驚艷地開始，也將更為驚艷地繼續(xù)。
 

11 月 23 日，Hackadayprize 2019 China 大賽頒獎儀式暨全球創(chuàng)客嘉年華活動將在深圳舉辦，一起來 Party 吧！

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