Arduino共同創辦人Massimo Banzi的新專欄

六月 18, 2013
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問任何一位Maker,這些日子以來DIY電子界最熱門的話題是什麼,得到的第一個回覆有很高的機率會是Arduino。自從2005年最早的電路板問世以來,學生們能夠使用OpenSource工具來執行互動設計專案。這個平臺已經成為一種全球現象,點燃所有maker、駭客、及藝術家們的想像力,簡單來說,Arduino在Maker和MAKE社群中具有崇高的地位。這裡是一篇來自MAKE Vol. 32的精采訪談,由Dale Dougherty訪問Arduino的共同創辦人Massimo Banzi。
今天我們興奮不已地宣布Massimo將會為MAKE撰寫每月專欄,我們稱之為「用Arduino製造未來」。每個月的第一個星期二,Massimo將分享他對Arduino平台獨道的觀點,包含和Arduino粉絲們所分享及改編的電路板發展、新產品,以及令人興奮的專案。是的,今天第一次的專欄要預告一個即將在這週的舊金山灣區Maker Faire Bay Area向世人發布的Arduino新產品 — Arduino機器人。

所以,讓我們一起歡迎Massimo加入MAKE!

–Ken Denmead, MAKE總編輯

Massimo: 歷經兩年的努力、實驗、測試、高潮與低潮,很高興宣布我們的機器人已經完成了。Arduino機器人將在舊金山灣區Maker Faire首次亮相,屆時我將會展現它的功能,而你們將會體驗到它的能力所在,但是對我們而言這不僅僅是新品發表,更重要的是與大家分享一個故事,對東西敲敲打打的熱情如何幫助我們開拓一條全新且未知的道路。這是為什們我會要求Arduino共同創辦人、同時也是我們團隊的一員 — David Cuartielles,花更多的時間和心血來籌備實現這一切,我很確信你們會喜歡的。


一開始我痛恨機器人David: 2009到2011年間,我在受到 Centro Cultural de España (西班牙文化中心)委任的墨西哥市電腦俱樂部Faro de Orient裡參與一個教育計畫,我所扮演的角色是帶給這個電腦俱樂部裡6-18歲的小孩們一些電子玩意兒,我一開始先是舉辦一系列如何將從當地跳蚤市場裡找到的零件改造成為樂器的工作坊。

當孩子們開始熟悉電子和程式之後,我問他們夢想中的計畫是什麼,這個工作坊裡有男孩、有女孩,總共大約25個人,不論年紀和性別如何,大家一致想做…機器人。

老實說,機器人現在並不是我的專業,或說從來不是。我對會移動和為我處理任務的東西從來沒有興趣,我認為還會有其他和電子相關並且比機器人更有趣的領域,但我知道我必須遵從俱樂部小朋友的夢想,於是設計出一種容易複製、並且能夠使用墨西哥市當地就能取得的零件所製成的機器人很快就變成我的任務了。
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Xun YangDavid Cuartielles為俱樂部Faro de Oriente所設計的喔喔機器人(Oh_Oh robot

我徵召Xun Yang 加入這個計畫,他當時還是我在K3馬爾默大學藝術與溝通學系—實驗室底下做互動設計的碩士研究生。我們一起設計出一款容易教學且容易手工製造的機器人,但不只這樣,我們還創造出一系列的活動來讓孩子們用有趣的方式學習機器人,從讓機器人移動、到讓它拿奇異筆在地上寫字。我們後來將這個設計做成OpenSource並且讓它相容於Arduino。

從一級方程式賽車到教學用機器人我將這些設計放到我的研究部落格,並且幾乎是第一時間就獲得來自機器人社群的回應,現在回頭去讀這些日記是很有趣的,而且也注意到我對機器人的看法是如何逐步成形的,我開始了解教育用機器人會是讓兒童愛上科學的絕佳入門方式。我們獲得許多很好的回應,像是大家認為我們的計畫很棒以及提出還有哪裡可以改進之類的,機器人社群就是其中一個活躍的例子,而且大家非常樂意分享他們的知識。

我做了很多研究,並且買了所有我能找到的書,其中我最喜歡的是由Lee Gutkind所著作的直逼人類:讓機器人思考,我在讀這本書時學習到許多當代機器人學的背景,這幫助我了解到這個領域最重要的是什麼。書裡最引起我興趣的故事是RoboCup機器人競賽的起源,這是一個集合大家的智慧,透過比賽方式來創造出有可能是最好解決問題的程式的方法。RoboCup機器人競賽的發明者為該競賽設立了三種挑戰:

  • 足球:這是一個對所有人都公平的遊戲。容易理解:機器人使用各種不同的技巧追逐球並得分。
  • 救援:這是一個競爭隊伍需要蒐集謎底來解決如迷宮般的探索活動。
  • 舞蹈:是的,機器人會跳舞。

一隊由兩個孩子所組成且命名為Complubot的西班牙隊伍:Nerea和Iván的加入,是我們在投入計畫期間眾多有趣的經驗之一,他們和教練Eduardo一起參加比賽 — 並贏得 — 機器人青少年世界盃世界大賽之乙級足球賽(專為中學生舉辦)。

某方面來說,RoboCup大賽就像是機器人學界的一級方程式賽車,每年這個組織設下一系列的規則讓比賽比上屆更複雜一些,參賽隊伍則是經過整年的努力製作出更快、更輕,且更好的人工智慧(AI)機器人。機器人世界盃有一條很棒的規定,在參加比賽之前,每一支隊伍都必須要向其他隊解釋他們的策略,以表示軟硬體設計都是由他們自己完成的,沒有什麼是比在參加比賽之前揭露你的整個設計手法還要來得符合OpenSource精神了,這不僅和好的技術有關,也和能夠解釋魔法是如何發生的表達技巧有關。你能夠想像一個12歲的小女生向你解釋她和她的隊伍是如何用多達4片Arduino Mini和1片Arduino Mega來打造出一臺具備分散智能(distributed intelligence)的機器人嗎?當我這麼說請相信我,這是個很神奇的經驗。

專家來敲門我們第一次見面時,Nerea和Iván已經贏得三屆的機器人世界盃,並且正邁向第四次的勝利,在一次前往馬德里的拜訪中我們聊了一下,之後我很清楚我們必須一起做點什麼。他們已經習慣使用具備多核心處理器的機器人,然而零件費用需要花費到4000美金。Arduino盡可能讓人負擔得起,讓任何人都能夠取得教具,我的目標因而轉向設計出一架能夠滿足Complubot需求,並且依照Arduino價格訂價的機器人。

我將這個想法丟給Arduino團隊後我們就開始製作Arduino機器人,這個計畫的代號是樂蒂萊姆(Lottie Lemon),以大青蛙布偶秀(Muppet Show)其中一個角色命名。2011年年初,由我設計出第一個電路板,而我們使用手工安裝,然後我們開始一長串的反覆設計,我們的概念一獲得證實便由Arduino的硬體領導人Gianluca Martino接手,而我才能重新回頭專注在軟體上。

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David Cuartielles首次設計的Arduino機器人初期原型

接下來的幾年內我們見證了許多的修改,每當我們設法解決發現的bug,就會想到能夠稍微改進這個機器人的功能而又不需要在價格上妥協的新點子。控制板曾歷經7次的改版,馬達板則是改了9次,在我們想出一個能夠帶給大家最好的機器人學指南之前,我們做出7種不同的作業系統,在最後一個步驟,我們把Xun找回到這個團隊,並讓他負責理想的實現,讓大家開始接受一場探索機器人學世界的挑戰,並且在學習機器人基礎操作中獲得樂趣,就像故事一開始這些孩子帶給我們的啟發一樣。

看看下面這段改進後的Arduino機器人行走路線:

Massimo: 過去三年來,David從對機器人一無所知,搖身一變成為一位熱愛教育型機器人的業餘機器人專家,Arduino機器人就是集國際團隊在趣味科學教育領域努力之大成,Arduino正在向前翱翔,來和我們一起飆速吧!

[原文]

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