在每年七年級升八年級的暑假
我都會這樣問我的學生"機器人為什麼不會跑"
跑步是個多麼偉大的行為呀!
它牽涉到生物學和物理學中最精確的理論基礎
先不談跑步,先從最簡單的走路說起
走路是一連串該跌倒而沒有跌倒的聯合總集
當你想舉起左腳時,你必須將你的重心向右偏移
此時你必須有能力將重心定在右腳,這樣你才有辦法舉起你的左腳
如果你還要前進,那就得把重心再向左前方移動且快快踏出你的左腳
這樣才有辦法接住你的重心而不至跌倒
同樣的,控制你的重心在左右前後之間成一類似擺線的運動
這就是為什麼走路是一連串該跌倒而沒有跌倒的原因
那跑步的難度就更高了
我們一般對跑步的定義是雙腳同時離地
如此一來,重心的轉移就得在落地的一瞬間完成
試想人的一舉手一投足都會造成重心的微妙變化
那對機器人而言就真有如登天之難了
今天是中正八年級的課
這是個整齊且令人期待的班級
同學們在上課時展現的企圖心,常教我感動不已
早早我就在教室裡調整心情
因為今天要教的"原子週期表"對整個化學成就的影響是巨大而深遠的
我和同學們必需在三小時內完成一堂令人難忘的知識旅程
就在我一個個看著同學魚貫的進入教室時
趙小俏在電話的那頭帶著點興奮的情緒告訴我
"汪老師,汪老師,機器人會跑了耶..."
我循著他告訴我的網頁打開後
看著日本人長時間對機器人投注的熱情與心力
一個比較像人的機器人真的在我面前似跑非跑了起來
我仔細的端詳了許久,心裡決定要將我的心得和同學們分享
本來想在教室裡的大螢幕直接連接電腦作實況轉播
但線材還來不及架設,所以我選擇了變通的方式
決定在下課後讓同學們聚攏在櫃台旁的電視螢幕前
我再一一的解說機器人所有動作的理論基礎及行為現象
很快的上課時間到了
這個班是向心力內聚力極強的班級
每次的到課率都極近100%
他們不輕易請假就如同我和同學的生死之約一般
除非我倒下,否則無論我生再大的病,只要我爬得進教室
我一定準時出現在同學面前和他們共同經歷一場理化的盛宴
課程如序的進行著,同學們極其專注的聆聽著
隨著課程的起伏,他們時而抿嘴時而蹙眉時而歡笑時而沉思
當我教到今天的主題"原子週期表"時
我總是希望所有深奧的學術理論都不是由我告訴他們的
是經由他們專心的聽講,邏輯的思考,反覆的咀嚼,通盤的整理後
藉由他們的語言來論述所體悟到的結果
為了激起他們高昂的企圖心
我允諾他們如果答出課程內容所要求的結論時
可得"免死金牌"一面(就是放學時不用考試的權利)
這群猶如出柵的猛虎,每個人的眼神都變得不一樣了
讓我在孤獨的講台上宛若無助的小綿羊一般
但綿羊也是有自己的尊嚴自己的膽識
只見綿羊使盡全力的引導,而豺狼們虎視眈眈的猛撲
這是一堂美麗的旅程,中堂下課時好多同學告訴我"頭暈暈的"
其實我早已暈頭轉向了,血液直衝腦門且在腦細胞中沸騰
他們和我一樣的專注,專注於課堂上的每一個細節
我相信他們都盡了全力
因為他們破了記錄,二十一年的記錄
歷屆學長姊大約都在原子序11到13才完整提出論述
而他們早在原子序5時就已大致底定了
並且爭先恐後的舉手表達自己的心得看法
太美妙了,一張"免死金牌"勾起了一份偉大的記錄
怎不教人為他們喝采呀!
時間不知是怎麼偷偷摸摸的來到了9:45
為了獎勵他們上課時的專注,為了承諾要為他們解說機器人為什麼可以跑起來
我取消了今天的課後考試
帶領著同學佝僂在小小的電腦螢幕前
我看見了機器人可以爬樓梯,踢足球(一次),慢跑(快走吧),單腳站立,轉彎及S型
我要同學仔細觀察機器人的重心控制
我們發現機器人跑步時的腿是彎的
而且跑愈快彎曲的程度愈多(這樣的姿勢有點怪)
因為膝蓋彎曲可以加大底面積及降低重心
使重力偏移在充許的範圍內
我們同時發現機器人的手部動作無法像人一般
加大擺幅以達到助跑的目的
因為手部動作太大時,重心的調控就容易出問題
接下來就是重心偏移的控制設計了
我猜想可能是利用"鐘擺原理"在身體擺動時將重心拉回修正
以達到擺線運動的目的吧(個人淺見不足為據)
不過能看到這樣的機器人,心中是充滿喜悅的
同學們在我身後圍繞著,一圈兩圈三圈...
我則清楚的述說著我的體悟,一遍兩遍三遍...
因場地太小,同學一批一批的看,我一回一回的講
這樣的感覺好好,這就是教學
沒有固定型式,沒有固定路徑,沒有固定場地
我們將抓住每一個可以讓我們產生感動發出共鳴的機會
隨時隨地和同學一起分享這知識的喜悅
雖然我更想看到機器人鞠躬,折返跑,跳高跳遠跳繩
當然還有更精彩的機器人騎腳踏車
但我始終相信,我一定能夠看到
因為這個世界有你
有這群充滿熱情的學生
你們是令人期待的
這個世界是你們的,好好加油吧!!
而我
則深深的領受了這美好的一天
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會跑步機器人的網址
http://asimo.honda.com/asimotv/
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