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電子報(bào)
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“創(chuàng)新小白”和她的水下機(jī)器人電子工程學(xué)院學(xué)生趙梓嘉團(tuán)隊(duì)作品“樂(lè)魚(yú)1號(hào)”獲全國(guó)三等獎(jiǎng)


  在電子工程學(xué)院,有位性格開(kāi)朗,熱愛(ài)生活的女生。她說(shuō)自己是“創(chuàng)新小白”,顧名思義,就是對(duì)創(chuàng)新及專業(yè)沒(méi)有豐厚的基礎(chǔ)和功底。但是在老師的帶領(lǐng)下,她和她的小伙伴多次參加全國(guó)性比賽并獲獎(jiǎng)。她就是電子工程學(xué)院電氣工程自動(dòng)化131班的趙梓嘉。
  “仿生連體魚(yú)”全國(guó)獲大獎(jiǎng)黃色的身體,黑色的魚(yú)頭和魚(yú)尾,兩條一模一樣的魚(yú)在頭部和身體前端之間的部分連在一起,宛如一個(gè)“連體魚(yú)”,這個(gè)長(zhǎng)相特別的機(jī)器人就是便攜式雙體仿生推進(jìn)水下機(jī)器人———“樂(lè)魚(yú)1號(hào)”。它由趙梓嘉和她的隊(duì)友劉潘、董澤宇設(shè)計(jì)完成,在中國(guó)海洋學(xué)會(huì)和中國(guó)國(guó)際海洋技術(shù)與工程設(shè)備展覽會(huì)聯(lián)合發(fā)起的“智海2015OI中國(guó)水下機(jī)器人大賽”中榮獲三等獎(jiǎng)。
  機(jī)器人可以勝任許多人類無(wú)法實(shí)現(xiàn)的工作,比如水下勘測(cè)、探索等,趙梓嘉團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)機(jī)器人時(shí)結(jié)合了魚(yú)的身體結(jié)構(gòu)特征,使它更加“如魚(yú)得水”。
  “樂(lè)魚(yú)一號(hào)”采用充電電池供電,體積小便于攜帶和使用,“這種機(jī)器魚(yú)體長(zhǎng)43cm,橫向?qū)挾?4.7cm,體重只有五斤?!壁w梓嘉介紹說(shuō),通過(guò)WIFI,就可以對(duì)“樂(lè)魚(yú)1號(hào)”的姿態(tài)進(jìn)行輕松控制。實(shí)現(xiàn)上浮、下潛、側(cè)傾和空間內(nèi)轉(zhuǎn)彎等功能。
  “樂(lè)魚(yú)1號(hào)”的身體由五部分組成。魚(yú)頭起方向?qū)蜃饔?。功能倉(cāng)位于魚(yú)頭和魚(yú)身之間,用于安裝其他重物。魚(yú)身是機(jī)器人的“心臟”。雙身體可以增加機(jī)器人的承載能力,保證其在狹小空間和復(fù)雜環(huán)境中的作業(yè)能力;魚(yú)尾是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),尾鰭連接板左右擺動(dòng),帶動(dòng)尾鰭擺動(dòng)實(shí)現(xiàn)前進(jìn)。兩條魚(yú)翼長(zhǎng)度差不多是整個(gè)機(jī)器人長(zhǎng)度的一半,像是飛機(jī)的機(jī)翼,“這樣能保證對(duì)機(jī)器人姿勢(shì)的有效控制”。
  回憶“樂(lè)魚(yú)1號(hào)”的制作過(guò)程,趙梓嘉坦言很痛苦。設(shè)計(jì)圖稿、尋找最佳元器件,機(jī)器人材質(zhì)最終選用耐熱耐沖擊的ABS工程塑料。在ABS工程塑料上打孔,之后才能用細(xì)鐵絲將零部件焊接起來(lái),這是最讓趙梓嘉頭疼的事情了。“前后廢了好幾塊板材,可心疼了?!焙髞?lái),趙梓嘉干脆停下來(lái),專門(mén)用廢了的版來(lái)苦練焊接技術(shù),直到技術(shù)練得自認(rèn)為“爐火純青”的時(shí)候,才繼續(xù)投入到實(shí)驗(yàn)中去。
  趙梓嘉和她的隊(duì)友希望通過(guò)加載不同的功能倉(cāng)可以使“樂(lè)魚(yú)1號(hào)”應(yīng)用于各種不同行業(yè)和環(huán)境,如水文水質(zhì)監(jiān)測(cè)、水下考古、水壩監(jiān)測(cè)、水下打撈和救援、海洋生物觀測(cè)等等。
  苦練基本功比賽試身手作為一名女生,趙梓嘉自知?jiǎng)邮帜芰蛯?duì)電子器件天生的敏感不如男生。為了彌補(bǔ)短板,她大二暑假曾報(bào)名參加了“瑞薩杯2015全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”,正是那段“刻骨銘心”的訓(xùn)練經(jīng)歷,讓趙梓嘉更清楚地認(rèn)識(shí)到實(shí)踐的重要性。
  為了準(zhǔn)備比賽,趙梓嘉從苦練焊接技術(shù)入手?!懊亢敢粋€(gè)點(diǎn)測(cè)一個(gè)點(diǎn),就在心里抱怨一回?!奔词箖?nèi)心吐槽無(wú)數(shù)遍,她最終還是堅(jiān)持下來(lái)了?!耙郧皩W(xué)的都是理論知識(shí),從來(lái)沒(méi)有實(shí)際運(yùn)用過(guò),所以操作過(guò)程中還是有點(diǎn)困難的。”
  焊接技術(shù)掌握后,趙梓嘉開(kāi)始投入到繪制基礎(chǔ)線路圖的練習(xí)中去。復(fù)習(xí)了protel軟件的運(yùn)用,并對(duì)比protel,根據(jù)網(wǎng)上的視頻學(xué)習(xí)了OrCAD等軟件,學(xué)習(xí)Pcb板的繪制與制作。
  趙梓嘉的家離學(xué)校不足兩公里,所以她大學(xué)里沒(méi)有住校。然而,趙梓嘉手機(jī)里保存著一張“特殊的宿舍”的照片,“床”是用八張椅子拼成的。去年暑假,為了準(zhǔn)備比賽,她干脆住在了指導(dǎo)老師的辦公室。三天四夜的比賽時(shí)間里,趙梓嘉和隊(duì)友需要在電腦上完成抽題、答題、設(shè)計(jì)安裝等一系列題目。“團(tuán)隊(duì)只有我一個(gè)女生,指導(dǎo)老師很體貼,所以有了這間單人的辦公室宿舍。”
  成長(zhǎng)比成績(jī)更重要,體驗(yàn)比名次更珍貴。“有些事情如果沒(méi)有經(jīng)歷過(guò),你永遠(yuǎn)不知道會(huì)給你的未來(lái)帶來(lái)多大的影響?!蹦谴伪荣?,趙梓嘉和她的隊(duì)友沒(méi)有贏得名次,但趙梓嘉坦言收獲頗豐?!罢嬲庾R(shí)到實(shí)踐的重要性,用參賽來(lái)鍛煉動(dòng)手能力,真是再合適不過(guò)了”。
  如今,趙梓嘉成為第十屆“中國(guó)青少年科技創(chuàng)新獎(jiǎng)”的候選人,她和她的小伙伴正在忙于研發(fā)雙體仿生水下機(jī)器人的控制系統(tǒng),繼續(xù)完善“樂(lè)魚(yú)1號(hào)”。