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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)隊作品“樂魚1號”獲全國三等獎


  在電子工程學(xué)院,有位性格開朗,熱愛生活的女生。她說自己是“創(chuàng)新小白”,顧名思義,就是對創(chuàng)新及專業(yè)沒有豐厚的基礎(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性比賽并獲獎。她就是電子工程學(xué)院電氣工程自動化131班的趙梓嘉。
  “仿生連體魚”全國獲大獎黃色的身體,黑色的魚頭和魚尾,兩條一模一樣的魚在頭部和身體前端之間的部分連在一起,宛如一個“連體魚”,這個長相特別的機(jī)器人就是便攜式雙體仿生推進(jìn)水下機(jī)器人———“樂魚1號”。它由趙梓嘉和她的隊友劉潘、董澤宇設(shè)計完成,在中國海洋學(xué)會和中國國際海洋技術(shù)與工程設(shè)備展覽會聯(lián)合發(fā)起的“智海2015OI中國水下機(jī)器人大賽”中榮獲三等獎。
  機(jī)器人可以勝任許多人類無法實現(xiàn)的工作,比如水下勘測、探索等,趙梓嘉團(tuán)隊在設(shè)計機(jī)器人時結(jié)合了魚的身體結(jié)構(gòu)特征,使它更加“如魚得水”。
  “樂魚一號”采用充電電池供電,體積小便于攜帶和使用,“這種機(jī)器魚體長43cm,橫向?qū)挾?4.7cm,體重只有五斤?!壁w梓嘉介紹說,通過WIFI,就可以對“樂魚1號”的姿態(tài)進(jìn)行輕松控制。實現(xiàn)上浮、下潛、側(cè)傾和空間內(nèi)轉(zhuǎn)彎等功能。
  “樂魚1號”的身體由五部分組成。魚頭起方向?qū)蜃饔?。功能倉位于魚頭和魚身之間,用于安裝其他重物。魚身是機(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;魚尾是驅(qū)動系統(tǒng),尾鰭連接板左右擺動,帶動尾鰭擺動實現(xiàn)前進(jìn)。兩條魚翼長度差不多是整個機(jī)器人長度的一半,像是飛機(jī)的機(jī)翼,“這樣能保證對機(jī)器人姿勢的有效控制”。
  回憶“樂魚1號”的制作過程,趙梓嘉坦言很痛苦。設(shè)計圖稿、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,這是最讓趙梓嘉頭疼的事情了?!扒昂髲U了好幾塊板材,可心疼了?!焙髞恚w梓嘉干脆停下來,專門用廢了的版來苦練焊接技術(shù),直到技術(shù)練得自認(rèn)為“爐火純青”的時候,才繼續(xù)投入到實驗中去。
  趙梓嘉和她的隊友希望通過加載不同的功能倉可以使“樂魚1號”應(yīng)用于各種不同行業(yè)和環(huán)境,如水文水質(zhì)監(jiān)測、水下考古、水壩監(jiān)測、水下打撈和救援、海洋生物觀測等等。
  苦練基本功比賽試身手作為一名女生,趙梓嘉自知動手能力和對電子器件天生的敏感不如男生。為了彌補(bǔ)短板,她大二暑假曾報名參加了“瑞薩杯2015全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽”,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)識到實踐的重要性。
  為了準(zhǔn)備比賽,趙梓嘉從苦練焊接技術(shù)入手?!懊亢敢粋€點(diǎn)測一個點(diǎn),就在心里抱怨一回?!奔词箖?nèi)心吐槽無數(shù)遍,她最終還是堅持下來了?!耙郧皩W(xué)的都是理論知識,從來沒有實際運(yùn)用過,所以操作過程中還是有點(diǎn)困難的?!?br>  焊接技術(shù)掌握后,趙梓嘉開始投入到繪制基礎(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。三天四夜的比賽時間里,趙梓嘉和隊友需要在電腦上完成抽題、答題、設(shè)計安裝等一系列題目。“團(tuán)隊只有我一個女生,指導(dǎo)老師很體貼,所以有了這間單人的辦公室宿舍?!?br>  成長比成績更重要,體驗比名次更珍貴?!坝行┦虑槿绻麤]有經(jīng)歷過,你永遠(yuǎn)不知道會給你的未來帶來多大的影響?!蹦谴伪荣?,趙梓嘉和她的隊友沒有贏得名次,但趙梓嘉坦言收獲頗豐?!罢嬲庾R到實踐的重要性,用參賽來鍛煉動手能力,真是再合適不過了”。
  如今,趙梓嘉成為第十屆“中國青少年科技創(chuàng)新獎”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“樂魚1號”。