夏硕: 沉迷机械世界, 打造农机实力

期次:第927期       查看:142




  曾获得国家奖学金、中国工程机器人大赛暨国际公开赛工程创新项目一等奖、江苏省大学生机器人大赛创新创意项目二等奖、江苏省大学生机器人大赛书法比赛三等奖、南京农业大学“三好学生”奖学金、登上《人民日报》国家奖学金。
  “我是幸运的,能够跟着章永年老师一起做研究,还收获了一帮志同道合的同学们,我们一起进行足式机器人、柔索并联机器人的研究,中途遇到了不少意外波折,但没有人气馁,大家努力攻关、晚上通宵达旦,后来在中国工程机器人大赛暨国际公开赛和江苏省机器人大赛中取得了优异成绩,最终在学校领导和老师的关爱下,我才幸运地成为国奖代表。”
  年幼时的夏硕就有一个机械梦。在秋天稻谷丰收的季节,他看见外公将刚打下来的谷子放进剥壳机里面,随着机械震耳欲聋的声音,出来的便是白色的大米和黄色的糠,这对于只有几岁的他来说实在是太神奇的景象了。于是他开始对机械产生了浓厚的兴趣,在对玩具的反复拆卸和组装中,总会惊叹于齿轮啮合的精密,沉醉于螺纹旋合的巧妙。与小伙伴们穿梭在农田里,在大自然的朴素与原始中,收割机吻过金黄的麦田,旋耕机抚过肥沃的土地……农业机械的力与美就这样悄悄地在他心中播下一颗机械梦的种子:“待学成之时,要设计制造出更加宏伟精密的机械设备,为祖国农业的发展作出贡献。”
遇见南农,燃起奋斗目标
在经过几年的寒窗苦读后,考入南农的他毫不犹豫地选择了机械设计制造及其自动化专业,怀着对机械探索的好奇心,他打开了全新的机械世界。
  “小时候对机械方面的知识不了解,只知道农业机械很厉害。而随着知识的不断学习,我了解到机械其实是一个系统的非常复杂的结构,每一个零件安装和选取都是经过复杂的计算。机械就意味着严谨,任何一点小小的失误都会导致整个机械结构不能工作。”
  夏硕回忆起刚入学的时候:“在大一的工程制图课上,老师介绍了发达国家先进的机器人采摘技术在果园中的应用。但国内的农业生产,大多还依赖人力劳作。那时我意识到普及农业机械化
技术,可以极大地提高生产效率推动农业的发展,研发这样的机械成为了我奋斗的目标。”
汗水碰撞机遇,光影并肩前行
为了抓住这来之不易的学习机会,夏硕努力学习,认真完成各门功课。综合测评、学习成绩均为班级第一,这样的他以优异的成绩加入了章永年老师的科研团队,在农情信息采集机器人的领域探索奥秘。开始从理论走向实践,从书本文字进入亲手发明。
  “我们做的这个叫四足机器人,最初我们想的是在复杂的环境下,在人们不方便观测的场合,去观测农作物的生长信息……”夏硕给我们解释起他们的科研,“四足机器人在其他领域也有重要的应用。比如说复杂环境下的运输,在道路破碎,或者乱石嶙峋的场合,轮式和履带式的交通工具都不太适用,此时四足机器人就展现出它的优越性。在一些危险的场合,比如排雷排爆,可以控制四组机器人去进行操作,能够满足适应复杂环境的要求,也能够保障人员的安全。”
  这样一个功能强大的四足机器人的诞生可是充满艰辛的。从模型的选择,精度的把控,控制方法的使用等一系列问题,到研究维度增多,困难就会成倍增长。团队好不容易克服了编程语言的问题,却又在算法上停滞不前……有时耗时一天编辑的程序,只换得编译器冷冰冰的error,或是舵机胡乱的转动。项目时常停滞不前,但是这一切却更加激励夏硕,直面困难。
  “锲而舍之,朽木不折;锲而不舍,金石可镂。”细心与耐心合力之下,团队逐行调试程序,逐根检查导线,挖掘每一个问题寻求解决之法。在熬过一段时间后,随着编程能力地不断提高,搜集资料越发全面,模型建立趋于完善,走访的农田农户,实地测验结果的一点点优化,项目逐渐步入正轨。以机器替代传统人力观察农作物的生长状况,节约时间提高效率且更为准确。
  在无数个迷茫的夜晚,他选择了坚持,终于“拨开云雾见天日,守得云开见月明”成功拿下中国工程机器人大赛暨国际公开赛工程创新项目一等奖、江苏省大学生机器人大赛创新创意项目二等奖、江苏省大学生机器人大赛书法比赛三等奖等诸多奖项。
“在学校学习机械的过程中,我学到了很多,其中最重要的就是要扎实搞研究,不要想着能糊弄过去,也不要怕麻烦。因为有时候别人可能看不出破绽,但是机器却不会撒谎,害怕麻烦,有时候只会造成更大的麻烦,这要求我们必须静下心来排除心中的杂念,专心的投入研究当中,只有这样才能以高效完成相应的任务。”
立足当下生活,眺望远方宏愿
一位获得如此多荣誉的学霸,也许有人会以为这肯定是个只会读书科研的书呆子,no no no,科研并不只是枯燥的,它也是生动有趣的。猜猜四足机器人的行走步态是怎么研发出来的?是他们对着猫和狗的行走姿势做了大量分析观察,用函数去描述整个运动过程。再仿照它们的身体结构设计相似的机械结构,使得冷冰冰的机械身体也有了活泼灵动的姿态。
  一些研究机械的“职业病”在他的生活中经常上演:“比如说看到红绿灯我会想到是单片机编程控制,看到汽车我会想汽油做热膨胀输出轴功,带动曲轴旋转,进而推动车轮滚动,甚至看到商场里面的夹娃娃机,我会观察那个抓手的控制,其实是通过步进电机来实现……”他神色飞舞地和我们描述生活中的这些机械:“其实很多读机械的同学都会有这样的‘职业病’,有时候和同学们谈论起这些,都会心照不宣地开怀大笑。”
  除了细心观察生活,科研也提高了他的动手能力。前两天家里大灯坏了,去店里买不到合适的灯管,索性将灯座上的八根灯管进行LED灯大改造,完美地让使用了6年的大灯重新容光焕发,令爸妈开心不已。这么一位勤俭持家的男孩,叫谁看了不喜欢呢。
  在学习之余,夏硕在假期中参加义教活动,同时担任班级的学习委员、大一新生的团务助理。每天下午的时候会去操场跑步,锻炼身体同时也可以放松一天的压力。天气好的话,与几个同学一起打篮球,清闲的时候,会找同学聊天,对一些稀奇古怪的事情发表看法。除了这些,他最喜欢的,还是研究机械。
  (全媒体中心 郭艳芳)