2015年6月29日中文  |  English

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曹众:当成长插上“挑战”的翅膀

曹众和他的智能育秧管理平台

“挑战杯”智能育秧管理平台脱颖而出
   2013年6月14号,在第十三届挑战杯黑龙江省大学生课外学术科技作品竞赛上,由我校本科生研发的智能育秧管理平台吸引了众多评委和师生的目光。
   这是一个基于“植物工厂”原理设计制造的的智能育秧系统,主体硬件结构长约3米,2米半高,1米多宽,是个“大家伙”。平台由机器人自动管理,通过传感器搜集秧苗生长状态的光照、温度、适度、营养等信息,自动分析后可对秧苗生长环境进行自动调控,维持植物最佳生长环境,智能性很强。此外,最吸引人注意的是这个系统包含一个机器人,她有视觉系统,能够采集秧苗生长状态图像并传输给主控系统,分析后自动调控风机、水泵、LED光照灯等设备。只见机器人通过机械手臂准确从隔层中端出一个秧苗盘,旋转180度放入身后的护理区,进行浇水、喷洒营养液等日常护理,然后再稳稳的将秧苗盘送回育秧区。整个过程都是全自动的,无需人工操纵。可以说,这个管理系统既实现了育秧的规模化和标准化,同时也最大限度地节约人手、降低了劳动强度。在众多参赛作品中,这个智能管理平台也正是因其独特的创新性和较强的实用性脱颖而出。
   当大家纷纷想听听整个管理平台的详细介绍时,一个身材消瘦,戴着眼镜的男生出现在大家的视线里,他就是这个管理平台研发团队的主要成员——我校农业机械化专业1001班学生曹众。
备战“挑战杯”:就象走进了一个迷宫,不停的遇到障碍,不断地寻找方向
   曹众91年生人,来自河南安阳。2010年考入我校工程学院农业机械化专业。提到智能育秧管理平台的诞生过程,曹众说:“做的特别曲折。我们是一个五人组成的团队,权龙哲是我们的指导老师。2012年10月份,为了参加比赛,经过多次讨论我们初次提出了这个机器人方案。大家先是确定了想要做个东西实现对秧苗施行智能化管理的一些功能,可以说设计方案是从一个架子开始的,一边做一边琢磨,直到完成的最后一刻才是设计方案完成的最后一刻。那时候,我们心里都没底,不知道都需要做些什么,会做出什么样的东西来。就想先做一个架子,从种籽到秧苗对生长环境进行调控,后来想到了要做一个机器人,实现机械手精确移动物体和喷洒等简单的动作”。
   有了想法后,曹众和大三的刘俊良共同开始进行三维设计。那段时间两个人白天上课,晚上在实验室里熬夜改设计,实验室里只有一个沙发,俩人轮流睡,轮不到的就拼几把椅子对付一会儿。为了了解国际相关科研进展,避免作品雷同,两个人查阅了大量国外网页上的相关设计,一边比对以便修改设计,寻找创新点。可以说,整个作品根本没有完整的设计方案,因为方案的细节一直在动手加工的过程中不断改进,不断完善,很多东西都是后来加进去的。
   “不动手就绝不会知道会遇到什么,发现什么。作品的设计和制作过程就象走进了一个迷宫,不停的遇到障碍,不断地寻找方向”,曹众深有体会地说。底盘的设计在作品的总体设计中至关重要,如果底盘设计不好,其他功能的实现根本无从谈起。队员们最初的想法是做一个直径500毫米的底盘,但由于整体框架有3米多高,放在底盘上头重脚轻,从设计开始到参加比赛,前后六个月,底盘设计方案修改了6、7次,每次修改后又会出现新的问题。那段日子,大家都在冥思苦想,常常是在走路时突然有了灵感就赶紧打电话讨论,探讨可行性。在大家的共同努力下,在一个深夜,大家终于找到了影响整个设计的关键部件,顺利解决了同轴度不精确、机器人运转不稳定等关键问题。那一刻,大家兴奋极了,在实验室里欢呼雀跃。
能动手做的绝不买现成的
   “挑战杯”因其对创新性和技术含量的严格要求被誉为中国大学生科技竞赛的“奥林匹克”。为了锻炼同学们的动手能力,老师要求大家尽量动手做相关配件。但由于都是第一次尝试,很多自己做的焊接件都不符合要求,同学们就向教研室有经验的老师们求助,咨询各种技巧,去工厂向师傅们拜师学艺,最终亲手完成了大部分配件的加工制作。最后的平台建造完成时,大家亲手做了80多个零部件,完成了30几个焊接件。
   对于不能手工制作的配件,同学们就在网上搜,对比质量,讨价还价。一些特殊零件需要去工厂定做,工厂却由于嫌麻烦或者数量少赚不到钱不愿意加工。同学们就四处打听,终于找到了一个专业技术学校的工厂,以较低的成本保质保量完成了零件加工。平台完成时,同学们在网上订购了50多个配件,在工厂加工了60多个配件,最奢侈的一个部件仅是一个价值800多元的轴承。
顶住压力,决不放弃。“挑战杯”比赛的经历让我敢于挑战自己,挑战未知的领域,在挑战中获得的成就感和乐趣是什么都代替不了的
   参加比赛,团队的每一位成员压力都特别大。曹众和几个同学本应该全力准备考研,但为了完成设计,没有一个人中途放弃。学院的支持、老师的鼓励、团队每个成员的努力,让每个同学都深刻的体会到了“责任”的含义,并因此敢于担当。正如曹众所说,到了后来,比赛的结果已经不重要了,这个设计是每个人的共同理想,必须为之拼搏。
   要实现智能化操控,就必须设计出严密的程序。然而,团队里五个人没有一个人懂编程,就在大家一筹莫展的时候,大二的申静朝自告奋勇承担了编程的任务。他买来专业教程刻苦自学,并在网上边学习边练习,硬是在两个月时间里掌握了程序编辑知识。2012年寒假期间,他蹲守在实验室,边设计边改进,终于成功完成了机械手臂控制系统的程序设计。
   参赛的前一晚,在安装调试期间大家突然发现了一个严重的程序漏洞,这时距离赛场封闭仅剩下不到两个小时的时间,队员们顶着巨大的压力冷静思考,迅速拿出方案,现场编程,并顺利完成了调试。
   要曹众总结一下参加“挑战杯”的收获,他认真的想了片刻,说:“与收获相比,所有的付出都是值得的。专业上目标更明确了,将来我就想从事机械化研究,做个优秀的工程师。‘挑战杯’比赛的经历让我敢于挑战自己,挑战未知的领域,在挑战中获得的成就感和乐趣是什么都代替不了的。”
当初因为好奇,厚着脸皮毛遂自荐混进实验室,现在,实验室的经历不仅给了他自信还明确了长远的目标和奋斗的方向
   实验室的经历彻底改变了曹众的大学生活。
   曹众说,我的大学完全可以分成两个阶段。大一和大二上学期的时候我一直忙于参加社团活动,培养自己的沟通能力和组织能力。因为没什么文体特长就报名参加了校学生社团联合会和英语协会,通过努力得到了大家的认可,成为校社联办公室副主任。大二下学期除了上课我所有的时间和精力都在实验室。可以说实验室为我打开了一扇门,让我有了长远的目标和奋斗的方向。大二第一学期期末,我厚着脸皮找到权龙哲老师毛遂自荐,想参与实验。当时老师选的学生都是班里的前三名,我的成绩在5、6名左右,根本不在人选里。我就找到一个已经开始做实验的同学,跟老师说是他的试验合作伙伴,算是混进了试验队伍。说来有趣,后来他退出了,我反倒留到了最后。
   进入实验室一个多月后曹众得到了第一个任务:设计制作一个自动浇花系统。老师给出的题目很具体:主人要出门三天,家里有三盆不同品种的花需要自动浇水。需要设计一个传感器,用来测定土壤水分,发现缺水就自动打开阀门浇适量的水。权老师指导了大概的设计方向后留下一百块钱作为实验经费。100块钱买几个喷头就没了,曹众只好四处找废料替代配件,最后用一个实验室废弃的水桶做了水箱,用一个有机玻璃罐子做了营养液储存罐。这些好解决,最难的是老师不让用成品“单面机”,让他自己动手焊。曹众不会,就在网上查资料,对照着焊了拆、拆了焊,用了整整一周时间,焊废了一块板才终于完成了这个今天看来非常简单的电路集成板。他说,如果现在再让我焊,电路图就在脑袋里,几个小时就能完成。
“挑战”为成长插上翅膀:我们很多人都想将来毕业在各个领域大干一番
   关于“挑战”,曹众说,在实验室里每天都伴随着挑战,随时会遇到从未遇到过的问题,需要我们自己利用各种资源攻克,问题解决后才发现这个过程收获到的特别多。我现在觉得一个技术问题解决起来并不难,最难的是找到解决问题的思维和方法,这些思维和方法才是最大的收获。曹众经常与在实验室做实验的同学交流,关于专业知识的探讨很广泛很深入。他说:“进实验室的第一天,权老师问我,你知道什么是创新吗?我一个字都说不出来,对科技创新的了解和对未来的设想都是一张白纸。现在,我们很多人都想将来毕业在各个领域大干一番。能够在学校期间就建立起关于职业的设想一个重要的原因是实验室的经历给了我们自信。”
   经历过“挑战杯”,曹众不仅在专业上大有收获,在思想上也日趋成熟,年少的他已经有了传承的意识。他说,我有一个学长叫周鸣川,他那一届代表学校参加挑战杯第一次取得了省赛三等奖的好成绩,我们要做的就是接过他们的火种,再有所突破,这是我们的奋斗目标。我刚进实验室的时候他在实验室里手把手教我们实验的技巧,讲操作规范和注意事项。他的思维方式和学习方法让我受益匪浅。现在我有机会就跟学弟、学妹们交流,希望他们也能多点经验,少走些弯路。
   对于曹众和他的队友们的成长,指导老师——工程学院年轻教师权龙哲颇感欣慰。他说,他们给了我太多惊喜和感动。他们是一群有理想、有毅力、有技术、有责任、有担当的英雄,他们认真做事的态度、吃苦耐劳的精神、运用知识的能力已经远远超过任何奖项能代表的价值。与他们共同成长是我的幸运,我收获了一颗动力不竭的年轻的心,我觉得他们给与我的远多于我所能给与他们的。我想,其实每个作品背后都有一段艰苦的经历,故事千差万别,但其中闪烁的可贵品质和挑战精神是相同的。我相信,有了“挑战杯”磨练出来的素质,这些孩子们在今后的人生道路上一定会所向披靡。
   “挑战杯”省赛已经告一段落,现在曹众正在准备考研,这几天正在复习高数。他还报名参加浙江大学和大连理工大学组织的暑期夏令营,其中浙江大学的夏令营是面向机械化硕士研究生考生组织的,往返车票和食宿费用全免,活动包括企业、实验室参观和学术交流等,校外学生有十个名额,需要通过资格审查,学校通知他已经通过了报名审查,可以准备参加下一步的资格选拔了。
   采访接近尾声,我问他,如果现在问你创新是什么你怎么回答?
   他略作沉思,说:“我感觉我经历的创新就是找到自己感兴趣的东西,把自己最初的想法做成想都没想过的东西,了不起的东西。”

记者手记:
   看着眼前的这个90后东农学子,他并不善于言谈,甚至还有些腼腆,但他的阳光、他的激情、他的坚韧、他的上进心和他内心的强大深深的感染着我。作为一名教育工作者,在为我校培养出优秀学生感到欣慰的同时,我更相信,实验室里、课堂中、操场上还有许许多多个曹众,同样的充满理想、洋溢着青春的活力、迸发着智慧和创造力,年轻的他们,一定会在实现梦想的征程中走得更高更远,因为,有追求的人才敢于挑战未知的领域,有勇气的人才敢于不断挑战自己。
   今天的中国已经站在了新的平台上,发展的重任却更加需要年青一代的担当,青春是用来奋斗的,年轻人就是要敢于挑战,在实现价值的过程中实现个人的成长。曹众的故事让我看到,当成长插上了“挑战”的翅膀,拼搏的方向就会更明确,奋进的的步履就会更强劲有力,收获的成果也必然会更加丰实。
(撰稿/冯丹)
发布机构:校报 | 责任编辑: | 发布时间:2013-06-28 16:14 | 浏览人次

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