【哈工大(深圳)宣】(袁斯如 何欣欣 谢梁晖/文 受访者/供图)植发手术助手、无接触自动扎针、提供助老服务,展开双翼翱翔……机器人可以演绎出多少种可能?在哈工大深圳校区机电工程与自动化学院2020级本科生韩晨曦看来,答案是无数种。
专业第一、国家奖学金、院长奖学金、学院学生会副主席、校区十佳主持人……说起自己的大学生活,韩晨曦用“充实”两个字来形容。他说,这四年奋斗的日子,是他青春道路上最精彩的勋章。
机电工程与自动化学院2020级本科生韩晨曦
大一立项,做了一款能打针的机器人
从小热爱数理化,韩晨曦在填报志愿时毅然选择了机械设计制造及其自动化专业。
“机械专业对物理和数学的要求很高,这是我的强项。同时又涉及三维模型建立、理论力学计算等领域,能很好地锻炼空间想象能力和理论分析能力,这都是新的挑战。”谈起自己的专业,韩晨曦笃定地说到。
刚进大学,从专业课程到机械制图再到动手实践,诸多新鲜事物扑面而来,韩晨曦也曾有过适应期。在大一的金工实习课上,老师要求大家自己动手设计一件工艺品。从模型设计到实验室加工,韩晨曦做了一张带有自己名字的金属牌。“我体会到了这个专业的魅力——能够通过自己的实践,将图纸变为现实。”他说。
在哈工大深圳校区,有这样一项传统——大一新生需要选择一项具体的科研项目,并躬身实践。比起产出,这项任务更注重过程。
韩晨曦和同学们选择研发一款自动换针肌肉注射机器人,可实现无人式免接触疫苗注射。基于左轮手枪的原理,他们设计了整体旋转式换针系统,又创新性地采用电机驱动、磁力吸附装置,实现了注射和分离过程。
在项目中,韩晨曦承担了结构方案设计和部分建模设计工作。最终,他们的项目获得校区大一年度项目计划二等奖。
韩晨曦团队设计的肌肉注射机器人
渐入佳境,挑战国赛省赛
有了大一立项的成功尝试,韩晨曦加速打开竞赛大门。大二开始,他集中参加了不少国家级和省级竞赛。
在换针注射机器人基础上,韩晨曦和团队继续脑洞大开,尝试做植发机器人,并申请了广东省大学生科技创新培育项目。“我们当时立项还有一个小初衷,听说机械行业受脱发困扰的人不少,希望能为大家‘排忧解难’。”他打趣地说。
实践并非易事。无论是调配硅胶材料制作仿生毛囊、植发路径规划,还是设计轴系部件、传动方式,韩晨曦坦言,团队一路走来“踩了不少坑”。比如,光是保证设备气密性这一项,就耗时近两个月。他们逐一测试了气流会通过的地方,每一个环节都有针对性地进行了优化,才取得了不错的效果。
大二暑假,韩晨曦选择留在学校,同时参加第十五届“高教杯”全国大学生先进成图创新大赛和第二十四届中国机器人及人工智能大赛全国总决赛。两项比赛同时备赛,对他而言是一项不小的挑战。
“高教杯”素有“图学界的奥林匹克”之称,也是图学类课程最高级别的行业赛事,尤其考验选手对专业设计软件AutoCAD和SolidWorks的运用。“这是制图届必备的两款软件,但是对大二学生来说有难度,比如,比赛中要求把二维图纸建模成三维图纸,然后再进行装配。一开始,我要花六七个小时才能完成,熟练掌握后两小时能完成。”韩晨曦说。
参赛前,导师已指导大家准备了数月。克服了一开始的生疏,韩晨曦渐入佳境,最终通过对零件“阀体”的二维合理表达以及“夹具”“鲁班锁”等三维零件的建模设计,获得个人全能国家一等奖。同时,在轻量化设计及3D产品打印、图学基础知识考核等项目中,获得全国团体一等奖。
同年8月,他又和团队投身到中国机器人及人工智能大赛 (CRAIC),并获“助老服务机器人”赛项全国团体二等奖。
参加成图大赛
植发机器人
坚定选择,翱翔科研高山
本科期间就有如此丰富的科研与竞赛经历,是如何做到呢?韩晨曦说,不妨主动点,只要迈出了第一步,会发现大门就在那里
在哈工大深圳校区有不少“明星实验室”,机器人创新实验室就是其中之一。早在2019年央视春晚深圳分会场,他们研发的仿生扑翼飞行机器人,就以“凤凰”姿态在深圳上空翱翔。在这个实验室里,不乏许多本科生的身影。
“我参与了机器人翅膀的动力组件强度分析,每一个环节都非常考验耐心,可能投入十分,只有一分回报,但有收获时的成就感也无与伦比,这也更坚定了我踏上科研道路的决心。”韩晨曦说。
如今,韩晨曦以专业第一名的成绩被保送至清华大学深圳国际研究生院人工智能专业深造。回顾一路走来的经历,他深感科研仿佛登山,登上了校赛、国赛,发现前面还有更高的山,而他也将不断挑战这座迷人的“万重山”。(审核 张惠屏)
参加校区主持人和朗诵比赛
韩晨曦的荣誉证书