【青春向上】國內首次！老師：我這個學生動起手來有點“野”！
發(fā)布時間:2025-03-13 | 來源：大學生記者團 | 瀏覽量：
管道巡檢機器人、四旋翼無人機、兩輪平衡車、無級調速風扇，還有立體的燈光畫、PCB愛心梳子……從兒時玩具的拆解者，到大學動手DIY的制作者，再到國產技術創(chuàng)新的行動者，一路攜熱愛跨山海，中石大這位95后碩士研究生，用焊槍作筆、代碼為墨，在中國水下裝備史中添上了屬于中石大人的一筆。他就是人工智能學院2023級研究生——劉自強。
攻堅克難，終見突破之光
“成功了！”隨著一聲興奮的歡呼，劉自強急匆匆攥著水下電子模塊電源板卡快步沖進導師岳元龍的辦公室，等待著最終的試驗結果。在精密的試驗后，岳元龍會心地笑了，對劉自強說：“不管是輸出電壓還是穩(wěn)定性，現(xiàn)在的電源板卡都完全達到并超出了預期！”他成功自主開發(fā)國內首創(chuàng)技術水下電子模塊電源板卡，填補了我國在水下電子模塊領域的空白。
水下設備在海洋資源開發(fā)和海洋探測等領域至關重要，水下電子模塊能提高水下設備的可靠性和穩(wěn)定性，降低維修成本，對我國海洋事業(yè)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。劉自強手中的這塊水下電子模塊電源板卡，就是其課題組所研究的水下電子模塊研發(fā)項目中的關鍵一環(huán)。
水下電子模塊電源板卡
水下電子模塊的研發(fā)充滿了技術難題，國內研究資料匱乏、研究人數(shù)少之又少。可以說，水下電子模塊的研發(fā)是一個從頭開始的探索。研發(fā)的過程雖然充滿挑戰(zhàn)，但劉自強樂在其中，經常在實驗室鏖戰(zhàn)到深夜。在自己感興趣的領域摸索鉆研，他不覺得苦累，反倒是愈挫愈勇。最終，項目關鍵一環(huán)——電源板卡的性能不僅成功達標并超出預期，成為了項目的重要里程牌。
劉自強（右二）、岳元龍（左一）
和同學的合照
科研之外，指尖流淌創(chuàng)意
劉自強自幼就對周圍的事物充滿強烈的好奇心，動手能力極強。兒時的他，熱衷于拆解玩具、小家電等物品，試圖探究其內部構造與工作原理。在科研之外，劉自強對電子DIY也充滿熱情。通過一件件小作品，他將對科技的熱愛融入到日常中，每一次的嘗試與成功都讓他感受到創(chuàng)造的喜悅。
劉自強設計的無級調速小風扇
無級調速小風扇是他最驕傲的作品之一。它的設計不僅追求功能性，還融入了獨特的外觀美感。他選擇用PCB板構建風扇的機械結構，通過焊接組裝將多塊PCB板設計成了一個小熊的造型，使整臺風扇看起來既實用又富有童趣。在功能上，他通過PWM信號實現(xiàn)了風速的無級調節(jié)，通過旋鈕精確控制風速。每次使用這臺風扇，劉自強都能感受到DIY賦予生活的趣味和實用價值。
劉自強設計的兩輪平衡車
在動態(tài)設計方面，兩輪平衡車是劉自強一次挑戰(zhàn)自我的作品。為了實現(xiàn)車體的平衡，他結合了陀螺儀的數(shù)據采集和PID算法的實時調節(jié)。經過無數(shù)次的調試，平衡車終于能夠穩(wěn)穩(wěn)地在狹窄的桌面上行駛。
劉自強設計的簡易示波器
劉自強設計的加熱臺
劉自強還設計了一些實用的小工具，比如簡易示波器和小型加熱臺。簡易示波器是一款輕便的信號檢測工具，通過STM32單片機和顯示屏，可以快速檢測和分析電路中的波形；而小型加熱臺則通過精準控溫模塊為焊接和制作提供了極大的便利。這些工具雖然沒有復雜的動態(tài)系統(tǒng)，但在日常生活中卻發(fā)揮了重要作用，每次使用時都讓劉自強感受到了自己動手解決問題的滿足感。
劉自強設計的四旋翼無人機
劉自強的DIY也有許多輕松有趣的作品，比如平衡小蜻蜓和愛心形PCB梳子。小蜻蜓利用重心平衡原理，可以穩(wěn)定地站在瓶口或手指上，是力學之美的完美體現(xiàn)；PCB梳子則將實用性和創(chuàng)意結合，讓他感受到生活的溫馨與樂趣。
劉自強原創(chuàng)設計的管道巡檢機器人
劉自強設計的愛心形PCB梳子
劉自強設計的平衡小蜻蜓
劉自強制作的燈光畫
上排為關燈效果，下排為開燈效果
師生相攜，奮戰(zhàn)科研之路
求學期間，劉自強獲第十四屆全國大學生節(jié)能減排科技競賽國家級一等獎、第十五屆藍橋杯大賽嵌入式組省級二等獎，并持有國家發(fā)明專利一項、國家實用新型專利兩項。這些成績的取得離不開岳元龍的指導，岳元龍是我國首個水下生產控制系統(tǒng)的博士，也是該領域的專家，水下電子模塊電源板卡的研發(fā)過程中，他始終給予劉自強悉心指導與堅定支持，促進了水下電子模塊電源板卡的成功國產化。
一天晚上，劉自強面對一個棘手的問題，一直工作到實驗室只剩下他一人，這時岳元龍推門進來了。岳元龍看了看桌上的電路板，問他進展如何？劉自強說：“還是不行。”岳元龍拍了拍他的肩膀，說：“科研從來不是一帆風順的。尤其是我們做的是從0開始的自主研發(fā)，關鍵技術的突破是靠不斷試錯積累出來的，每一次失敗，其實都是接近成功的一個步驟。”岳元龍翻看了劉自強的原理圖和設計方案，發(fā)現(xiàn)了問題的結癥所在，在岳元龍的點撥下，劉自強重新調整研發(fā)的思路方案，讓他看到成功的希望。
劉自強說：“岳元龍老師每天總是第一個到實驗室，督導我們的實驗進度，晚上又總是工作到很晚，是我科研道路上的榜樣。”
岳元龍的指導讓劉自強堅定了從事這一領域的信心和熱情，同時也讓他明白如何在逆境中找到突破口，成長為一個更成熟的科研人員。
劉自強持有的專利和獲獎證書
躊躇滿志，展望未來之路
“須知少日拏云志，曾許人間第一流。”對于未來，劉自強充滿信心和期待。雖然正在研發(fā)的水下電子模塊還有很多問題等待解決，但他相信自己能夠在這個領域不斷取得突破。隨著海洋資源開發(fā)的不斷深入，對水下設備的性能要求會越來越高。劉自強表示自己會繼續(xù)努力，不斷優(yōu)化技術，提高水下電子模塊的可靠性和智能化水平，為我國海洋事業(yè)發(fā)展貢獻更多力量。
劉自強很喜歡一句話“一個知識越貧乏的人，越是擁有一種莫名其妙的勇氣和自豪感。”劉自強說：“搞研發(fā)有時就是需要莫名的勇氣來開始，不完全了解其中的難度與挑戰(zhàn)，便不容易心生怯懦，一步一個腳印，只關注眼前的問題，解決問題的同時提升了個人能力，自豪感也油然而生。”
少年氣揚，不畏艱難險阻，師生相攜，共克科研難關。在未來科研路上繼續(xù)篤行不怠，勇往直前！
（編輯 劉曉琳）
