
从左到右依次为:韩佳恒张秋石张轩硕
11月初,2024年中国大学生机械工程创新创意大赛——第十三届机械产品数字化设计赛全国总决赛在武昌首义学院举行。我校机械设计制造及自动化专业23级本科学生张秋石、张轩硕和韩佳恒完成的作品《乡村屋顶瓦片更换机器人》通过层层角逐,最终获“第十三届机械产品数字化设计赛”全国一等奖,实现了我校在该项赛事中的成绩突破。
《乡村屋顶瓦片更换机器人》是基于当前农村瓦房瓦片受环境损害严重,人工房瓦难度大等背景而创作完成的。整个作品包括机器人整体结构设计、静态仿真、动态仿真和数字动画分析等环节。缜密的逻辑、专业的技术、难题的突破,环环相扣,科学证实了该设计方案的可行性,机器的可实际操作性,也因此让他们一举夺冠。
梦逐青云 志合行远
“初入大学的时候,我通过院里老师的竞赛讲座,了解并参加了机械创新大赛。”张秋石同学的机械创新竞赛之路由此启程。当实际参与到机械创新大赛的过程中,他发现了自己对机械设计方面的兴趣与天分,“机械设计是一个很容易获得思考、学习和快乐的专业。每当成功设计出来一个机械作品,都会得到很大的满足感。”因为热爱、所以用心,因为付出多,所以在初次机械竞赛的舞台上便崭露头角,获得了全国大学生机械创新设计大赛省级二等奖。
一切的孜孜矻矻、天赋能力,导师也都看在眼里,杨振朝老师找到他,将中国大学生机械工程创新创意大赛——第十三届机械产品数字化设计赛告知他,他的机械竞赛之旅,再次启程。不同的是,这次出现在机械竞赛舞台的他是以成熟的队长身份出现的。“选择的方向往往比努力更重要。”一方面导师紧贴赛事主题,结合农村房瓦因自然条件易被腐蚀,人工更换成本高等痛点,以及毕业学生李林飞行器的毕业设计,提出了为机器人的设计加上飞行板块的思路。另一方面,比赛前期队员做了充分的调研,查找相关资料文献,发现此类换瓦机器人在此前很少出现,至少没有以飞行形式来做换瓦工作的机器人。《乡村屋顶瓦片更换机器人》这一鲜明、小众、创新的选题由此确定。
竞赛的时间恰好是在课内期末复习备考期间,面临着这种时间的冲突,很多人不愿意参与竞赛。当有这次机会时,张秋石找到和他拥有着同样机械竞赛志向的两名队友张轩硕、韩佳恒。学习之余,他们都是热爱生活的人,是生活的记录者,是真真切切,能够“玩”到一起的知心朋友。和他相同专业的张轩硕同学在来学校之前就通过小红书找校友彼此认识,二人都喜欢拍照,平时经常一起出去爬山,逛公园。张秋石和韩佳恒同学在大一军训宣传队里结识,负责拍照设计宣传。他们在大一时都有过机械专业比赛的经历,更重要的是他们热爱着机械竞赛也愿意为之付出。志同道合的人自然而然会走到一起,活泼又专业的队伍组建起来了,他们走过校赛、区域赛、国赛选拔赛、国赛,最终获得该赛事的最高奖项,步履从容,一路高歌。
赛途践悟 载誉思进
比赛前夕,团队得知此次大赛与往届不同,是第一届现场实操,并无参考范例。这突如其来的调整如同石子扔入净水之中,泛起几圈涟漪。然而,他们没有慌乱,迅速调整状态,悉心打磨作品,依据团队成员特点进行分工,张秋石作为团队核心,肩负起作品整体设计的重任,精心制定竞赛方针,并进行了静态仿真方面的研究;韩佳恒则专注于动态仿真方面的设计;张轩硕负责演示动画的设计。三人分工明确,紧密协作,共同准备大赛作品。
设计过程中,技术瓶颈接踵而至,犹如大石横于作品设计的道路上,作品的支撑模块难以满足姿态调节需求,调节机构难以简化满足载重需求。这些难题如一团迷雾,让团队陷入了短暂的困境。但他们没有退路,三人共同讨论,深入研究工作原理,咨询老师,向老师请教,一路摸索着,最终成功解决问题,将乡村屋顶瓦片更换机器人带到了国赛的现场。
比赛现场,团队成员精神抖擞、信心满满,对作品进行了动画演示,从支撑模块设计、瓦片更换模块设计、飞行与控制模块设计等分模块讲述其工作原理,每一处细节都展示着他们的精湛技艺和对作品的深入理解。他们还深入阐述了作品的优化方案,表示其作品的创新性在于采用无人机集成换瓦机构的原理创新、采用连杆结构精简动力源的换瓦结构创新、欠驱动设计实现双自由度运动的自适应支撑结构创新,整个演示过程如同一幅绚丽多彩的画卷,在现场徐徐展开,展示了令人震撼的一幕,得到现场评委的一致好评。
且行且思 未来可期
回顾整个创新历程,团队成员们感慨万千。从最初的创意萌发,到克服技术难题,再到在赛场上的精彩展示与激烈角逐,他们经历了无数次的挑战与磨砺。他们深刻体会到创新并非一蹴而就,而是需要长期的坚持与努力。在面对技术难题时,成员们相互鼓励、携手共进,共同攻克一个又一个难关,在这个过程中,他们的专业技能与团队协作能力得到了质的飞跃。此次大赛的经历,让他们更加坚定了用创新科技服务乡村振兴的信念。他们意识到,大学生作为新时代的主力军,肩负着推动社会进步与发展的重要使命。在未来的学习与工作中,他们将继续保持创新精神,将个人的成长与国家的需求紧密结合,用青春与智慧谱写更加绚丽的华章。
张秋石团队的乡村屋顶瓦片更换机器人项目不仅是一项科技成果,更是他们青春梦想与社会责任的生动体现。团队用他们的实际行动诠释了创新的力量。“以后应该会往仿真工程师那方面走,这个职业在产品研发、工程设计、科学研究等方面都发挥着重要作用。当今时代,国家也需要这些方面的劳动力,我希望我能为之做出一定的贡献。”张秋石谈道:“作为新时代青年,我们也会秉持创新精神,不断挑战自我。我也相信,当代大学生中会涌现出更多创新型人才。在不久的将来,中国会有更多的创新成果问世,从而推动社会发展。”