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巧想妙思勇探索 创新实践结硕果—— —记山东省大学生机电产品设计竞赛我校一等奖团队



在“临工杯”第十五届山东省大学生机电产品创新设计竞赛暨第八届全国大学生机械创新设计大赛上,我校机电工程学院学生尹贻光、王占瑞、王大鹏、姚正康、全洲、张永辉带领各自团队,一路披荆斩棘,设计的作品“多功能铁屑清理一体机”“全自动剥鱼去鳞一体机”“基于震动式林果采集收集一体机”“甘蔗去皮切段榨汁一体机”“小型自动砌墙机”“一种新型摩擦片式可控高楼缓备逃生器”,得到了评委专家的一致好评,喜获一等奖。近日,我们走访了这6支获奖团队,分享他们挑战自我、科研创新的经历和故事。

发现不止  创意不息 

创意来源于生活,生活更需要创意,这6支团队都拥有善于发现的眼睛。“在我看来,创新就是发现生活中的问题,然后想办法解决它。”“全自动剥鱼去鳞一体机”的负责人王占瑞说。原来,他是在去无棣的同学家里做客时,目睹同学家人处理鱼的整个过程,觉得太费事才有了最初的想法。“鱼身粘滑本就使得剥鱼鳞十分困难,再加上剥下来的湿润鱼鳞粘附在刀片上,更加大了剥鳞难度,一个不小心,手就会被划破。”有没有什么办法能让去鱼鳞变得轻松一些呢?王占瑞陷入了沉思。如果用夹板将鱼的首尾固定,是不是能减弱鱼的摆动频率,让剥鱼鳞工作更加顺利呢?当他看到同学家人更换了一把小型号的刀用以祛除细小的残鳞时,又灵机一动,想到运用不同规格的垫片可以构成相当刀具的柔性仿鱼形去鳞辊。后来的实验证明,仿鱼形去鳞辊工作原理近似手工除鳞,可以减少对鱼肉的破坏,还能把鱼鳞去除得更加干净。不满足于此的他又根据鱼内脏的生长特点设计了清理内脏的钉齿,能一次性剔除内脏。通过多次建模实验,“全自动剥鱼去鳞一体机”在比赛舞台上完美亮相,在MK60型单片机的控制下实现了自动去鳞、内脏并冲洗鱼腔的功能。

无独有偶,其他5件作品的创意也都来自生活。“滨州沾化冬枣闻名遐迩,个大汁多味甜的冬枣一直都依靠人工分拣装袋,耗时费力。”随着冬枣种植面积和产量的逐渐扩大,如何才能将分散的冬枣快速集中成了王大鹏团队着力解决的问题。考虑到大部分果农的文化程度,他们设计出了简单易操作的“基于震动式林果采集收集一体机”,实地验证时深受果农欢迎。姚正康也是从生活中的不便之处受到启发,并进一步利用所学知识,开启了“甘蔗去皮切段榨汁一体机”的设计之旅。其他团队的主创人员同样在生活中处处留心,全洲团队设计研发的“小型自动砌墙机”因在砌墙时的精准度远胜于人工,并且实现了半自动化,在工地试用后得到了工地众人的称赞;张永辉团队的“一种新型摩擦片式可控高楼缓备逃生器”同样诞生于工地,作品设计科技含量较高,使用的3D技术更与现代化社会接轨,令人乐于接受。“生活中让人习以为常、微不足道的一点往往就是灵感的来源,抓住点滴灵感,加以利用,就能让更多的科技之光照亮我们的生活。”队员们深有感触地说。

成功之果  来之不易

科技进步的意义,是使人类告别繁重的体力劳动和无意义的时间浪费,更好地享受人生。作品“多功能铁屑清理一体机”的创意就是“懒人”尹贻光想让自己从繁琐的铁屑清理中抽身出来。这天,尹贻光和往常一样,跟同学们一起进行金工实习。机器嗡鸣声中,同学们认真地忙碌着,阳光透过窗户给空气中飞溅的铁屑镀上了一层晶亮的色泽。一想到每次课后都要跟这些细小的铁屑斗智斗勇,他就头疼不已。原来,按照学校要求,金工实习期间产生的所有工业废料,包括铁屑都必须由同学们自己动手清理干净。看着这些铁屑,尹贻光灵光一闪,为什么就不能制造一台机器专门来收集铁屑呢?说干就干,当天,他就把这一想法告诉了创新实验室里的老师和同学。指导老师肯定了他的创意方案,并提出了一些指导性的建议。想法很美好,真正实施起来却困难重重。从理论上讲可以利用磁铁吸收铁屑,可是在实际运作过程中,收集好的铁屑常常因为电流不稳定,导致铁屑清理不干净或直接脱离机器。多次验证总是出现同样的问题,尹贻光干脆推翻了最初的想法,改电磁为永磁材料,从头再来,终于解决了这一难题。接下来的机器调试阶段十分枯燥,但进步的小火花一簇簇升起,每一次成功的微弱光芒都让尹贻光团队更加坚定了完成“多功能铁屑清理一体机”的决心。对此,尹贻光说:“在研制过程中也不是没有过放弃的念头,中途也有同学选择了退出,但我们坚持到了最后,设计出了较为满意的作品。”

对于机电产品的制作,创新并不是一瞬间的顿悟,而是不断的尝试与坚持。6支团队的同学就像穿越沙漠的驼队,一路艰辛跋涉,却依然渴望着那一抹胜利的曙光。事实上,不但设计过程一波三折,王大鹏团队的“基于震动式林果采集收集一体机”更是在临门一脚时出现了意外,令所有人捏了一把冷汗。就在比赛最后一轮的演示过程中,由于接口处焊接得不够牢固,再加上机器震动频率较快,收集冬枣的收集板突然裂开了,演示被迫中断。面对这一令人沮丧的局面,团队成员沉着冷静应对,迅速找出备用材料加以补救,使演示得以顺利完成。也许他们的作品还不够完美、不够成熟,但因为他们的坚持,终于赢得了属于自己的荣誉。

风雨相伴  携手同行

比赛结束后,载誉归来的同学们又回归到了正常的学习生活中,然而,那段火热的日子却依然留在每个人的记忆里,甚至一闭上眼,就能触摸到那些在实验室制作零件调试机器的日子。“感谢我们团队的每位成员,在最困难的时候咬牙坚持了过来。”“一种新型摩擦片式可控高楼缓备逃生器”的团队负责人张永辉说。是比赛让他们为着同一个目标努力奋斗,在朝夕相处中彼此更加了解,也结下了深厚的友谊。他们在研发过程中遇到了数不清的困难,团队的每一个成员都秉承着不抛弃、不放弃的精神,在实验室里努力着、拼搏着,哪怕面临无从下手的局面,也没有人退缩。当团队成员意见不统一的时候,作为队长的张永辉就会筛选出几条意见,带领团队用实验的方式来论证是否可行。张永辉团队在谈到成功时表示:“我们团队的精神支柱就是任劳任怨,彼此信任。”在整个备赛过程中,他们目标明确,分工明确,大大提高了工作效率。“只要队长安排了任务,我们一般都会在预定日期前加以完成,绝不拖到最后一刻。”信任互助,团结协作,保持高效率工作,是他们的信条,也是他们成功的秘诀。可以说,他们取得的成绩只是付出得到了应有的回报。

当再一次回到梦开始的地方,机电工程学院的每一支团队都成长了很多。“相较于比赛前,无论是思维还是视野都更加开阔了,比赛就是一个大熔炉,让人快速成长。”队员们纷纷表示。“他们在参赛过程中巩固了专业知识,增强了专业技能、提高了学术科研能力和实践动手能力,拓展了综合素质。”对此,他们的指导老师如是说。收获了荣誉后,他们并没有停下前进的步伐,正在紧锣密鼓地为即将到来的“挑战杯”全国大学生系列科技学术竞赛做准备。

通过比赛,6支团队用行动证明了创新对于大学生来说,并非遥不可及。在我校,像他们一样醉心于创新的同学还有很多,期待他们取得更多更好的成绩。