刘自强:动起手来有点“野”!

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从儿时玩具的拆解者到大学动手 DIY 的制作者,再到国产技术创新的行动者,他一路携热爱跨山海,用焊枪作笔、代码为墨,在中国水下装备史中添上了浓墨重彩的一笔。他就是人工智能学院 2023 级研究生刘自强。

攻坚克难,终见突破之光

“成功了!”随着一声兴奋的欢呼,刘自强紧攥着水下电子模块电源板卡快步冲进导师岳元龙的办公室,等待着最终的试验结果。在精密的试验后,岳元龙会心一笑,对刘自强说:“不管是输出电压还是稳定性,现在的电源板卡都完全达到并超出了预期!”他成功自主开发国内首创技术水下电子模块电源板卡,填补了我国在水下电子模块领域的空白。

水下设备在海洋资源开发和海洋探测等领域至关重要,水下电子模块能提高水下设备的可靠性和稳定性,降低维修成本,对我国海洋事业发展具有重要战略意义。刘自强手中的这块水下电子模块电源板卡,就是其所在课题组研究的水下电子模块研发项目中的关键一环。

水下电子模块的研发充满了困难,国内研究资料匮乏,研究人数少之又少。可以说,这是一个从头开始的探索。虽然充满挑战,但在自己感兴趣的领域摸索钻研,刘自强乐在其中,经常在实验室鏖战到深夜。最终,项目的关键一环——电源板卡的性能不仅成功达标,还超出了预期。

科研之外,指尖流淌创意

刘自强自幼就对周围的事物充满强烈的好奇心。儿时的他,热衷于拆解玩具、小家电等物品,试图探究其内部构造与工作原理。在科研之外,刘自强对电子 DIY 也充满热情。他把对科技的热爱融入到日常中,每一次的尝试与成功都让他感受到创造的喜悦。

无级调速小风扇是他最骄傲的作品之一。它的设计不仅追求功能性,还融入了独特的外观美感。他选择用 PCB板构建风扇的机械结构,通过焊接组装将多块 PCB板设计成了一个小熊的造型,使整台风扇看起来既实用又富有童趣。在功能上,他通过 PWM 信号实现了风速的无级调节,通过旋钮可精确控制风速。每次使用这台风扇,刘自强都能感受到 DIY的趣味和价值。

两轮平衡车是刘自强一次挑战自我的作品。为了实现车体的平衡,他结合了陀螺仪的数据采集和 PID 算法的实时调节。经过无数次的调试,平衡车终于能稳稳地在狭窄的桌面上行驶。

刘自强还设计了一些实用的小工具,比如简易示波器和小型加热台。简易示波器是一款轻便的信号检测工具,通过STM32 单片机和显示屏,可以快速检测和分析电路中的波形;而小型加热台则通过精准控温模块为焊接和制作提供了极大的便利。这些工具虽然没有复杂的动态系统,但在日常生活中发挥了重要作用,每次使用时都让刘自强感受到自己动手解决问题的满足感。

刘自强的 DIY 作品中还有平衡小蜻蜓和爱心形 PCB 梳子。小蜻蜓利用重心平衡原理,可以稳定地站在瓶口或手指上,是力学之美的完美体现;PCB 梳子则将实用性和创意有机结合,让他感受到生活的温馨与乐趣。

师生相携,奋战科研之路

求学期间,刘自强获第十四届全国大学生节能减排科技竞赛国家级一等奖、第十五届蓝桥杯大赛嵌入式组省级二等奖,并持有国家发明专利一项、国家实用新型专利两项。这些成绩的取得离不开岳元龙的指导。岳元龙是我国首个水下生产控制系统的博士,也是该领域的专家,在水下电子模块电源板卡的研发过程中,他始终给予刘自强悉心指导与坚定支持,促进了水下电子模块电源板卡的成功国产化。

有次,刘自强为解决一个棘手的问题工作到深夜,岳元龙勉励他说:“科研从来不是一帆风顺的。关键技术的突破就是靠不断试错积累出来的,每次失败,其实都是接近成功的一个步骤。”他翻看了刘自强的原理图和设计方案,发现了问题的症结所在。在岳元龙的点拨下,刘自强重新调整研发的思路,看到了成功的希望。

刘自强说:“岳老师每天总是第一个到实验室,督导我们的实验进度,晚上又工作到很 晚 ,是 我 科 研 道 路 上 的 榜样。”岳元龙的指导让刘自强坚定了研发的信心和热情,同时也让他明白如何在逆境中找到突破口,成长为更成熟的科研人员。

踌躇满志,展望未来之路

“须知少日拏云志,曾许人间第一流。”对于未来,刘自强充满信心和期待。虽然正在研发的水下电子模块还有很多问题等待解决,但他相信自己能在这个领域继续取得突破。随着海洋资源开发的不断深入,对水下设备的性能要求会越来越高。刘自强表示,自己会不断优化技术,提高水下电子模块的可靠性和智能化水平,为我国海洋事业发展贡献更多力量。

“一个知识越贫乏的人,越是拥有一种莫名其妙的勇气和自豪感。”这是刘自强很喜欢的一句话。他说:“搞研发有时就需要莫名的勇气,不完全了解其中的难度与挑战,便不容易心生怯懦,一步一个脚印,只关注眼前的问题,解决问题的同时提升了个人能力,自豪感也油然而生。”

文/刘晓琳、陈奥、宫子淇