教學(xué)周
能清理水中垃圾,、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水環(huán)境,、在城市管網(wǎng)中巡航……來(lái)自南昌大學(xué)的學(xué)生們發(fā)揮腦海里的奇思妙想,,圍繞水環(huán)境保護(hù)發(fā)明了三條功能強(qiáng)大的“仿生魚(yú)”。拿下了第十屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽慧魚(yú)組競(jìng)賽組級(jí)別國(guó)獎(jiǎng),。這三條“仿生魚(yú)”有何本領(lǐng),?和我們平日里所見(jiàn)的魚(yú)有何不同?帶著疑問(wèn),,8月2日,,記者采訪(fǎng)了這些大學(xué)生。
“仿生魚(yú)”混在魚(yú)群監(jiān)測(cè)水環(huán)境
“一種監(jiān)測(cè)水環(huán)境的仿生錦鯉機(jī)器魚(yú)”“智能仿生魟魚(yú)機(jī)器人”“‘章洋觸動(dòng)’—仿生章魚(yú)”,,來(lái)自南昌大學(xué)先進(jìn)制造學(xué)院學(xué)子發(fā)明的三條“仿生魚(yú)”經(jīng)過(guò)激烈的比拼,,獲得第十屆全國(guó)大學(xué)生機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽一等獎(jiǎng),而之中前兩項(xiàng)入圍全國(guó)決賽,。
“無(wú)人飛機(jī)能長(zhǎng)期滯空完成各項(xiàng)任務(wù),,而長(zhǎng)期滯留于水環(huán)境的無(wú)人機(jī)還相對(duì)較少,未來(lái)在水環(huán)境生態(tài)保護(hù)監(jiān)測(cè)上大有作為,?!卑l(fā)明“仿生魟魚(yú)”的大學(xué)生劉浩宇舉例說(shuō),在水文勘察時(shí),,若由一只仿生魚(yú)“混”入魚(yú)群,,既不驚動(dòng)魚(yú)群也不影響生態(tài),又能帶回一手的數(shù)據(jù),。
“我們的仿生魟魚(yú)由上百個(gè)精細(xì)的零件構(gòu)成,,其體型長(zhǎng)達(dá)1米,寬達(dá)70,、80厘米,,按照仿生學(xué)的原理,我們對(duì)照魟魚(yú)各項(xiàng)功能進(jìn)行簡(jiǎn)單還原,,使之具備相應(yīng)的能力,。”大學(xué)生劉浩宇如是說(shuō),。
“仿生錦鯉”遇到障礙自動(dòng)回避
參賽項(xiàng)目的指導(dǎo)老師李小兵告訴記者,,按照初步設(shè)計(jì)目標(biāo),,可全向在水中漫游、有著3D打印的蝠鲼,、魚(yú)尾可靈活上下擺動(dòng)……這條“仿生魟魚(yú)”在運(yùn)動(dòng)性能上不亞于真魚(yú),。
而“仿生錦鯉”能做到遇到障礙能自動(dòng)回避,鉆進(jìn)狹小空間也能靈活自由游出,。這些“魚(yú)”身上裝著各種機(jī)械裝置和傳感器,,按照任務(wù)需求,實(shí)時(shí)向控制中心回傳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),。
“仿生章魚(yú)”有著八條靈活自如的觸須,,整體大小近1立方米,看著讓人頗感新鮮,,令人意想不到的是,,這條章魚(yú)能準(zhǔn)確測(cè)量水中物體大小,甚至帶走水中的垃圾,。
“受章魚(yú)捕食行為的啟發(fā),,我們借助 3D 打印技術(shù)為我們的章魚(yú)造了全新的軟體抓取手,還原章魚(yú)水下抓取能力,?!贝髮W(xué)生劉煒?shù)撓蛴浾呓榻B說(shuō),最后通過(guò)相關(guān)流量等數(shù)據(jù)變化的運(yùn)算,,得出水中物體的尺寸,。
“仿生魚(yú)”下水的背后并非易事
盡管“仿生魚(yú)”功能強(qiáng)大,但和能下水暢游的真魚(yú)比,,在“泳姿”上并不理想,,為了達(dá)到理想的效果,這些大學(xué)生發(fā)明的“仿生魚(yú)”下了水,,經(jīng)常得撈出來(lái)看一看,,修一修,理一理,。
“前期我們做了很多準(zhǔn)備,,包括觀察記錄魚(yú)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,錦鯉在第一次入水時(shí)就漏了水,?!贝髮W(xué)生張航崎回憶道,“‘仿生魚(yú)’并非不怕水,,在電路驅(qū)動(dòng)下,,需要做好防水,同時(shí)魚(yú)的骨架應(yīng)選好材料,自重與自身浮力適能相平衡,,這樣錦鯉才能入水,。”
指導(dǎo)老師李小兵告訴記者,,“雖然目前學(xué)生們動(dòng)手做出來(lái)的‘仿生魚(yú)’還略顯粗糙,,但通過(guò)這場(chǎng)比賽學(xué)生們讓他們?cè)趯?shí)踐與思考中得到鍛煉,在我們教學(xué)上,,達(dá)到以賽促進(jìn),,以賽促練的目標(biāo),?!?/p>
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編 輯:曹慧珍
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