学术科创 | “机械大师”极速养成记:8天走上伦敦国际青年科学论坛!

文摘   2024-09-04 20:00   上海  

诺美的学术科创课程在暑假为有需要且有科研兴趣的诺美学子定制了科研训练项目。本期,诺美G11在读生Cory Huang与我们分享他在暑假期间完成的摆臂履带机器人项目。






项目介绍

摆臂履带机器人项目旨在通过理论学习与动手实践,设计并完成基于多传感器统合的运动控制系统机器人。此项目帮助学生深入理解机器人学、机器人运动学相关理论知识,掌握SolidWorks、C语言等工具的基本知识。


Cory Huang

上海诺美学校G11在读生


Cory Huang与他制作的摆臂履带机器人


·挑战与成就并存

我从小对汽车、飞机的发动机、引擎等很感兴趣,一直也很喜欢工程相关的内容。去年寒假我确立了机械工程的专业目标。暑假前,刘博向我推荐了这个项目,因为这个设计制造摆臂履带机器人的项目和机械工程关联很大。刚开始我有些犹豫,因为我看项目介绍里面有计算机科学的相关内容,我不确定自己是否能很好地完成。但是后来刘博鼓励我要迎难而上,以后学机械工程也离不开计算机科学的学习,现在提早接触一下对未来的学习也有帮助,因此我就报名了。


8天的时间里要完成设计制造一个摆臂履带机器人和一篇3000字左右的全英文论文,挑战是很大的。但是在老师的带领下,每天高强度的学习与实践,我最终如期完成了这个项目。看到自己设计的一个机器人开始运转的那一刻,心里充满了成就感。



Cory Huang制作的机器人和论文(节选)


·困难与乐趣同在

整个项目中我觉得比较有挑战的部分应该是机器人内部的电路设计与装配,因为它有一些主控板、马达还有编码器,当中有各种各样的线要去接,同时要注意线的选材,还要根据各个马达的功率大小去进行选配。在选型过程中,要考虑一根小小的电线它能够承载多大的电流,每一个细节考虑不到位都可能产生不同的结果。在装配过程中,有一个地方失灵我就要全部检查一遍,把电线一头接在马达上,一头接在主控板上去检查,整个电路设计到装配的过程都需要精细地操作,所以很考验耐心。


但是除了困难的部分,我也感受到了乐趣。我最感兴趣的是学习SolidWorks去制作机器人的主体框架。我第一次接触这个软件,但是在老师的耐心指导下,我很快就学会了2D草图绘制、3D建模基础、工程图的生成、复杂零件的建模,能在很短的时间里完成一个装配体的3D建模让我觉得很有趣。建模过程让我对机器人的整体结构有了更新的理解,加强了我对整个空间的感知能力,包括我们后面进行了仿真结构的设计分析,都让我对机器人的工作原理还有选材等有了更深刻的理解。


Cory Huang制作中


·知识与眼界共增

这个项目加深了我对机械工程的理解。之前我以为机械工程就只是有关机械的东西,但是没想到机械工程还需要包含一些跨学科的内容,比如电气工程的电路设计、还有计算机科学的一些程序设置等。在未来申请大学时,这个项目带给我的机械工程方面的研究经验可以丰富我的文书和面试。


在完成摆臂机器人课题以后,我还带着这个项目成果去帝国理工学院参加了第65届伦敦国际青年科学论坛。参会期间,我向与会人员展示并介绍了我的项目,与很多教授、科学家进行了交流,还听了很多科学家讲座,参观了顶尖科研实验室。这次活动对我来说是一次全新的体验,我收到了很多参会人员对我这个作品的喜爱与建议,也结识了一些国内国外的优秀学生,开拓了我的视野,收获满满。


Cory Huang参加伦敦国际青年科学论坛

参会证书



学术科创课程作为诺美学校四大特色课程之一,相比传统的科学课堂,旨在帮助学生将扎实的科学理论基础与实践、体验活动更好地结合,让学生不仅学习科学知识点,而且能亲自动手实验进行研究式学习。学术科创课程中的特色教学内容包含:AMC、USAD、VEX机器人项目、PBL项目式课程、科研课程、暑期训练营等。正是理论与实践的有机结合,以及对前瞻的科学技术领域学习内容的引入,让诺美学校走在创新科学教学的前端。




Cory Huang从这个项目的完成到带着成果去参加国际知名且历史悠久的科学论坛,这个过程想必一定会成为他高中生涯一段难忘的经历,愿他继续带着探索与求知的欲望,一步步走到自己的梦想之地。









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