管道巡檢機(jī)器人、四旋翼無人機(jī)、兩輪平衡車、無級調(diào)速風(fēng)扇，還有立體的燈光畫、PCB愛心梳子……從兒時玩具的拆解者，到大學(xué)動手DIY的制作者，再到國產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新的行動者，一路攜熱愛跨山海，中石大這位95后碩士研究生，用焊槍作筆、代碼為墨，在中國水下裝備史中添上了屬于中石大人的一筆。他就是人工智能學(xué)院2023級研究生——劉自強(qiáng)。

攻堅克難，終見突破之光

“成功了！”隨著一聲興奮的歡呼，劉自強(qiáng)急匆匆攥著水下電子模塊電源板卡快步?jīng)_進(jìn)導(dǎo)師岳元龍的辦公室，等待著最終的試驗結(jié)果。在精密的試驗后，岳元龍會心地笑了，對劉自強(qiáng)說：“不管是輸出電壓還是穩(wěn)定性，現(xiàn)在的電源板卡都完全達(dá)到并超出了預(yù)期！”他成功自主開發(fā)國內(nèi)首創(chuàng)技術(shù)水下電子模塊電源板卡，填補(bǔ)了我國在水下電子模塊領(lǐng)域的空白。

水下設(shè)備在海洋資源開發(fā)和海洋探測等領(lǐng)域至關(guān)重要，水下電子模塊能提高水下設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，降低維修成本，對我國海洋事業(yè)發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。劉自強(qiáng)手中的這塊水下電子模塊電源板卡，就是其課題組所研究的水下電子模塊研發(fā)項目中的關(guān)鍵一環(huán)。

水下電子模塊電源板卡

水下電子模塊的研發(fā)充滿了技術(shù)難題，國內(nèi)研究資料匱乏、研究人數(shù)少之又少。可以說，水下電子模塊的研發(fā)是一個從頭開始的探索。研發(fā)的過程雖然充滿挑戰(zhàn)，但劉自強(qiáng)樂在其中，經(jīng)常在實驗室鏖戰(zhàn)到深夜。在自己感興趣的領(lǐng)域摸索鉆研，他不覺得苦累，反倒是愈挫愈勇。最終，項目關(guān)鍵一環(huán)——電源板卡的性能不僅成功達(dá)標(biāo)并超出預(yù)期，成為了項目的重要里程牌。

劉自強(qiáng)（右二）、岳元龍（左一）

和同學(xué)的合照

科研之外，指尖流淌創(chuàng)意

劉自強(qiáng)自幼就對周圍的事物充滿強(qiáng)烈的好奇心，動手能力極強(qiáng)。兒時的他，熱衷于拆解玩具、小家電等物品，試圖探究其內(nèi)部構(gòu)造與工作原理。在科研之外，劉自強(qiáng)對電子DIY也充滿熱情。通過一件件小作品，他將對科技的熱愛融入到日常中，每一次的嘗試與成功都讓他感受到創(chuàng)造的喜悅。

劉自強(qiáng)設(shè)計的無級調(diào)速小風(fēng)扇

無級調(diào)速小風(fēng)扇是他最驕傲的作品之一。它的設(shè)計不僅追求功能性，還融入了獨特的外觀美感。他選擇用PCB板構(gòu)建風(fēng)扇的機(jī)械結(jié)構(gòu)，通過焊接組裝將多塊PCB板設(shè)計成了一個小熊的造型，使整臺風(fēng)扇看起來既實用又富有童趣。在功能上，他通過PWM信號實現(xiàn)了風(fēng)速的無級調(diào)節(jié)，通過旋鈕精確控制風(fēng)速。每次使用這臺風(fēng)扇，劉自強(qiáng)都能感受到DIY賦予生活的趣味和實用價值。

劉自強(qiáng)設(shè)計的兩輪平衡車

在動態(tài)設(shè)計方面，兩輪平衡車是劉自強(qiáng)一次挑戰(zhàn)自我的作品。為了實現(xiàn)車體的平衡，他結(jié)合了陀螺儀的數(shù)據(jù)采集和PID算法的實時調(diào)節(jié)。經(jīng)過無數(shù)次的調(diào)試，平衡車終于能夠穩(wěn)穩(wěn)地在狹窄的桌面上行駛。

劉自強(qiáng)設(shè)計的簡易示波器

劉自強(qiáng)設(shè)計的加熱臺

劉自強(qiáng)還設(shè)計了一些實用的小工具，比如簡易示波器和小型加熱臺。簡易示波器是一款輕便的信號檢測工具，通過STM32單片機(jī)和顯示屏，可以快速檢測和分析電路中的波形；而小型加熱臺則通過精準(zhǔn)控溫模塊為焊接和制作提供了極大的便利。這些工具雖然沒有復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)，但在日常生活中卻發(fā)揮了重要作用，每次使用時都讓劉自強(qiáng)感受到了自己動手解決問題的滿足感。

劉自強(qiáng)設(shè)計的四旋翼無人機(jī)

劉自強(qiáng)的DIY也有許多輕松有趣的作品，比如平衡小蜻蜓和愛心形PCB梳子。小蜻蜓利用重心平衡原理，可以穩(wěn)定地站在瓶口或手指上，是力學(xué)之美的完美體現(xiàn)；PCB梳子則將實用性和創(chuàng)意結(jié)合，讓他感受到生活的溫馨與樂趣。

劉自強(qiáng)原創(chuàng)設(shè)計的管道巡檢機(jī)器人

劉自強(qiáng)設(shè)計的愛心形PCB梳子

劉自強(qiáng)設(shè)計的平衡小蜻蜓

劉自強(qiáng)制作的燈光畫

上排為關(guān)燈效果，下排為開燈效果

師生相攜，奮戰(zhàn)科研之路

求學(xué)期間，劉自強(qiáng)獲第十四屆全國大學(xué)生節(jié)能減排科技競賽國家級一等獎、第十五屆藍(lán)橋杯大賽嵌入式組省級二等獎，并持有國家發(fā)明專利一項、國家實用新型專利兩項。這些成績的取得離不開岳元龍的指導(dǎo)，岳元龍是我國首個水下生產(chǎn)控制系統(tǒng)的博士，也是該領(lǐng)域的專家，水下電子模塊電源板卡的研發(fā)過程中，他始終給予劉自強(qiáng)悉心指導(dǎo)與堅定支持，促進(jìn)了水下電子模塊電源板卡的成功國產(chǎn)化。

一天晚上，劉自強(qiáng)面對一個棘手的問題，一直工作到實驗室只剩下他一人，這時岳元龍推門進(jìn)來了。岳元龍看了看桌上的電路板，問他進(jìn)展如何？劉自強(qiáng)說：“還是不行。”岳元龍拍了拍他的肩膀，說：“科研從來不是一帆風(fēng)順的。尤其是我們做的是從0開始的自主研發(fā)，關(guān)鍵技術(shù)的突破是靠不斷試錯積累出來的，每一次失敗，其實都是接近成功的一個步驟。”岳元龍翻看了劉自強(qiáng)的原理圖和設(shè)計方案，發(fā)現(xiàn)了問題的結(jié)癥所在，在岳元龍的點撥下，劉自強(qiáng)重新調(diào)整研發(fā)的思路方案，讓他看到成功的希望。

劉自強(qiáng)說：“岳元龍老師每天總是第一個到實驗室，督導(dǎo)我們的實驗進(jìn)度，晚上又總是工作到很晚，是我科研道路上的榜樣。”

岳元龍的指導(dǎo)讓劉自強(qiáng)堅定了從事這一領(lǐng)域的信心和熱情，同時也讓他明白如何在逆境中找到突破口，成長為一個更成熟的科研人員。

劉自強(qiáng)持有的專利和獲獎證書

躊躇滿志，展望未來之路

“須知少日拏云志，曾許人間第一流。”對于未來，劉自強(qiáng)充滿信心和期待。雖然正在研發(fā)的水下電子模塊還有很多問題等待解決，但他相信自己能夠在這個領(lǐng)域不斷取得突破。隨著海洋資源開發(fā)的不斷深入，對水下設(shè)備的性能要求會越來越高。劉自強(qiáng)表示自己會繼續(xù)努力，不斷優(yōu)化技術(shù)，提高水下電子模塊的可靠性和智能化水平，為我國海洋事業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)更多力量。

劉自強(qiáng)很喜歡一句話“一個知識越貧乏的人，越是擁有一種莫名其妙的勇氣和自豪感。”劉自強(qiáng)說：“搞研發(fā)有時就是需要莫名的勇氣來開始，不完全了解其中的難度與挑戰(zhàn)，便不容易心生怯懦，一步一個腳印，只關(guān)注眼前的問題，解決問題的同時提升了個人能力，自豪感也油然而生。”

少年氣揚，不畏艱難險阻，師生相攜，共克科研難關(guān)。在未來科研路上繼續(xù)篤行不怠，勇往直前！

（編輯  劉曉琳）