新湖南客户端 2025-03-25 11:16:58
在学习上,他严于律己,理论与实践并重;在科创方面,他一手敲代码,一手做实物,从科创小白成长为国赛一等奖得主。学优助赛,以赛促学,他是长理优秀学子测控技术与仪器2102班李百科,现已推免至东南大学。
勤勉务实,他一步步追逐理想
大一时,听着优秀的学长学姐在经验分享会上侃侃而谈,李百科心里种下了向往的种子。榜样力量激励着他,使他以保研为目标,投身丰富的实践,矢志实现学业和科创的双优。
模拟电子技术、信号分析与处理、单片机和自动控制与原理等是测控专业的重要课程。对于理论课,李百科常常是上课认真听课,汲取老师对问题的分析思路,下课复习知识点并总结所学。他坚持在当天或者第二天就对课程内容进行梳理,并开展对应的习题练习。没课的时候,他在自习室、实训室一待就是一天,查阅文献,调试代码。他的生活规律,每日的午睡和夜跑使他保持充足的精力和专注力,是他高效学习的关键。
随着学习的深入,李百科发现测控专业是一个多学科交叉的综合性专业,融合了电子、光学、精密机械、计算机技术、控制技术等多学科知识,授课老师也来自多个学院。由此,他开始广泛探索、积极实践,以拓展自己的综合能力。结合实训课程学到的基础知识,他在课后主动开展相应实践,琢磨软件代码,尝试打造硬件,让摸得着的实物“动”起来。在他手上诞生了不少有趣的小东西,比如能够自动寻迹和烟雾报警的工厂自动巡检小车、可以实现DS18B20测温、数据处理和显示的imx660平台与51单片机、声控灯和光控灯等。
加入车队,他夯实科创素养
为了提升专业素养,李百科主动加入了学院的“飞思卡尔”智能车车队及CDIO卓越工程师班。作为机械与运载工程学院三大车队之一,“飞思卡尔”智能车车队主要研究程序驱动的车辆模型。对于李百科而言,加入车队不仅能学到涵盖电路、单片机、算法等多方面的工程实践知识,更能与车队成员交流经验,互帮互助,在实验室里共同铸造智能车之梦。
在第十八届全国大学生智能汽车竞赛中,李百科所在团队选择的是单车越野组别,目标是做出一辆单车车模,参加规定线路的竞速比赛。作为团队负责人,李百科负责做控制车辆的软件部分,首要任务便是使单车在静止时自主保持平衡。五一假期期间,李百科一直泡在实验室调试单车车模,随着小车一遍遍倒下,他的受挫感漫上心头。通过检查复盘,他意识到目前的算法并不能实现单车平衡,便开始改进代码。他使用串级PID算法,对影响小车平衡的角度、角速度和动量轮速度都进行PID闭环控制,再使用互补滤波算法和滑动平均滤波算法减小误差。调整后,他利用虚拟示波器进行测试,发现角度曲线十分平滑。单车也成功地从完全不能保持平衡,到受到地面晃动和搭载物件的干扰都稳定不倒。
通过不断对软件系统和硬件电路进行精细设计和反复测控,李百科团队打造了一台可以实现自主平衡控制和惯性导航的室外越野单车,可以完成绕过s弯、倒头、上坡、自主停车等行驶操作,他以此获得了全国大学生智能汽车竞赛华南赛区二等奖。
智能车竞赛经历打通了李百科在科创上的“任督二脉”,使他将所学知识运用得更加自如。在信心和经验的加持下,他开始更加期待后续的挑战。
追求卓越,他徜徉科创世界
怀揣着一颗永不停歇的心,李百科不断追求更多挑战,并在科创上收获累累硕果。在中国高校智能机器人创意大赛中,比赛要求参赛的四足机器人须在Linux操作系统的ROS框架下运行,他便从零开始学习,将这些知识运用在机器人测试上。受指导老师启发,某次测试中李百科灵光一现:“可以使用四足机器人作为‘导盲犬’来协助盲人的日常生活”。经过日复一日的软件开发、模拟盲人进行实验、优化运行代码,李百科团队成功制作出能够在室外自主带领盲人行走、避障、通过红绿灯,在室内按时播报和提醒的四足机器人,斩获了国家级三等奖。
随着专业技能的不断精进,李百科又报名参加了中国机器人大赛暨robocup世界杯中国赛。李百科使用性能卓越的深度学习YOLO算法、多行循迹扫描算法和领先控制策略,驱动四足机器人完成越障、标志识别、踢球等任务,将任务完成度和速度做到极致。为了提高机器人标志识别准度,李百科对数字、火焰、有毒物品等标志在不同角度、不同光线、不同距离下拍摄了近8000张照片,制作成数据集以此训练模型,识别精度达98%,也极大地提高了识别速度。在与团队成员的共同努力下,李百科团队获得了国家级一等奖,在学科竞赛上一路生花。
凭借个人竞赛成果,李百科先后主持、参与两项校、省级大创项目,并顺利结题。通过这些项目经历,他深感科研之路任重道远,“科研是一个不断探索、创新的过程。从理论知识的学习到实际应用的探索,每一步都需要严谨的态度和勇于尝试的精神。”
“敬业者,专心致志,以事其业也。”四年期间的学习和科创经历培养了李百科对测控技术极大的兴趣,最初的那粒种子经汗水浇灌,成长为向下扎根、向上生长的树。未来,他将深入导航定位和测控技术领域,对惯性导航定位、北斗/GNSS高精度定位等细分领域展开研究,以勤勉务实作为人生底色,努力绘就自己的人生蓝图。(陈子洋 龙骧 任世瀚)
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