王康:从好玩的“蝗虫”到实用的“风力发电机”
“我们的风力发电机最大的特点就是不需要架得高高的,便于更换维护。而且叶片都是可以根据风向调节,特别小的风就能发电。”王康是哈尔滨工程大学机电学院的研二学生,他在展台前忙活着,一见到有人感兴趣,就会主动介绍起来。
王康已经是第二次参加“挑战杯”。2007年,刚上大四的他带着自己的作品“仿生蝗虫机器人”到南开大学参加了第十届“挑战杯”。那个二三十厘米的机器人因为做得惟妙惟肖,还能像真蝗虫一样会跳会蹦会走,在赛事上很是抢眼,王康不知演示了多少遍。可是结果却让王康很失望,“才得了三等奖”。
失望并不是王康唯一的收获,通过与其他参赛者交流、观摩获奖作品,他意识到:“科技作品不能只追求好玩,还要实用。”
当时,同王康一起参加第十届“挑战杯”的同校同学制作的“多功能助行机器人”获得了机械制作类作品的一等奖,“机器人其实很简单,但是非常有用。相比之下,我的‘蝗虫’虽然很好玩,但要真派上用场,还要继续研究赋予它其他功能”。
王康从小动手能力很强,小时候就自己做玩具。上大学后学了机械工程,他做过自动扑克发牌机,制作过能够在粗糙墙面向上爬行的攀援机器人。
从2008年上半年开始,已经被保送研究生的王康开始琢磨要做一件实用的作品参加第十一届“挑战杯”。他和同学一起查询,最后把目标定在了风能发电,他说:“开发新能源是国家战略方向,做这方面的事会有很强的实用价值。”
通过文献搜索和讨论思考,他们发现风力发电机主要分为水平轴和垂直轴风力机两种类型。虽然目前世界各地采用多是水平轴的,但相比之下,垂直轴的风力机具有安装维护方便、噪音小、叶片受力稳定的优点,只是发电效率低些。
那么,能不能设计一种新的叶片提高发电效率呢?在学校工程训练中心的创新课上,王康和张松、万晓正发明制作了一种在风向标的控制下可以自动调节叶片角度的发电机,而且用一系列机械装置,发电效率很高。
在制作过程中,作品被不断完善,第一代作品每个叶片是完整的,后来他们把叶片从中间分开,发电效率再一次提高,风速很小的情况就可以发电。已经有一家公司希望与他们合作,要进行产业化生产。
“参加‘挑战杯’很好玩,能和好多学校的同学交流。而且科技制作本身就是在学习。”王康指一指他的团队同学,“我们三个都是本科生保研的,成绩都挺好。”
对自己这次的作品获奖抱有极大期望的王康,还不忘改进他的“蝗虫”。在准备风力发电机作品的同时,他还在做各种实验。在王康的电脑里有一段视频,是把“蝗虫”的翅膀拔下来,“蝗虫”一下子就从地上翻滚着跳到了一米多高的椅子上。“这说明我的‘蝗虫’仿生程度很高,因为把真蝗虫的腿拔下来以后,它也会这样翻滚。”每当王康在展台上给别人放这段视频的时候,就会凑过来很多脑袋,大家看着“机器蝗虫”的可笑动作都会哈哈大笑。