“他踏實(shí)努力、有擔(dān)當(dāng)、抗壓能力極強(qiáng)。”提及劉冬旭，他的同學(xué)陳博威敬佩地說(shuō)道。劉冬旭是電氣與信息工程學(xué)院2019級(jí)的一名本科生，他曾在高中時(shí)期和當(dāng)時(shí)的團(tuán)隊(duì)一起成功組裝無(wú)人機(jī)并使其順利升空，伴隨著無(wú)人機(jī)騰飛而起的除了雀躍的心情，還有尚且稚嫩的科創(chuàng)夢(mèng)想，科研的種子就這樣在他心中悄然種下。樹木會(huì)發(fā)芽，孩子會(huì)長(zhǎng)大，當(dāng)時(shí)的種子經(jīng)過(guò)四年的醞釀，如今已長(zhǎng)成大樹，結(jié)出甜美的果實(shí)。

扎根：“茫茫選擇，堅(jiān)定熱愛(ài)，路途坎坷亦可到達(dá)”

2019年，劉冬旭懷揣著對(duì)未來(lái)的期待，進(jìn)入到鄭州大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院學(xué)習(xí)。初入大學(xué)校園，各式各樣的社團(tuán)活動(dòng)讓他眼花繚亂。他積極參加了足球隊(duì)、吉他社等組織，試圖從各個(gè)維度充實(shí)自己。在豐富多彩的大學(xué)生活徐徐展開之際，劉冬旭始終不忘自己的科創(chuàng)夢(mèng)想。他嚴(yán)肅對(duì)待、認(rèn)真準(zhǔn)備，終于通過(guò)重重考核成功加入電宇智控實(shí)驗(yàn)室，并在學(xué)長(zhǎng)的帶領(lǐng)下開始參加科創(chuàng)項(xiàng)目。在這個(gè)過(guò)程中他對(duì)實(shí)驗(yàn)室的明確分工愈加了解：機(jī)械組的成員負(fù)責(zé)機(jī)械建模及產(chǎn)品外殼構(gòu)造；電路控制組的成員負(fù)責(zé)組裝產(chǎn)品內(nèi)部電路，控制產(chǎn)品運(yùn)作。伴隨著學(xué)習(xí)的深入，劉冬旭逐漸對(duì)自己所學(xué)專業(yè)有了新的想法，“相對(duì)于機(jī)械組的項(xiàng)目外殼打造，我對(duì)如何操縱和控制一個(gè)機(jī)器更感興趣，因此我開始不滿足于目前所學(xué)的知識(shí)，萌生了轉(zhuǎn)專業(yè)到電氣與信息工程學(xué)院的想法?！?/p>

然而，事情卻沒(méi)有劉冬旭想象的那么簡(jiǎn)單。2020年初，新冠肺炎疫情在全國(guó)范圍內(nèi)爆發(fā)。教學(xué)任務(wù)全部改為線上進(jìn)行，居家學(xué)習(xí)成為必需，正常的學(xué)習(xí)進(jìn)度與計(jì)劃被打亂，本應(yīng)在大一下學(xué)期進(jìn)行的轉(zhuǎn)專業(yè)也延后至大二上學(xué)期進(jìn)行。由于轉(zhuǎn)專業(yè)的要求，他需要在一個(gè)學(xué)期之內(nèi)完成電氣與信息工程學(xué)院大一年級(jí)整一年的學(xué)習(xí)任務(wù)，又不能落下現(xiàn)在學(xué)的功課。除此之外，他還需要兼顧實(shí)驗(yàn)室的項(xiàng)目。

巨大的學(xué)業(yè)壓力面前，劉冬旭選擇迎難而上?！霸谀嵌蚊β档娜兆永铮茵B(yǎng)成了制定計(jì)劃的習(xí)慣。”他分享道。針對(duì)每日、每周、每月，甚至每學(xué)期，他都做好了充分的學(xué)習(xí)計(jì)劃。備戰(zhàn)英語(yǔ)四六級(jí)考試期間，即便身負(fù)多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，劉冬旭仍然堅(jiān)持每天認(rèn)真落實(shí)英語(yǔ)單詞的打卡。學(xué)習(xí)計(jì)劃的完成不在于數(shù)量的多少，而在于質(zhì)量的高低，但一旦下定決心去做，就要做到“今日事今日畢”，這是他一直堅(jiān)持的準(zhǔn)則。

“在我的印象當(dāng)中，劉冬旭是個(gè)對(duì)待任何事都很認(rèn)真努力的人，”談起自己的室友，機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院2019級(jí)余浩誠(chéng)語(yǔ)氣中滿是敬佩，“他剛轉(zhuǎn)專業(yè)的時(shí)候課業(yè)繁多，經(jīng)常每天復(fù)習(xí)到半夜。兼顧科研比賽和學(xué)習(xí)成績(jī)，這在我看來(lái)是一件很難的事情?！痹趯Ｐ挠诳苿?chuàng)項(xiàng)目的同時(shí)，劉冬旭對(duì)于自己的課業(yè)成績(jī)也有著嚴(yán)格的要求。由于選擇了轉(zhuǎn)專業(yè)，許多課程安排產(chǎn)生了難以調(diào)節(jié)的沖突，針對(duì)這些課程他只得選擇自學(xué)：“我因此發(fā)現(xiàn)了豐富的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)資源。”劉冬旭用一種發(fā)現(xiàn)了寶藏的語(yǔ)氣，興奮地說(shuō)道：“網(wǎng)絡(luò)上有著許多優(yōu)秀的教學(xué)資源，我可以根據(jù)自身的情況來(lái)進(jìn)行選擇與組合，這樣既鍛煉了我的學(xué)習(xí)能力，又讓我的整個(gè)學(xué)習(xí)框架更加系統(tǒng)化。”

向下扎根才能向上生長(zhǎng)。劉冬旭所種下的科研的種子，就在日復(fù)一日的堅(jiān)持與努力之中汲取著向上的力量，只待春雨到，便得破土出。

成長(zhǎng)：“結(jié)果的絢麗來(lái)自于一步步向前的過(guò)程”

說(shuō)起科創(chuàng)方面的話題，劉冬旭一下有了精神頭：“要說(shuō)可以稱得上是‘科創(chuàng)啟蒙’的項(xiàng)目，還是非‘瀚海號(hào)’無(wú)人航行器莫屬。”這是兩年前他和團(tuán)隊(duì)完成的水下機(jī)器人的項(xiàng)目。

這個(gè)項(xiàng)目的前身是鄭州大學(xué)水下機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)研發(fā)的“哪吒”AUV無(wú)纜水下機(jī)器人，該項(xiàng)目奪得了2020年中國(guó)機(jī)器人大賽冠軍。劉冬旭和實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的伙伴們要在學(xué)長(zhǎng)們的研究基礎(chǔ)之上對(duì)該項(xiàng)目改造外殼、增強(qiáng)性能，進(jìn)行進(jìn)一步完善。與“哪吒”相比，劉冬旭及其團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)外殼時(shí)采用了更加流暢的左右對(duì)稱設(shè)計(jì)，減少了摩擦阻力，并且進(jìn)一步完善了機(jī)器人的防水功能。“因?yàn)檫@個(gè)機(jī)器人有著水藍(lán)色的外殼，所以我們又稱之為‘小藍(lán)’。”劉冬旭笑著講道。

對(duì)于“小藍(lán)”的研發(fā)，整個(gè)團(tuán)隊(duì)雖然在一定程度上參考了學(xué)長(zhǎng)們的研究成果，但絕大多數(shù)內(nèi)容，劉冬旭及其團(tuán)隊(duì)還是不斷進(jìn)行了新的嘗試?！袄碚摵苊篮茫F(xiàn)實(shí)很殘酷”，不到真正下水的那一刻，誰(shuí)都無(wú)法斷言項(xiàng)目萬(wàn)無(wú)一失。實(shí)踐過(guò)程中問(wèn)題層出不窮，重心與浮心的計(jì)算偏差、配重塊與浮力塊安裝位置判斷的失誤、機(jī)器本身的防水問(wèn)題……任何一個(gè)環(huán)節(jié)的出錯(cuò)都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果以失敗告終。

成功就在一次次失敗的經(jīng)驗(yàn)積累中到來(lái)。機(jī)械組通過(guò)3D建模等技術(shù)打造好“小藍(lán)”的外殼和機(jī)械組件；電控組將連接好的電路細(xì)致組裝到“小藍(lán)”的體內(nèi)；軟件組將編好的程序代碼啟動(dòng)。在三個(gè)小組各司其職、齊心協(xié)力下，“小藍(lán)”終于邁出了水下行進(jìn)了第一步。萬(wàn)事開頭難，“小藍(lán)”在團(tuán)隊(duì)的通力合作下越走越順暢，最終走向了全國(guó)三維化數(shù)字化創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽全國(guó)一等獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。

這次獲獎(jiǎng)經(jīng)歷讓劉冬旭倍感驚喜。“其實(shí)在最開始，我們并沒(méi)有去想這個(gè)傾注了我們的心血的項(xiàng)目會(huì)拿到什么樣的獎(jiǎng)項(xiàng)，”他回想起自己大二下學(xué)期暑假的科創(chuàng)經(jīng)歷，“我們最感興趣、最希望得到的是在做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每一次小的成功，這是我們想要追求的實(shí)質(zhì)性的東西。”

在接觸這個(gè)項(xiàng)目期間，劉冬旭在自己原機(jī)械類專業(yè)的基礎(chǔ)上，逐漸學(xué)習(xí)并掌握了電路控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)裝置制作、控制的融會(huì)貫通，成功地檢驗(yàn)了自己扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)。這次的經(jīng)歷是劉冬旭科創(chuàng)之路上頗具意義的成長(zhǎng)過(guò)程。

“小藍(lán)”意料之外情理之中的獲獎(jiǎng)就如同春雨，春雨到，萬(wàn)物生，劉冬旭心中科研的種子已萌出枝芽，正在快速生長(zhǎng)。

碩果：“最有獲得感的不是獎(jiǎng)項(xiàng)，是他們臉上的笑容”

隨著科研慢慢深入，劉冬旭發(fā)現(xiàn)電氣與信息工程學(xué)院沒(méi)有一個(gè)專門讓本科生鍛煉科研能力的實(shí)驗(yàn)室。于是，他積極聯(lián)系輔導(dǎo)員和學(xué)院老師，成立了電宇智控本科實(shí)驗(yàn)室。伴隨著實(shí)驗(yàn)室的一步步建立，他的科研理想也不斷的落地生花。

“機(jī)械是用于人的，發(fā)明不只是追求技術(shù)多么高深，更重要的是追求社會(huì)貢獻(xiàn)。希望我做的項(xiàng)目可以讓這個(gè)社會(huì)變得更好一點(diǎn)?！被谥嗅t(yī)腧穴按摩理論的多感結(jié)合視力防護(hù)理療儀是一個(gè)完全由劉冬旭自己組織的項(xiàng)目，也是電宇智控本科生實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)立后的第一個(gè)項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目可以說(shuō)是他進(jìn)行醫(yī)工結(jié)合研究的開端?！艾F(xiàn)在近視群體越來(lái)越年輕化，近視的人數(shù)也越來(lái)越多。無(wú)論是從國(guó)家戰(zhàn)略還是個(gè)人健康來(lái)說(shuō)，視力的保護(hù)都是極為重要的。”劉冬旭以此為靈感，結(jié)合中醫(yī)穴位，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)成員發(fā)明了視力防護(hù)理療儀。理療儀的外觀如同頭盔，它運(yùn)用面部識(shí)別技術(shù)，對(duì)每個(gè)孩子進(jìn)行個(gè)性化的按摩；與此同時(shí)，在一些敏感度較低的穴位，它會(huì)使用電刺激模式，進(jìn)一步對(duì)穴位進(jìn)行刺激，以達(dá)到理療效果的最大化。與孩子自己做眼保健操相比，這款儀器對(duì)于面部的穴位的識(shí)別更加精確，按摩力度也更加均勻。在對(duì)比試驗(yàn)中，視力防護(hù)理療儀表現(xiàn)不俗，使用者的眼部疲勞得到明顯的緩解，劉冬旭也為此無(wú)比高興。

對(duì)于劉冬旭來(lái)說(shuō)，在科研中最具獲得感的時(shí)刻不在于項(xiàng)目獲得了多大的獎(jiǎng)項(xiàng)，也不在于自己獲得了多少的榮譽(yù)，而在于看到項(xiàng)目受益者臉上真切笑容的瞬間。在“夕暮暢享——穿戴式CVD多傳感訓(xùn)練康復(fù)設(shè)備”的研發(fā)中，劉冬旭與團(tuán)隊(duì)成員去醫(yī)院進(jìn)行項(xiàng)目測(cè)試，那是他第一次親眼看到腦卒中患者。他腦海中抽象的病理名詞，在那一刻成了一個(gè)個(gè)具體的人。劉冬旭至今都沒(méi)有忘記當(dāng)時(shí)心中涌動(dòng)著地強(qiáng)烈期望，“我一定要做好這個(gè)項(xiàng)目，一定要讓他們的康復(fù)訓(xùn)練更加方便，更加有效?！痹撛O(shè)備使用Brunnstorm技術(shù)對(duì)患者的運(yùn)動(dòng)能力進(jìn)行評(píng)級(jí)，同時(shí)結(jié)合Unity實(shí)時(shí)3D互動(dòng)使患者更有體驗(yàn)感。康復(fù)設(shè)備的系統(tǒng)會(huì)將患者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)作進(jìn)行對(duì)比，并自動(dòng)打分評(píng)級(jí)，它可以輔助醫(yī)務(wù)人員及時(shí)了解患者的恢復(fù)進(jìn)程，以幫助患者更好地恢復(fù)。

劉冬旭與團(tuán)隊(duì)成員在醫(yī)務(wù)人員的幫助下小心翼翼地將儀器綁在患者身上，認(rèn)真地調(diào)整每個(gè)穿戴細(xì)節(jié)。完成了一切準(zhǔn)備工作后，按下了啟動(dòng)按鈕。隨著機(jī)器的啟動(dòng)，患者的視野中的診療室變成了一片綠意盎然的草地，這是VR眼睛的功效。之所以選擇草地作為虛擬場(chǎng)景，是為了讓患者以更加放松的心態(tài)面對(duì)康復(fù)訓(xùn)練，劉冬旭及團(tuán)隊(duì)在人文關(guān)懷方面也頗下苦心。看著患者一點(diǎn)一點(diǎn)地做著動(dòng)作，劉冬旭感慨萬(wàn)分，他的發(fā)明真正派上了用場(chǎng)?！盎颊吆退募覍傧蛭覀儽磉_(dá)感謝的時(shí)候，那一刻的滿足感和獲得感是什么時(shí)候都無(wú)法比擬的?！边@讓他感受到發(fā)明創(chuàng)造的真正意義。

回望本科發(fā)明生涯，他堅(jiān)信在“發(fā)現(xiàn)”的基礎(chǔ)上“發(fā)明”，以“發(fā)明”造福社會(huì)，才是科創(chuàng)的真正意義?！安豢蘸?，夢(mèng)想付諸實(shí)踐”，在未來(lái)，他希望利用自己所學(xué)，做出更多具有實(shí)用意義的產(chǎn)品，將論文寫在發(fā)明創(chuàng)新之中，實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值?？蒲械姆N子至此結(jié)出了甜美果實(shí)。

清晨的鳥鳴、傍晚的夕陽(yáng)、路旁的燈光都見(jiàn)證著奮斗的身影。在數(shù)不清的日夜中，在努力與勤奮的灌溉下，科研的種子扎根、生長(zhǎng)、結(jié)果，劉冬旭在科研在科研之路上樂(lè)在其中，且歌且行。（吳晨曦 何雨濛 撰稿）

劉冬旭在實(shí)驗(yàn)室

“瀚海號(hào)”無(wú)人航行器