前进,体会 2009-05-31 14:54:45

前进,体会

石悦

最初参加这个项目的冲动,来源于对立项人沈晓蓓同学和邱凯同学所参加的挑战杯的课题的浓厚兴趣。当时自己也已经参加了一个本科生研究项目(PRP),做的是热能工程方向的一个课题。在PRP近一年的学习和参与实验的过程中,发现自己对参与类似的带有研究性质的工作十分感兴趣,原因有二:首先,作为一名本科生,更多的时候接触的是日常常规的课程设置和实验安排,而很难有机会直接在教授的指导下,与研究生甚至博士生组成团队,共同开展探索性的学习;其次,在参与这类项目的过程中,感觉自己不仅在眼界与知识上得到充实,更在整体的思维理念和学习能力上得到提升,同时切身体会到了从事科研工作所需的踏实和严谨作风,可谓受益匪浅。

 

项目启动

进入这个项目组伊始,巨大的荣耀感一度激发了自己极大的热情和信心。

在多功能厅参加启动仪式的时候,看着身边踌躇满志的同学们,感到能融入这样一个体系不仅是一次机会,更是一种挑战。“生物机电一体化仿人手”,这个题目在相当长一段时间内令我这个既没有接触过机电方向专业知识也没有参加过那次挑战杯的新手倍感神秘与玄妙。但随着逐渐融入项目的体系中后我发现,支撑起这层神秘与玄妙,需要的是一个体系严密、分工清晰、计划周详的科研框架。从机械结构设计到机构实现,从肌电信号采集到算法比较择优,每一个小项目都蕴含着十分复杂而条理清楚的规划和安排,以及把设想转化为现实所需的实践、耐心和毅力。

在项目小组中,我被安排负责开展肌电信号采集实验以及学习研究几种算法。我也逐渐明白,等待我的不再是一个光环环绕的课题名称,而是将来很长一段时间里的学习与付出。

光环褪去,我却更加明确了前方的道路。这是一次更加自主的探索性学习,没有PRP中导师的教诲,也少了许多师兄手把手的帮助。留给我们的是未知,充满了期待与不确定。

步入正轨

随着时间的推移,项目渐入正轨。我主要负责的是肌电信号采集实验和算法的学习研究。

这个项目带给我的第一个感觉是无从下手。因为与自己所在专业(汽车发动机)基本没有交叉,专业知识的储备一度让自己陷入被动。肌电信号采集的采集有几个值得注意的地方:一是通道数的选择,过少则难以满足多个动作进行区分的需要,过多则给数据处理带来不便;二是信号源的选择,需要从信号质量、可行性甚至人体结构特征等多个方面去考虑;还有便是实验方案的具体设计。

一开始结结实实的感受到了什么叫“无从下手”。于是开始跑图书馆,于是开始上网查找国内外相关实验的资料和论文,于是开始找师兄答疑解惑……慢慢的,一切终于算是向着理想的方向发展:看了一些国外实验室做过的类似实验,初步确定了采用六通道的方案;和小组成员、师兄商量着逐步拟定了几种肌电信号采集的肌肉信号源;实验的具体实施步骤;软硬件齐备后,在师兄的协助下实验也如计划得到了实施……

印象最深刻的当然还是第一次肌电信号采集实验。当时仍是寒冬,但在整个实验的过程中为了方便手臂肌肉的张紧和放松,身上始终只穿了一件单衣。为了贴电极,我不得不用冷水擦拭了整条手臂,然后再用酒精消毒,当时就感觉整个前臂几乎麻痹了。实验开始,并没有掌握要义,也很不习惯满手臂的电极和数据线,总是下意识的绷紧某块肌肉,导致信号干扰非常严重。现在,经验已然丰富了许多,但回首当时感到的却是欣慰。也许学习认识的过程就是这样,不亲自去感受,去把握,也许就永远领会不到那些不能用量化指标标识出来的知识和规律吧。

遭遇瓶颈

项目的进展中我们遇到许多的问题,有技术上的缺失,也有方案选择中的踌躇。

曾今有一段时间,我们团队希望改变传统的“本源”采集方法,选取例如胸部或者肩部等“非本源”作为信号采集部位。为此我们多次开会讨论可行的实验方案,查阅资料选择作为信号源的肌肉,我们美好的设想是,若能从胸部或者肩部取得有效、方便识别的信号,则可以拓展“生物机电一体化仿人手”的应用范围,为一些完全失去手臂的用户的使用提供可能。但最后的结果也如我们日志中提到的那样,所采集到的信号效果并不理想,主要是对于我们之前设定的八个不同的动作,“非本源”采集到的信号区分度低,不适宜投入实际应用。后来通过查阅文献我们也得知,目前比较成熟的“非本源”采集方法大多采用直接将电极植入肌肉群的外科手术辅助下的方案,成本非常昂贵并且实现难度太大。很显然,这在我们本次的探索与尝试中难以实现了。

一次尝试的失败对于企业来说也许会是一笔损失。但对于我们来说,我认为这也是一种成功。本着探索性学习的目的而来,对于我,一切其中的经历都是一种对自己的充实和丰富。成功也好,失败也罢,在回首的时候,我能发现自己当初的错误和亮点,都算是一种弥足珍贵的收获了吧。

最后的坚守

随着时间推移,项目逐渐接近终点,而作为项目组成员的我们也逐渐来到了整个大学阶段的尾声。

未来与我们都是丰富而又迷茫的。仿佛在某个一夜之间,大家不约而同的意识到,那个原来认为很远的“未来”竟然如此紧迫的在等待着我们的选择了。

读研,出国,工作……每个人都开始被越来越多琐碎却看似重要的事情而困扰。但我很欣慰的是,即便现实逼人,我们也没有人离开这个团队,离开这个位置奋斗了近一年的项目。学业压力,考研压力,出国申请压力,等等这些的的确确的让我们感到压抑,但在这种压抑中迸发出来的是团队的力量。我们在原来就十分密切的协作的基础上更加加深了彼此板块的互帮互助,大家不再仅仅局限于原始的分工,而是更有效率的联合工作,互相扶持。没有人退出,计划无延迟。这些回想起来也足以让我们骄傲。

古人有云,所谓“锲而不舍”,大抵如斯。我想,这是一种精神,也是一种被这个集体所共享的信念。不论我们的将来具体是怎么样的,在当时的情景和压力下,我们体味到的这种“坚持之美”定会在将来的人生道路中令我们受益匪浅。

 

近一年的时光转瞬即逝,充满酸甜苦辣。想法被成功付诸实践时的成就满满,师兄师姐无私的资料共享和用心传授,导师严谨科研作风的耳濡目染,还有获得完全新鲜领域信息和知识的酣畅淋漓——回首一路走来的历程,曾经的困难和不快与这些获取相比都显得苍白和微不足道了。

在这个项目结束的时候,我们即将迎来的是人生的一个全新起点。很默契的是,我们所有的团队成员都选择了继续深造,这多少也反映出了这个项目带给我们的影响。我很庆幸,这样的一段经历我没有错过,也没有中途而废,我利用了这一年去感受了很多,也获得了从课堂和书本中无法汲取的精神财富。

随后,衷心感激陪我一路走来的团队成员们以及无私帮助、鼎力支持我们的老师和师兄师姐们!致敬!

 

石悦,上海交通大学机械与动力工程学院2005热能与动力工程专业,第一期“国家大学生创新性实验计划”——生物机电一体化仿人手”项目参与人;指导教师:朱向阳教授,上海交通大学机械与动力工程学院


 
 
 
@2008 上海交通大学教务处     网络信息中心技术支持