
幕後文章是與國家科學基金會合作提供給生活方面的。
遠程操作的車輛或ROV是水下機器人,對於人類潛水員來說,環境太深或難以行駛。我學會瞭如何在長灘城學院(LBCC)的電氣系中設計和建造ROV,每年,學生參加該部門的機器人班的學生組成了一個參加海洋高級技術教育(MATE)國際學生ROV競賽的團隊。伴侶競賽是一項基於池的競賽,它使用道具模擬現實的水下工作場所。這伴侶中心是由國家科學基金會的Ate計劃資助建立的11個高級技術教育(ATE)中心之一。 LBCC與來自世界各地的學生團隊一起與我們設計和建造的ROV競爭,以滿足競賽指南。在過去的三年中,我一直是球隊的隊長。團隊在Ranger或Explorer類中競爭,具體取決於ROV的複雜性。我們的團隊參加了Explorer級別的競爭,該課程在電源中使用了更高的電壓。今年,團隊的任務是設計和建造ROV,以充當潛艇救援系統。任務包括檢查模擬潛艇損壞,交付緊急用品並補充機載空氣供應。任務規格描述瞭如何在游泳池底部建造和放置模擬的潛艇(由牛奶箱,PVC和其他日常材料建造)。最初,我們的團隊了解了在現實世界潛艇救援和恢復任務中使用的ROV,以便我們可以開發現實的車輛。我們使用CAD軟件來開發車輛設計,從大約10種不同的設計思想開始。我們消除了那些看起來很複雜或不現實的人,並測試了其他人。最終,最好的設計升至頂部,車輛齊聚一堂。為競爭做準備是耗時的:我們的大約30名學生團隊在車輛上和課堂上有10,000多個小時的記錄。我記錄了大約800個小時的推進器,移動車輛的集成電動機和螺旋槳。所有團隊成員都負責建立或駕駛ROV的不同方面。除了CAD設計師之外,該團隊還包括有抱負的電氣和機械工程師,這些工程師會建立特定組件,例如電子控件,浮力管理系統,完成任務任務的抓手臂以及水下相機系統。此外,繫繩經理監督了為車輛提供電源的電纜,而飛行員則使用控制面板和視頻監視器在游泳池中操作車輛。一旦我們的車輛準備就緒,我們的飛行員就有足夠的時間使用我們建造的道具進行練習。當比賽於6月在馬薩諸塞州巴扎茲灣的馬薩諸塞州海事學院舉行時,我們已經準備好了。
每個團隊都獲得了兩次完成任務的機會。此外,我們必須向自願擔任法官的行業專家準備一份技術報告和工程演講,並創建海報演示文稿,以解釋我們如何創建ROV。在以前的比賽中,我們遇到了許多挑戰,例如車輛故障,無法完成所有任務或演示錯誤。但是今年有所不同:在任務任務中,我們所有的練習時間都得到了回報,我們的任務嘗試幾乎是完美的。我們是唯一能夠在分配的時間下完成所有任務並獲得獎勵積分的團隊。在伴侶頒獎典禮上,我們了解到我們贏得了Explorer車輛課程的整體競賽,我們還贏得了Explorer Class Awards獎,以獲得頂級技術報告,工程評估和海報演示文稿。今年,我們擁有合適的團隊和正確的技術來最終贏得比賽。最好的部分不是我們贏得的,而是我們學到的。我們學會瞭如何作為研究,開發和設計團隊工作。我們了解了工程過程如何從頭到尾工作 - 如何在九個月內將餐巾紙草圖和黑板繪圖變成功能正常的車輛。最重要的是,我們學會瞭如何在現實世界工程工作場所中運作。參加伴侶ROV競賽為我們提供了技能和經驗,這些技能和經驗將幫助我們成為海洋技術勞動力的成功成員。
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編者註: 這項研究得到了國家科學基金會的支持(NSF),聯邦機構負責在科學和工程領域的所有領域資助基礎研究和教育。看到幕後存檔。