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脑瘫大学生刘鑫获8项国家级专利:“不认命,认命就输了”

脑瘫大学生刘鑫获8项国家级专利:“不认命,认命就输了”
2021年06月14日 16:53 新浪网 作者 新京报

  一到上课这个男孩永远坐在教室第一排的那个位置。

  他低下头将笔记写到书本上,但是头颤抖得无法控制。他的左手使劲掐住笔杆,右手蜷缩握成拳,抵住书本,用力写下每一个字。因为太用力,左手中指和无名指经常会磨破,后来结成两个厚厚的茧子。

  他是南昌航空大学大三学生刘鑫,出生时由于母亲难产,导致他的脑部缺氧确诊脑瘫。这个双腿不能直立导致无法正常行走的男孩,从摔倒的路上自己爬起来,学会了骑自行车,学会了游泳。初中的时候单手做三十个俯卧撑,从欺负他的孩子们那里赢得尊重。

  凭借着一股不服输的拼劲,20189月刘鑫顺利通过高考并踏进了大学校门。

  看到高位截瘫的学长被四五个人抬着上下楼,他萌生为他做智能轮椅的想法。创新项目中需要使用切割机、电钻等危险仪器,他颤抖的双手经常被切割机弄伤,有时一只手上就贴着56个创口贴。在项目基本完成的时候,因为调频出现了问题,整个轮椅从楼上摔了下来。10个月的成果覆灭,团队中几个队员用国家助学金垫钱从头再来。

  202011月智能轮椅终于完工,项目在全国大学生机械创新设计大赛中获得全国一等奖,并获得国家发明专利。

  包括智能轮椅在内,目前刘鑫已获得8项国家级专利。在刘鑫的心里有一个梦想,从小他就想当一个发明家,老天没有做出来的东西,他就要把它做出来。“不认命,认命就输了。”

南昌航空大学大三学生刘鑫。南昌航空大学供图

  共获8项国家级专利,为高位截瘫学长做智能轮椅

  新京报:你所获得的8项国家级专利分别是什么?

  刘鑫:分别是水中电动车、3D打印机、可控安全酒精灯、可伸缩式前起落架、离心式冲水机、全地形履带式双驱光伏智能越障轮椅、运动可上下楼梯轮椅。其中可控安全酒精灯是我在大学之前申请获得的,运动可上下楼梯轮椅的电路申请了发明专利,它的结构申请了实用新型专利。

  新京报:可控安全酒精灯是什么时候制作的

  刘鑫:我读高二时申请了这个专利,高三时获得了授权。因为当时在化学实验室上课,有同学把酒精灯打翻,导致失火,我看到后就想做一个即使被打翻也不会失火的酒精灯。当时也没想着要拿去参加什么比赛,只是单纯想做一个这样的东西。于是我就自己买材料在家制作了一个。

  新京报:当时为什么萌发做智能轮椅的想法?

  刘鑫:我大一的时候在教室外遇见了一个学长,他因高位截瘫而坐轮椅,需要四五个人抬着上楼梯,非常困难。我问他为什么不买一个升降轮椅,他说主要问题是价格过于昂贵。

  新京报:国内外的升降轮椅价格大概是多少?

  刘鑫:目前国内自主研制的升降轮椅在五六千元左右,但除使用者外还需要至少一个人来协助。而国外进口的升降轮椅价格非常昂贵,非智能的大概需要一两万元,能让使用者独立操作的智能轮椅大概需要八九万元。当时我就萌生了做一个价格较为便宜的智能升降轮椅来帮助他的想法。

  在做项目调研的时候,我了解到中国一共有八千万人不能走路,两亿人行走吃力,包括45周岁以上行走困难的老年人口,我就想设计一个新的产品来帮助这些人。

  新京报:目前已有的升降轮椅除了价格之外还有什么缺陷?

  刘鑫:在论文和设计报告中可以看到,目前一般的非智能轮椅需要别人来辅助,因为这种轮椅一般是后退着上楼梯的,使用者看不到前方的情况,并且在上楼梯的过程中也没办法走直线,如果一开始就存在偏角的话,随着轮椅的前进,偏角会越来越大,楼梯窄会撞墙上,如果楼梯宽,轮椅甚至会侧翻。前进着上楼梯的轮椅也有,但它也存在缺点,这种轮椅一般质量特别大,大概能达到150公斤,上楼梯的时候震动也会特别大。

  新京报:你们针对这些缺陷做了哪些改进?

  刘鑫:针对轮椅上楼梯时震动大这个问题,我们在自己轮椅的设计中使用履带代替了行星轮。行星轮在楼梯上是一步一步前进的,就像人的脚一样,是一个间断的过程,而我们使用履带,就把它变成了一个连续的过程。使用履带的这个想法我是受到坦克的启发,就想轮椅能不能也用这个设计来减震。

  新京报:你们做出的轮椅重量有更轻一些吗?

  刘鑫:我们现在这个轮椅的重量大概是八十公斤,但也算很重的,我们后期改进的方向也是想减轻它的重量,用时也希望它支持独立操作,可以智能升降,同时把轮椅的价格控制在五千元之内。

全地形履带式双驱光伏智能越障轮椅的实用新型专利证书。南昌航空大学供图

  10个月的成果覆灭,用助学金垫钱从头再来

  新京报:项目团队是怎么组建起来的?

  刘鑫:我从2019年6月开始设计这个轮椅,团队最初的成员是我从各个社团里找来的,都是一些对机械比较感兴趣的人,后来我们需要更多会技术的成员,就通过老师去找各个学院里以往得过奖、取得过一些成绩的人,最后团队里来了20个人左右。

  新京报:在项目进行的过程中,你们遇到过哪些困难?

  刘鑫:我们遇到过大大小小的困难,比如写了一两个月的代码,在接上的一瞬间就烧掉了,也有在测试过程因为减震结构失效,出现轮椅振动幅度较大的问题。

  2020年4月,我们团队遇到了制作过程中最大的一次困难,那时团队成员陆陆续续离开,只剩5个成员了,整个项目已经进行到了基本完成的阶段。在实验过程中,因为调频出现了问题,导致重心没有调试好,整个轮椅从楼上摔了下来。因为我们团队只做了那一个轮椅,它掉下楼梯摔坏,等于说我们十个月做出来的东西全部报废了,重要的结构都没了,只能从零开始。

  新京报:项目有因为这次事故陷入停滞吗?

  刘鑫:失败后团队的工作停滞了几天,一开始我们都很紧张,觉得什么希望都没了。过了几天后发现,虽然东西没了,但我们的数据、经验都还在,重新再做也并不会花很多时间,就又都恢复了工作。做东西就是这样的。

  新京报:停滞的那几天你在想些什么,有想过就此放弃吗?

  刘鑫:我从来没有想过放弃,只是在想怎么总结之前存在的失误,确保下一次实验的时候不会再发生这么大的事故,同时也在想怎么去改进轮椅存在的问题。后来在团队最困难的时候,有3人的国家助学金共6000元下来了,我们用这些钱顶了一下,同时家里人也提供了一些支持。学校知道后,前后用了七万元保障这个项目继续进行。

  新京报:这个项目目前进展到什么阶段了?

  刘鑫:这个轮椅项目去年11月完工,在江西省大学生机械创新设计大赛中获得全省第一,而后在全国大学生机械创新设计大赛中获得全国一等奖,并获得国家专利。随后我们参加了“挑战杯”竞赛,5月21日顺利挺进了国赛。国赛的材料已经递交了,我们团队目前已经商讨出了三个方案,主要为了让轮椅更轻、更小。

  新京报:后来学长知道你做这个轮椅的进程吗?

  刘鑫:项目刚开始设计时,我把做智能轮椅的事告诉了学长,主要是想了解一些他们的需求。去年11月轮椅做出来之后,当时想让他来试一试,但考虑到他的身体状况,怕他在测试的过程中遇到危险,所以最后还是作罢。我希望在完善的成品做出来之后,能让学长也用上这个轮椅。

  新京报:有想过将最后的成品推广进市场吗?

  刘鑫:轮椅最终能不能推广、进入市场主要得看成品的效果,如果效果好的话就一切顺利,如果效果和我们设想的不太一样,就需要更多时间去完善和改进。如果本科阶段做不出来,我们还希望研究生阶段能继续做。我自己是希望能够继续跟进这个项目,直到它推广到市场。

刘鑫与其团队制造的智能轮椅。南昌航空大学供图

  每天200个俯卧撑和30个引体向上,锻炼让自己赢得尊重

  新京报:你上课时永远坐在第一排,这是怎么做到的?

  刘鑫:一开始是因为每次都最早到教室能占到座位,我就总是坐在第一排同一个位置。后来时间长了,同学们也都默认了我会坐那,偶尔有几次没能最早到,大家也会帮我把那个位置空出来。

  新京报:小时候会因为残疾受到不公平的对待吗?

  刘鑫:小时候会被同村的小孩嘲笑和讥讽,他们虽然不敢对我动手,但会骂我。不过这种欺负都不会太过分。我小时候受不了被那些小孩骂,会在心里想象和他们打架打赢。但后来我觉得,还是得先把自己的身体锻炼好,才不会被别人欺负。我那时在家里挂了个沙袋,自己每天对着墙练。

  新京报:最后你是怎样赢得他们的尊重的?

  刘鑫:我记得是在初中的时候,他们和我比赛做俯卧撑,他们那群人里最厉害的孩子也只能做三十个,我单手就能做三十个,体育老师都说我很厉害,这才让那些调皮的孩子对我刮目相看了。

刘鑫在南昌航空大学课堂上。南昌航空大学供图

  新京报:你现在也还在坚持锻炼吗?

  刘鑫:我之前是每天六点起床,去宿舍楼下锻炼的场地,用单双杠、哑铃这些器材来锻炼,每次练半个小时。等到晚上十点,我还会再锻炼四十分钟。现在因为要忙项目,时间比较紧张,早上就不去了,只在晚上锻炼。每天要保证200个俯卧撑和30个引体向上。锻炼可以让我的双手更有力气,也能提升书写速度。

  新京报:未来有什么梦想?

  刘鑫:目前准备考研,想考武器设计、军工国防方向的专业。之后我希望能参与国家的重大课题,如果有机会想去创业。

  从小我就想当一个发明家,老天没有做出来的东西,我就要把它做出来。老天让我这样搞,我就要那样搞。不认命,认命就输了。

  新京报见习记者 郭懿萌 实习生 兰涵

  编辑 刘倩

  校对 李立军

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