張杰明：執著創新“不掉線”

周慧芳　李清波

“每個作品都能解決一個煩惱，每個點子都想填補一個空缺。”在今年9月舉辦的第十屆中國創新創業大賽（山西賽區）上，山西工程科技職業大學創新創業學院張杰明教授團隊憑借輕巧智能的頭盔和U型水面救生器將比賽一等獎收入囊中。“希望這項創新成果在全國賽上也能成績亮眼。”10月25日，張杰明正在緊張有序地為中國創新創業大賽高端裝備制造全國賽做賽前準備。

張杰明酷愛研究，數十年如一日，往往普通物件經他之手就會科技含量倍增。“救人情結”是他創新的動力，近幾年先后研發了老年智能救助卡、便攜式自動充氣救生圈、智能防撞預警器、穿戴式智能除顫儀等，30多項發明獲國家實用新型專利。

去年4月，“一盔一帶”安全守護行動在全國各地開展，電動自行車騎行者也必須佩戴頭盔，身邊許多朋友、同事常常吐槽市場上所購頭盔諸多不便利，功能相對單一，更談不上智能化。說者無心，聽者有意。開發一款安全智能頭盔的念頭瞬間萌生，通過市場調研，在解決遮擋視線和聽力、穿戴不舒適等基本功能的基礎上，張杰明為智能頭盔定下實現接打電話、行車記錄、輔助照明、加熱、碰撞跌倒后自動報警等幾個目標。

小小的頭盔上如何集成這么多功能？“我們挑選了市面上銷量較好的頭盔開始改造”，張杰明的創新團隊涵蓋計算機軟硬件、機械設計、市場營銷、電商等各方面人才，從設計電路結構開始，一步步規劃設計鑲嵌在頭盔內部的電子元件，通過語音、按鍵雙控藍牙對講模塊，實現了語音接打電話、語音控制手機導航功能，很好地解決了騎行過程中手持電話不方便的問題。加熱模塊采用新型材料石墨烯制成柔性發熱膜，驅動最低為3V的電壓，就可產生較大熱量，讓騎行者冬日不再寒冷。當頭盔檢測到碰撞信號時，微控制單元立刻接收，并通過GPS定位用戶位置，通過藍牙與手機通信，向預設緊急聯系人發送報警信號。

“雖然團隊研發人員能在不同專業領域自由‘切換，但在研發過程中，仍有一些知識盲區困擾著研發進度，需要去探索、去突破。”張杰明覺得每一次研發都是新的挑戰，各功能模塊的兼容、音響受電流音影響、電池大小的選用、360度全景攝像頭安裝、陀螺儀角度設計等技術難關逐一被攻克。

一同獲獎的U型水面救生器是受水上救生艇的啟發，借助多類傳感器、功能模塊和嵌入式處理系統，設計并制作成一種輕便、可折疊、可伸縮、可迅速到達溺水地點的“智能救生器”。張杰明介紹，與傳統水上救生器材相比，該救生器具有遠程無線遙控、高清無線圖傳和一鍵自動返航等功能，使用了最新軍轉民的低密度、高強度、少吸水的固體浮力材料，“它可供消防救援人員使用，為水上樂園、湖泊河流管理部門應急，打開折疊放入水中，就是一個更加可靠的救生員，大大減少了風險。”

對于張杰明來說，創新是他不換的頻道。多年來，為了實現發明創造夢想，自己貼進去20余萬元，獲獎所得獎金卻被迅速投入下一次研發中，“每次獲獎都是回到原點，成為下一次創新的開始”。