編者按:
中國共產(chǎn)黨清華大學(xué)第十五次黨員代表大會即將召開,這是在學(xué)校開啟新百年第二個十年新征程、全校師生員工以實(shí)際行動迎接黨的二十大的重要時刻召開的一次重要會議,肩負(fù)著匯聚智慧、形成共識、統(tǒng)籌規(guī)劃、引領(lǐng)發(fā)展的重要使命,既要全面總結(jié)過去五年學(xué)校黨的建設(shè)和事業(yè)發(fā)展取得的成績和經(jīng)驗(yàn),也要認(rèn)真分析新形勢新問題,為學(xué)校新百年新階段實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展謀定方向、擘畫藍(lán)圖。
為迎接學(xué)校第十五次黨代會的召開,我們特推出“我們奮進(jìn)的五年”系列報道,通過廣大師生校友的切身體會和思考,共同回顧五年來的不凡歷程,展望未來新的篇章。
清華大學(xué)現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)器人化裝備實(shí)驗(yàn)室可追溯至汪勁松教授于1995年在原精密儀器與機(jī)械學(xué)系創(chuàng)立的實(shí)驗(yàn)室的并聯(lián)機(jī)床研究方向,我國第一臺大型鏜銑類并聯(lián)機(jī)床即誕生在該實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室主要研究領(lǐng)域?yàn)闄C(jī)器人與機(jī)構(gòu)學(xué)、先進(jìn)與智能制造裝備,面向國家重大戰(zhàn)略需求,重點(diǎn)研發(fā)高速并聯(lián)機(jī)器人、移動式加工機(jī)器人、自主移動機(jī)器人以及協(xié)作和軟體機(jī)器人等,研究工作集中于構(gòu)型設(shè)計、性能評價、尺度優(yōu)化方法等現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)理論前沿和面向制造與人機(jī)共融的機(jī)器人化高端裝備。疫情期間,實(shí)驗(yàn)室將機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用于疫情防控,研制出測溫機(jī)器人和咽拭子采樣機(jī)器人,為疫情防控提供了有力保障,展現(xiàn)了清華人的責(zé)任與擔(dān)當(dāng)。
以科研攻關(guān)解決國家重大戰(zhàn)略需求的同時,實(shí)驗(yàn)室同樣重視人才培養(yǎng)工作。實(shí)驗(yàn)室將人才培養(yǎng)和團(tuán)隊(duì)建設(shè)融入日常科學(xué)研究活動中,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的責(zé)任心和科研能力,打造了一支自信、開放、創(chuàng)新、求實(shí)的科研隊(duì)伍,形成了以家國情懷為底色、以科研創(chuàng)新為本色、以國際交流為特色的研究生培養(yǎng)模式,培養(yǎng)的研究生已開枝散葉深入到航空航天等多個重點(diǎn)領(lǐng)域。
家國情懷是底色
家國情懷,是中國科研工作者的精神底色。2020年初新冠疫情肆虐,對社會生產(chǎn)生活帶來重大影響。疫情就是命令,防控就是責(zé)任。根據(jù)疫情防控政策,快速體溫篩查和核酸檢測是疫情防控的重要技術(shù)手段,實(shí)驗(yàn)室將所積累的機(jī)器人技術(shù)拓展應(yīng)用,研制出了適用于室外環(huán)境的測溫機(jī)器人“阿荼”,實(shí)現(xiàn)了室外測溫準(zhǔn)確度優(yōu)于0.2℃,在清華大學(xué)布置使用200余套,為學(xué)校常態(tài)化疫情防控作出了重要貢獻(xiàn)。“阿荼”的研制過程充滿了挑戰(zhàn),室外測溫干擾因素多、技術(shù)難度大,為了能解決學(xué)校復(fù)工復(fù)學(xué)的燃眉之急,實(shí)驗(yàn)室的老師和同學(xué)們?nèi)找辜娉虋^斗近兩個月,當(dāng)時還是在讀博士生的宮昭和孟齊志(目前兩人均為實(shí)驗(yàn)室在站博士后,均入選了清華大學(xué)“水木學(xué)者”計劃)主動選擇推遲論文答辯,全身心投入到測溫機(jī)器人的研發(fā)工作。他們認(rèn)為,作為清華人,要有責(zé)任感和家國情懷,能在疫情防控等重大社會事件中貢獻(xiàn)個人力量是自己的榮幸。
高效準(zhǔn)確的核酸檢測是疫情防控的另一項(xiàng)關(guān)鍵舉措。2020年初,實(shí)驗(yàn)室在讀碩士生崔亞峰(2021年碩轉(zhuǎn)博)積極響應(yīng)學(xué)校的號召,參與了咽拭子采樣機(jī)器人研發(fā)。當(dāng)時世界上沒有任何一款可供參考的“咽拭子采樣機(jī)器人”,研發(fā)過程面臨諸多挑戰(zhàn),從采樣、留樣到保存,每個環(huán)節(jié)都有技術(shù)難關(guān)等待攻克。崔亞峰在老師的指導(dǎo)下從一名“技術(shù)小白”迅速成長起來,自主設(shè)計了咽拭子采樣的關(guān)鍵部件——軟體末端執(zhí)行器,克服重重困難,終于在六月份研發(fā)出全球第一臺全流程自動化采樣機(jī)器人,采樣有效性高達(dá)100%。疫情期間的這段科研攻關(guān)經(jīng)歷,雖然辛苦,卻讓崔亞峰因?yàn)槟苡眉夹g(shù)專長為學(xué)校和社會作貢獻(xiàn)而感到無比自豪。
科研創(chuàng)新是本色
創(chuàng)新激蕩浪潮涌,風(fēng)勁正是揚(yáng)帆時。面對國外技術(shù)封鎖,自主創(chuàng)新是打破制約、解決關(guān)鍵需求的唯一出路。實(shí)驗(yàn)室探索出了以揭示規(guī)律、創(chuàng)造發(fā)明、改造世界為指導(dǎo)思想的科技創(chuàng)新研究模式,表現(xiàn)為“尋其道、謀其術(shù)、求其魂、索其變、用其精”的辯證統(tǒng)一過程。在該模式的指導(dǎo)下,圍繞航空航天領(lǐng)域大型復(fù)雜構(gòu)件的高效高質(zhì)量加工需求,設(shè)計了具有輕量化、靈巧化特點(diǎn)的五軸全并聯(lián)加工模塊和以該模塊為核心的移動式加工機(jī)器人,提出了把“機(jī)床”舉起來實(shí)現(xiàn)“隨時隨地五軸加工”的制造概念,開辟了機(jī)器人化、小型化、便攜式原位柔性加工新技術(shù)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了加工技術(shù)和裝備的顛覆性創(chuàng)新。研制的移動式混聯(lián)加工機(jī)器人在北京衛(wèi)星制造廠進(jìn)行了多種型號產(chǎn)品的生產(chǎn),效率提升了1倍以上,且擺脫了對進(jìn)口大型五軸機(jī)床的依賴。解增輝博士(實(shí)驗(yàn)室在站博士后,入選清華大學(xué)“水木學(xué)者”計劃)自讀博開始就深度參與了該機(jī)器人的研發(fā)工作,他說:“在實(shí)驗(yàn)室劉辛軍教授、謝福貴副教授的指導(dǎo)下,親歷了仿生行為概念提出、方案構(gòu)思與論證、樣機(jī)研制、技術(shù)驗(yàn)證和應(yīng)用的全流程攻關(guān),深切感受到科技創(chuàng)新對技術(shù)突破的重要意義。當(dāng)研究成果真正在航天領(lǐng)域得到實(shí)際應(yīng)用時,心中的自豪感和使命感油然而生。”

解增輝在用移動機(jī)器人加工航天大型結(jié)構(gòu)件
國際交流是特色
獨(dú)學(xué)而無友,則孤陋而寡聞。學(xué)術(shù)研究不能閉門造車,為拓展學(xué)術(shù)視野,緊盯機(jī)器人領(lǐng)域?qū)W術(shù)前沿,實(shí)驗(yàn)室鼓勵同學(xué)們參與國際化學(xué)術(shù)交流,每年都會安排多名同學(xué)參加機(jī)器人領(lǐng)域的國際會議,讓同學(xué)們走出去,了解行業(yè)國際動態(tài),見賢思齊,取長補(bǔ)短。近五年來,實(shí)驗(yàn)室還主辦和承辦了多項(xiàng)國際會議,把學(xué)術(shù)前沿請到國內(nèi),同學(xué)們可以在“家門口”實(shí)現(xiàn)國際化交流。舉辦學(xué)術(shù)會議是復(fù)雜的系統(tǒng)工作,同學(xué)們以志愿者、口頭報告等形式深度參與其中,既展現(xiàn)了主人翁風(fēng)貌,也鍛煉了交流表達(dá)能力。例如,孟齊志博士(在站博士后,北京市優(yōu)秀畢業(yè)生,入選清華大學(xué)“水木學(xué)者”計劃)在實(shí)驗(yàn)室讀博期間曾赴日本、加拿大、意大利、奧地利等國家的大學(xué)進(jìn)行學(xué)術(shù)交流,他說:“鼓勵國際化學(xué)術(shù)交流成為了我們實(shí)驗(yàn)室的特色,在拓展國際視野的同時,我的科研能力也獲得了有效提升,對我們的學(xué)術(shù)成長有著舉足輕重的影響”。

實(shí)驗(yàn)室?guī)熒嫌?/p>
星光不問趕路人,時光不負(fù)實(shí)干者。現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)器人化裝備實(shí)驗(yàn)室從成立至今,一直堅(jiān)守做國家和社會需要的科學(xué)研究,面向國家重大需求和人才培養(yǎng),做向上捅破天、向下扎到根的科研和研究生培養(yǎng)工作,立德樹人,重視學(xué)生責(zé)任心培養(yǎng)和科研能力訓(xùn)練,以國家和社會發(fā)展為己任,讓學(xué)生站得高、看得遠(yuǎn)、想得深、做得實(shí)。春風(fēng)浩蕩滿目新,揚(yáng)帆奮進(jìn)正當(dāng)時。作為清華人,機(jī)械系將在實(shí)干中奮勇拼搏、赤誠奉獻(xiàn)、踔厲奮發(fā)、砥礪前行!
(清華新聞網(wǎng)9月29日電)
供稿:機(jī)械系
編輯:田姬熔 陳曉艷
審核:呂婷