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科研没有捷径 坚持方能成功——访我校机电学院陈修龙教授

发布时刻:2019-07-01  点击:

能够全地势使用的变速轮椅、高速转移并联机器人……在我校科技效果先进制作专场对接会上,专家教授们的科技效果引起多方单位重视,不少企业家现场“围住”专家签署协作意向书。其间陈修龙教授除了因创造轮椅和企业签约外,还因“高速转移并联机器人”科技效果和企业签署协作意向。

记者注意到,除了这些创造,陈修龙教授还获得过山东省科技前进奖、国家专利等多项奖项,他们科研人员素日里是怎样进行科研作业的?他们对青年师生做科研有什么样的主张?近来,记者对陈修龙教授进行访谈。

记者:咱们从山东省科学技能奖赏大会上得悉,您掌管完结的“空间并/混联机器人组织规划理论、办法及其工程使用”获省科技前进奖,一起您的科研效果在我校科技效果先进制作专场对接会上,还被多家企业“围住”签约,请问您做这些科研的布景和意图是什么?

陈修龙:我博士就读于燕山大学机器人研讨中心,该中心是我国最早从事并联机器人研讨的单位,在国内外享有很高的名誉,我很幸亏自己在博士阶段跟从机器人中心主任赵永生教授从事并联机器人组织学理论与使用技能的研讨,恩师赵永生教授和机器人中心黄真教授在科学研讨办法上给了我很大的启示和辅导,这对我结业后独立从事研讨作业影响很大。

在17年的研讨中,我深深地意识到空间并/混联机器人组织的构型规划、功用点评及规划办法是阻止并/混联机器人组织实践使用的瓶颈问题,处理上述问题,为并/混联机器人配备的规划保驾护航、前进研制的一次性成功率、让规划人员少走或不走弯路是咱们的意图。

记者:这项科研效果有什么特色,首要能在哪些方面使用?

陈修龙:机器人组织是机器人配备的骨架和执行器,机器人配备的自主立异离不开组织立异。咱们首要任务是为机器人配备规划骨架。

空间并/混联机器人组织具有刚度高、承载才能大、速度高、惯量小等特色,在需求高刚度、高精度、高负载的使用范畴,例如在铸造操作机、运动模拟器、高速并联机器人等配备中,得到了广泛的使用。

本效果建立了一套具有普适性的空间并/混联机器人组织构型规划、功用点评及优化规划的理论和办法系统,为企业和院所供给并/混联配备研制的全体化处理方案,促进并/混联机器人配备工程实用化和产品化展开,完善并/混联组织学理论。也便是说企业能够依照本效果供给的理论办法很顺畅地完结并/混联机器人配备的研制。

记者:能讲一下您的整个研讨进程以及研讨的难点在什么地方吗?

陈修龙:怎样依据并/混联机器人配备的功用要求,规划机器人组织的构型,也便是机器人组织包含多少个构件,多少个支链,多少个运动副,以及它们之间怎样衔接,支链的空间方位怎样安置?终究机器人的姿态是什么样的?规划出的机器人功用怎样点评,怎样规划满意功用要求的机器人标准等结构参数,众所周知,高速轻质并联机器人是现在机器人展开的重要方向,处理高速轻质机器人的动力剖析规划等都是咱们研讨进程中遇到的难点。

战胜这些难点需求咱们具有空间组织学、多体动力学、非线性动力学、数值计算办法和优化规划技能等学科知识来处理。

记者:现在这项研讨已获得哪些立异性效果?

陈修龙:这项效果在三个方面获得打破立异。

一是建立了空间并/混联机器人组织的构型规划理论和办法,完成了解耦和非解耦并/混联机器人组织构型规划。

二是提出了空间并/混联机器人组织功用点评和标准优化的理论系统,完成了机器人组织全体功用点评和功用优化。

三是提出了空间并/混联机器人组织的非线性弹性动力学建模、动力学行为剖析和弹性动力学优化规划的理论办法系统。完成了对高速机器人组织实在动力学行为的精确猜测和动力学规划。

记者:研制效果转化和远景现在是什么状况?

陈修龙:使用本效果提出的并联机器人新构型,借助于功用点评、标准优化和非线性动力学理论办法等,立异规划和开宣布了运动模拟器、并联安稳渠道、高速转移机器人、3D打印机等并/混联组织构型的新配备样机或产品,获得有关并/混联机器人的国家授权创造专利15项。

本效果为机器人组织优化规划和产品立异供给了有效途径。

记者:下一步,有什么样的预期和方案?

陈修龙:下一步首要作业首先是效果的进一步推行和工程使用及效果进一步完善;其次,在基础理论技能方面,环绕机器人组织要害基础理论技能深入展开使用基础研讨,处理机器人实践使用中遇到的卡脖子问题;第三,在使用方面,以工业需求为导向,研制出成套机器人配备。

多年来咱们一向与从事机器人研讨的相关高校和企业展开协作,在理论技能研讨及工程使用方面各取所长、相互促进,获得了丰厚的效果,往后咱们更要加大协作力度,特别是与闻名智能制作配备企业,以及机器人公司的协作力度,争夺在机器人理论技能研讨和工程使用及智能配备研制方面获得更大的打破。

记者:在我校先进科技效果先进制作对接会上,也看到您的其他效果,如“用于恢复休闲的杠杆驱动式轮椅”遭到企业的好评,并签署了协作协议,对这项效果(驱动式轮椅)的研讨布景及研讨进程能够简略介绍一下吗?

陈修龙:本项意图意图是供给了一种自助、省力、价格低廉、操作简略、一般百姓都用得起、用得好的轮椅,首要使用于助老、助残和运动健身范畴,使宽广残疾人集体、晚年人群、恢复人群能自己独立、自主、便利的出行,也能够作为文娱设备使用在户外文娱场所,为公民带来健康。特别习惯大斜度路面和杂乱泥泞的地势,具有十分宽广的使用远景。现在该轮椅现已完结了第三代产品的规划制作及不同路况的实践测验,彻底达到了规划要求。

本轮椅首要根据杠杆驱动原理规划,立异点首要体现在3个方面:一是提出了一种根据杠杆驱动的变速轮椅,具有结构简略、省力易操作、分量容易修理等长处;第二,轮椅的两边设备单向传动链,可采用齿轮和链轮两种换向设备,能完成双向无间歇驱动或单向驱动;第三,摆杆式刹车结构约束了车轮倒转,能够完成上坡防溜车、下坡缓速滑行等功用。

本轮椅的长处首要包含:省力易操作、上坡视点大(可达10度)、杠杆随动手刹、安全防后翻、松手即停、可折叠便于带着。本产品不只处理了电动轮椅体积大、分量大、价格昂贵的缺点,也处理了一般轮椅驱动吃力、难以爬坡和地势习惯性差的缺点。本项目已获得山东省科技作业者立异大赛二等奖等各种奖赏7项,已获授权国家创造专利2项、实用新型专利2项。

记者:咱们发现,除了具有省科技前进奖的效果外,您还有多项科研效果遭到咱们重视,请问在科研方面,您能否向青年师生介绍一下您的经历?您对青年师生有什么主张吗?

陈修龙:现在咱们正在展开高速并联机械手、工业机器人、移动机器人、并联波涛能发电机器人等研制作业,机电学院已把机器人配备研制作为学院重要的研讨方向,已在工业机器人、煤矿机器人、移动机器人等方面布局,希望获得重大打破,现已引进了国内闻名机器人专家,如北京交通大学的姚燕安教授等,以及多位从事机器人研讨的优异博士。学院也展开了“扬帆方案”,要点支撑青年教师的教育科研作业,加速教师的生长,现在学院教师的干劲很足。我信任在不久的将来,机电学院环绕机器人的相关研讨一定会得到长足的展开,

在省内处于领先水平,在国内占有一席之地。我更有决心在学院的大力支撑下、在相关专家的协助下,咱们团队在机器人与组织学及智能配备范畴将会获得更大的前进。2018年12月份,我受学院托付为机电学院青年教师做了一场“思辨论坛”陈述,在陈述中我与搭档们共享了自己博士结业后的困惑和多年的展开进程,引起了教师们的共识,谈这些内容的最大意图是经过自己的切身经向来引导青年教师生长,让他们少走弯路。

我想和青年教师说的是科学研讨没有捷径,不要盲目地跟风,要坚持自己的主方向,更不要急于求成,只需坚持终能获得成功。(记者:任波)