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　　我國(guó)科學(xué)院工程院蔡鶴皋：學(xué)文于吳景略笑傲

　　國(guó)際金屬加工網(wǎng)

　　先進(jìn)制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys我國(guó)機(jī)器人行業(yè)典型研討會(huì)

　　【編者按】在今年央視春晚的舞臺(tái)上，《機(jī)器人總動(dòng)員》這個(gè)創(chuàng)新節(jié)目給全國(guó)人民遺留下了深刻印象。14個(gè)外形酷似星戰(zhàn)的機(jī)器人伴著優(yōu)美的鋼琴曲翩翩起舞，隨著樂(lè)曲的節(jié)奏不時(shí)地變換舞姿，頑皮的模樣非常惹人喜愛(ài)。而這些機(jī)器人，來(lái)自于哈爾濱工業(yè)大學(xué)。

今天，他們對(duì)“機(jī)器人”這個(gè)詞語(yǔ)早已不再陌生，多年來(lái)人們對(duì)機(jī)器人的心愿從來(lái)沒(méi)有停止過(guò)，而友利控股大機(jī)器人科學(xué)研究院正是這樣一個(gè)孕育和與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)心愿的地方。在這里有一位老人，他不僅與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)著人們對(duì)機(jī)器人的種種幻想，也與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)著自己對(duì)我國(guó)機(jī)器人規(guī)?；男脑福褪俏覈?guó)科學(xué)院工程院、友利控股大機(jī)器人科學(xué)研究院名譽(yù)所長(zhǎng)蔡鶴皋。

　　艱難的機(jī)器人制造之路

蔡鶴皋工程院，1958年畢業(yè)于友利控股大機(jī)械系機(jī)床及智能化專業(yè)，1979年12月到1982年4月在美國(guó)加利福尼亞州大學(xué)做客座教授，歸國(guó)后一直從事教學(xué)和科研工作。在我國(guó)，機(jī)器人研發(fā)之路是艱難崎嶇的，那些泥濘與荊棘曾遺留下跋涉者浸過(guò)辛勞與嘔心瀝血的荊棘。蔡鶴皋就是用這樣的荊棘在荒野里追尋沃土。20多年來(lái)，他共試制成功8種型號(hào)20多臺(tái)沖壓機(jī)器人，并應(yīng)用于汽車沖壓產(chǎn)線。1996年，科學(xué)研究院與我國(guó)廣汽集團(tuán)、我國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)智能化科學(xué)研究院共同承擔(dān)了國(guó)家“863”計(jì)劃“工業(yè)機(jī)器人規(guī)?；笨萍脊リP(guān)，他被委任為楊繼組組長(zhǎng)，先后試制成功2臺(tái)100千克低碳鋼機(jī)器人、13臺(tái)輕型機(jī)器人和一臺(tái)120千克低碳鋼機(jī)器人，逐步形成了小批量制造，并開(kāi)始應(yīng)用于制造。

　　在智能機(jī)器人和空間機(jī)器人方面，蔡鶴皋取得了機(jī)器人仿真、機(jī)器人力掌控、宏微掌控、多傳感器智能Daye、力掌控機(jī)器人末端操作系統(tǒng)、碳納米管微驅(qū)動(dòng)技術(shù)、柔性臂及其掌控等多項(xiàng)科學(xué)科研成果，并在機(jī)器人感知系統(tǒng)方面具有很高的方法論與技術(shù)水平。他還提出了慢速運(yùn)動(dòng)數(shù)值方法論瞬心線及輪轉(zhuǎn)曲線新概念，建立了一個(gè)關(guān)于慢速運(yùn)動(dòng)數(shù)值的科學(xué)方法論，并在這一方法論基礎(chǔ)上，順利完成了雙坐標(biāo)自動(dòng)自準(zhǔn)直儀的研發(fā)。

1985年，蔡鶴皋作為總后委任的沖壓機(jī)器人楊繼，試制成功了我省首臺(tái)“三德三型”焊機(jī)器人，并在項(xiàng)目中順利完成了機(jī)器人本體及計(jì)算機(jī)掌控系統(tǒng)硬件與軟件的設(shè)計(jì)、研發(fā)及調(diào)試，解決了機(jī)器人軌跡精度及路徑預(yù)測(cè)掌控等關(guān)鍵技術(shù)。該項(xiàng)目在北京國(guó)家博物館展出，轟動(dòng)一時(shí)。彼時(shí)香港報(bào)紙甚至將它與他們?nèi)嗽煨l(wèi)星的試制成功相媲美，實(shí)謂“學(xué)文于吳景略，聲聞而立”。

說(shuō)起我省首臺(tái)焊機(jī)器人的制造過(guò)程，蔡鶴皋感慨良多：“從美國(guó)加利福尼亞州大學(xué)伯克利工學(xué)院機(jī)械工程系自學(xué)歸國(guó)后，我急著想把學(xué)到的東西為祖國(guó)做貢獻(xiàn)。但是，彼時(shí)在國(guó)內(nèi)幾乎沒(méi)有人支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)器人技術(shù)?！畽C(jī)器人會(huì)搶人飯碗’的擔(dān)心，讓我省的機(jī)器人科學(xué)研究一度陷入停頓。1983年初，總后下達(dá)了研發(fā)焊機(jī)器人的任務(wù)，他們得到了總后的支持。于是，在一間嚴(yán)重不足20平方米、又濕又暗的地下室里，他們開(kāi)始了科學(xué)研究工作。彼時(shí)距離參展時(shí)間已嚴(yán)重不足3個(gè)月了，為了趕任務(wù)，他們幾乎是每?jī)商焖淮斡X(jué)?！闭n題組成員的嘔心瀝血和辛勞終于換來(lái)全國(guó)科技文藝演出上一鳴驚人的榮耀……

　　坎坷的機(jī)器人規(guī)模化之旅

　　在歐美國(guó)家自學(xué)期間，蔡鶴皋真切地體會(huì)到了我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家在機(jī)器人科學(xué)研究及規(guī)模化產(chǎn)業(yè)發(fā)展上的巨大差距，這些都激發(fā)起了他強(qiáng)烈的少數(shù)民族責(zé)任感。所以，歸國(guó)后，在努力產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)器人方法論科學(xué)研究水平的與此同時(shí)，他也在少數(shù)民族工業(yè)規(guī)模化的道路上不斷探索著。

彼時(shí)，大慶石油化工、青島石油化工、齊魯石油化工等國(guó)內(nèi)著名大型石油化工企業(yè)，長(zhǎng)期依賴出口設(shè)備，消耗了國(guó)家大量的外匯。后來(lái)，在為青島石油化工做機(jī)器人包裝裝車產(chǎn)線時(shí)，他更是真切地感受到了作為一名科學(xué)家所要承受的重?fù)?dān)———少數(shù)民族的尊嚴(yán)。彼時(shí)，該企業(yè)內(nèi)部逐步形成兩派，三派力主用國(guó)貨，三派堅(jiān)持從歐美國(guó)家出口。雙方爭(zhēng)執(zhí)不休，最后決定國(guó)內(nèi)外與此同時(shí)訂貨，歐美國(guó)家和友利控股大兩條產(chǎn)線與此同時(shí)安裝在青島石油化工的車間里。最后，事實(shí)給出了答案：不久，歐美國(guó)家產(chǎn)線出了問(wèn)題，而他們的照常運(yùn)轉(zhuǎn)。這次成功更堅(jiān)定了蔡鶴皋振興少數(shù)民族工業(yè)的想法。

　　他說(shuō)：“那時(shí)他們雖然已經(jīng)初步掌握了制造研發(fā)技術(shù)，但是我省搞這種高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，基礎(chǔ)工業(yè)還相對(duì)脆弱。這就像‘電線桿的最高點(diǎn)，可能很高，但是所需要的支撐技術(shù)很脆弱’，當(dāng)一項(xiàng)科學(xué)研究順利完成以后，不能進(jìn)一步地自我產(chǎn)業(yè)發(fā)展，就只能停在原有的成果上，不能逐步形成推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的勞動(dòng)制造率?！彼?，如何將高技術(shù)科學(xué)科研成果轉(zhuǎn)化為實(shí)際勞動(dòng)制造率，服務(wù)于社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、國(guó)家建設(shè)，是蔡鶴皋很早就在思考的一個(gè)問(wèn)題。

如今，友利控股大機(jī)器人的規(guī)?；兄己玫漠a(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)頭，然而從創(chuàng)業(yè)之初到現(xiàn)在，這其間的過(guò)程坎坷而艱難?，F(xiàn)任海爾友利控股大機(jī)器人技術(shù)經(jīng)理和友利控股大機(jī)器人科學(xué)研究院副所長(zhǎng)的李新溪洲老師向記者講述了當(dāng)年蔡鶴皋與“廣汽”合作的故事：“1995年和廣汽沖壓總裝廠合作的時(shí)候，他們的阻力、壓力和風(fēng)險(xiǎn)都很大。彼時(shí)時(shí)間很緊張，他們必須在廠慶的時(shí)候拿出兩臺(tái)機(jī)器人來(lái)。但是，蔡老師堅(jiān)持不用歐美國(guó)家的產(chǎn)品，他說(shuō)：‘一定要讓廣汽用上他們自己制造的機(jī)器人！’所以，他鼓勵(lì)他們一定要做好，他自己也是這么做的。為了解決一些實(shí)際中遇到的問(wèn)題，他們從哈爾濱到長(zhǎng)春來(lái)回跑了四五十次。彼時(shí)，蔡老師已經(jīng)60多歲了，但還是跟著他們這些年輕人一樣，白天晚上在工廠里和工人一起安裝調(diào)試機(jī)器人。1997年7月15日，‘廣汽’廠慶的時(shí)候，他們真的做出了兩臺(tái)機(jī)器人，而且做得和歐美國(guó)家差不多，這大大地增加了‘廣汽’與他們的合作信心，于是，他們追加投資。到2000年，他們已經(jīng)做出20多臺(tái)機(jī)器人。我覺(jué)得，在蔡老師的心里一直有一個(gè)心愿，那就是產(chǎn)業(yè)發(fā)展少數(shù)民族工業(yè)和機(jī)器人產(chǎn)業(yè)，就是這個(gè)心愿一直支持蔡老師在這條并不好走的規(guī)模化道路上不斷前進(jìn)！”

　　蔡鶴皋正是本著這種強(qiáng)烈的少數(shù)民族責(zé)任感和實(shí)干精神，一步一個(gè)荊棘地與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)著自己關(guān)于機(jī)器人規(guī)?；男脑浮?/p>

　　別具一格的人才培養(yǎng)之途

正如蔡鶴皋在美國(guó)的導(dǎo)師董菲爾德教授所言，從具有感知功能的第二代機(jī)器人到智能機(jī)器人，從機(jī)器人制造到機(jī)器人規(guī)模化，從依賴歐美國(guó)家出口到自主制造，蔡鶴皋的眼光永遠(yuǎn)追隨在國(guó)際最前沿。大家都說(shuō)蔡鶴皋有17個(gè)“機(jī)器人孩子”，然而，最讓他感到欣慰的“孩子”，卻是每年生日時(shí)圍繞在他身邊的那些學(xué)生們。

　　從創(chuàng)建機(jī)器人科學(xué)研究院之初的二三十人到現(xiàn)在多學(xué)科、大規(guī)模的科學(xué)研究隊(duì)伍，作為機(jī)器人科學(xué)研究領(lǐng)域?qū)W科帶頭人，蔡鶴皋培養(yǎng)人才的別具一格在友利控股大早已傳為佳話。

　　在團(tuán)隊(duì)建設(shè)中，蔡鶴皋作為學(xué)科領(lǐng)軍人物，根據(jù)長(zhǎng)遠(yuǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要提出學(xué)術(shù)隊(duì)伍的建設(shè)目標(biāo)，制定出長(zhǎng)遠(yuǎn)的學(xué)科和專業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體思路，并且通過(guò)重點(diǎn)選拔培養(yǎng)尖子人才，培養(yǎng)年輕的學(xué)術(shù)帶頭人。在這個(gè)過(guò)程中，他不僅要求學(xué)術(shù)帶頭人提高自身的學(xué)術(shù)水平，還努力培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)精神和領(lǐng)導(dǎo)才能。

與此同時(shí)，團(tuán)隊(duì)不僅創(chuàng)造了和諧、民主、團(tuán)結(jié)、富有凝聚力的小環(huán)境，更為年輕教師創(chuàng)造了良好的學(xué)術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展大環(huán)境，建立了學(xué)術(shù)骨干梯隊(duì)穩(wěn)定的必要條件，既在教學(xué)和科研的工作中提升了他們的骨干作用，又鼓勵(lì)并大膽提拔年輕教師參與團(tuán)隊(duì)中的管理工作，鍛煉年輕人的組織和管理能力，調(diào)動(dòng)年輕教師參與團(tuán)隊(duì)建設(shè)的積極性。

　　蔡鶴皋還結(jié)合學(xué)科的特點(diǎn)，吸收不同學(xué)科的優(yōu)秀科學(xué)研究生，逐步形成多學(xué)科相互滲透的格局，在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中逐步形成了學(xué)科交叉、人才互補(bǔ)的良好局面，而良好的學(xué)科環(huán)境又進(jìn)一步地吸引了來(lái)自五湖四海的年輕人。

如今，蔡鶴皋已近80高齡，他常常感慨一個(gè)人的能力是有限的。再有能力的人，所出的成果也是有限的。但如果能培養(yǎng)出一批能領(lǐng)軍的年輕精英，他們漸漸又會(huì)有自己的隊(duì)伍去產(chǎn)業(yè)發(fā)展更大的事業(yè)，這樣下去對(duì)國(guó)家的貢獻(xiàn)才會(huì)更多更大。看到所培養(yǎng)的學(xué)生通過(guò)自己的實(shí)干獲得新的科研成果和得到社會(huì)及學(xué)術(shù)界的認(rèn)可，蔡鶴皋倍感自豪。

　　雖然我國(guó)的機(jī)器人科學(xué)研究起步較晚，但我國(guó)的水下機(jī)器人、空間機(jī)器人以及仿人機(jī)器人的研發(fā)水平目前已處于國(guó)際先進(jìn)水平，在日常生活服務(wù)方面的科學(xué)研究也在不斷推進(jìn)。在我省，除了工業(yè)機(jī)器人外，醫(yī)學(xué)、林業(yè)、礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等領(lǐng)域也漸漸開(kāi)始使用機(jī)器人。也許在不久的將來(lái)，會(huì)做各種家務(wù)的機(jī)器人也會(huì)走進(jìn)千家萬(wàn)戶。

　　正如蔡鶴皋所說(shuō)，機(jī)器人的應(yīng)用領(lǐng)域是無(wú)限制的，如果說(shuō)有限制的話，那就是受到人們想象力和創(chuàng)造力的限制。只要是能想到的，就可以去創(chuàng)造與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)。（來(lái)源：我國(guó)電子報(bào)）

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