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          做科研一定要頂天立地—記東南大學(xué)遙操作機器人技術(shù)教師團隊

             日期:2022-02-18     來源:澎湃新聞    作者:angela     評論:0    
          近日,教育部正式公布第二批“全國高校黃大年式教師團隊”名單,東南大學(xué)的遙操作機器人技術(shù)教師團隊入選。記者了解到,該團隊由東南大學(xué)首席教授、國家杰出青年基金獲得者、中國青年科技獎獲得者、全國優(yōu)秀科技工作者宋愛國教授擔(dān)任團隊負責(zé)人。“做科研一定要頂天立地,立德樹人。”這是宋愛國反復(fù)強調(diào)的話,也是他所領(lǐng)銜的團隊共同追求的價值。▲2017年,宋愛國教授(中)與團隊工作照
           
          教書育人,立德樹人
           
          “大學(xué)老師不僅要傳遞知識,更要培養(yǎng)學(xué)生能力。作為一個教授,你不能只給博士生上課,必須通過科研提升學(xué)術(shù)水平,同時要把科研跟教學(xué)相結(jié)合,要進行科研育人,這是非常重要的。”記者了解到,除了日常的科研工作以外,宋愛國團隊多年來堅持為本科生上課,宋愛國目前主講的課程叫做“機電一體化與機器人技術(shù)”。據(jù)介紹,這是一門面向大一、大二學(xué)生的實踐性研討課,采用做實驗的方式去培養(yǎng)學(xué)生對機器人技術(shù)的興趣,以及學(xué)生的創(chuàng)新能力、動手能力和團隊精神。
           
          “要將知識、能力、精神三者相結(jié)合,要把科研團隊轉(zhuǎn)變成一個科研與教學(xué)一體化的團隊,特別是要讓學(xué)科、學(xué)術(shù)帶頭人成為教學(xué)帶頭人,把科研資源轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源。同時,要把在科研中的科技報國精神,融入對學(xué)生的思想提升中。”宋愛國介紹,團隊堅持“立德樹人”的核心教育宗旨,以教學(xué)工作為本,融合高水平科研成果促進教學(xué)水平提升,將思政教育融入課堂教學(xué)與課外實踐。“我們會邀請一些航天員、對航天領(lǐng)域有貢獻的科技工作者來給學(xué)生講述‘特別能吃苦,特別能戰(zhàn)斗,特別能奉獻’的航天精神,加深學(xué)生對航天精神的感悟,樹立科技報國的理念,激勵學(xué)生為國家的科技進步作出自己的貢獻。”宋愛國說。
           
          多年來,團隊通過科研與教學(xué)有機結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生樹立遠大理想與提升創(chuàng)新實踐能力,引領(lǐng)學(xué)生圍繞國家重大工程和公益事業(yè)開展課外研學(xué)。團隊指導(dǎo)學(xué)生的科技作品,如航天員力覺交互虛擬訓(xùn)練系統(tǒng)、空間機器人、康復(fù)機器人等,在全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”科技作品競賽、全國教育機器人競賽等大賽中多次榮獲特等獎和一等獎。
           
          開拓創(chuàng)新,追求卓越
           
          1993年,宋愛國來到東南大學(xué)儀器科學(xué)與工程系攻讀博士研究生,師從黃惟一教授從事機器人技術(shù)的研究。
           
          1993年3月,黃惟一教授就將863項目“力覺臨場感機器人基礎(chǔ)研究”的內(nèi)容作為宋愛國的博士課題。宋愛國在研究過程中發(fā)現(xiàn),力覺臨場感機器人可以應(yīng)用于空間探測、深海開發(fā)和原子能利用等領(lǐng)域,在這些人難以到達的極限環(huán)境代替人完成復(fù)雜的操作任務(wù)。因此,宋愛國決定圍繞我國未來空間探測任務(wù)的重大需求開展臨場感機器人技術(shù)的基礎(chǔ)研究,重點解決空間通信大時延情況下,臨場感遙操作機器人的感知反饋與控制問題。▲2002年,團隊工作照
           
          經(jīng)過20余年的基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān),團隊完成了多個空間站型號任務(wù)研制工作。研制的航天員在軌操作力測量系統(tǒng)于2016年10月隨“天宮二號”發(fā)射升空,研制的空間站大型機械臂在軌遙操作分系統(tǒng)和小型化高精度航天員在軌操作力測量系統(tǒng)于2021年4月隨空間站天和核心艙發(fā)射升空,保障了我國載人航天工程任務(wù)的實施。團隊獲2017年國家技術(shù)發(fā)明二等獎、2018和2014年江蘇省科技進步一等獎、2016年教育部技術(shù)發(fā)明一等獎、2019年吳文俊人工智能科技進步一等獎,以及日內(nèi)瓦國際發(fā)明金獎3項。▲2016年,宋愛國教授在“天宮二號”飛行任務(wù)動員大會簽名儀式上
           
          當(dāng)前,團隊已形成由60后、70后和80后組成的老中青和諧協(xié)作的充滿活力的創(chuàng)新群體。團隊繼承了實驗室前輩的優(yōu)秀基因,從為機器人事業(yè)獻出生命的新中國第一臺機器人研發(fā)者查禮冠教授,到打破國際封鎖、號召“頂天立地”的黃惟一教授,再到現(xiàn)在的帶頭人宋愛國教授,拼搏精神持續(xù)傳承。“我們團隊總的目標就是能夠進一步推動遙操作機器人技術(shù)的基礎(chǔ)理論以及關(guān)鍵技術(shù)的進步,進一步推動我國在人機交互、遙操作機器人技術(shù)方面的進步,將遙機器人應(yīng)用于空間探測以及民生工程。”宋愛國說。
           
          頂天立地,科技報國
           
          “黃惟一教授經(jīng)常強調(diào),做高技術(shù)研究一定要頂天,要立地,我們也一直在傳承這樣的精神。”宋愛國告訴記者,頂天立地有兩層含義,一方面,“頂天”要瞄準學(xué)術(shù)前沿,“立地”要落到實處;另一方面,對宋愛國的團隊來說,“頂天”要做圍繞國家重大需求,大力發(fā)展航天空間技術(shù),“立地”要關(guān)心民生,解決人民群眾的基本需求。“像老年化醫(yī)療、健康都是基本的需求。所以科研對民生非常重要,對我們國家發(fā)展非常重要,一個是天,一個是地。”宋愛國說。▲宋愛國教授剛工作時與黃惟一教授合影
           
          2000年,宋愛國敏銳地意識到未來老齡化社會的問題,團隊決定,要將機器人技術(shù)充分應(yīng)用于生命健康領(lǐng)域。多年來,團隊繼承發(fā)揚“頂天立地、科技報國”的優(yōu)秀傳統(tǒng),積極將航天科研成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用于核電安全工程、助老助殘康復(fù)等國家重大工程與民生領(lǐng)域,先后突破了遙操作機器人的力感知、力反饋、力控制三大關(guān)鍵技術(shù),研制成功系列化的高精度多維力傳感器、力反饋執(zhí)行器、力反饋手控器和遙操作控制器等核心部件,取得一批國際先進水平的學(xué)術(shù)成果。
           
          團隊研制的小型核電安全巡檢機器人首次應(yīng)用于秦山核電站三期和中科院上海應(yīng)用物理所核反應(yīng)堆工程,以及南水北調(diào)工程大型泵站的運維;研制的核電站管道巡檢機器人在陽江核電站、大亞灣核電站、寧德核電站、田灣核電站等九大核電站投入運維使用;研制的情景交互式康復(fù)機器人在常州錢璟康復(fù)公司得到產(chǎn)業(yè)化;研制的3種型號的力感知智能肌電假手在丹陽假肢廠公司實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,國內(nèi)市場占有率超過60%。
           
          宋愛國告訴記者,團隊目前正在研制情感交互機器人,未來將可以對老年人的認知狀態(tài)進行識別,判斷是否有老年癡呆病的跡象,通過及時的干預(yù)治療來減緩病癥發(fā)作。“機器人應(yīng)該是有感情而不是冷冰冰的,我們做科研不僅要做前瞻性的科研,更要做有意義的科研。”宋愛國說。(葛思佳 唐瑭) 
           
           
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