丁希仑:快乐“机器人”

2008-07-13 17:30:59来源: 科技日报
  “就好像变形金刚”,丁希仑这么描述他的机器人
  当讲到飞船上的太阳帆板张开时,他的双臂直直地向两侧伸出,而讲到飞行器加速,他的胳膊贴紧两肋,好像那就是收拢的翅膀。提起机器人行走,他的上身微微扭动;有时,他会用一双结实的手转动一副不存在的旋柄。
  丁希仑,中国首屈一指的空间机器人专家,身高182,形色稳重,言语朴实,但介绍他的机器人时,动作丰富,常有笑容。
  丁教授声音温和,略带口音。解释起专业问题,思路十分清晰。但据他自己说,他并不擅言谈,“这几年才懂了点社交”。从小学、中学,到大学,再到硕士博士,一直到博士后和教师,他从来没有离开过校园。
  他眼光清澈,衣着简单,带一副学生式的眼镜,头发盖住前额,还有几处乍起。总体看来,是个“大龄青年”。实际他已经40岁了。
  丁希仑说:“总在学校里,和年轻人待在一起,心态也会年轻,快乐。”而最让他快活的,无疑是他的机器人。
  “蜘蛛”也许变身为月球探测
  丁希仑最有名的作品应该是“蜘蛛”,这个长了六条腿的圆盘可以走,变形之后用轮子滚动。十分有趣。
  “我们可以把它应用在月球车上,”讲到这里,他抬头看了一眼书柜,上面摆了一面意大利小国旗,“月球车项目是中意合作的,去年启动。双方都很重视”。这也是丁教授的另一个重要工作。
  中意合作的月球探测器样车,是一大四小,共五只“变形蜘蛛”,它们在平地上用轮子滚动,崎岖处改用腿脚行动。多机器人模式用于星球探测是首创的。它们一起上阵,可以完成许多单个机器人办不了的任务。
  丁希仑曾“贪婪”地期望,2012年后,他们的机器人能代表中国去登月。如今他更加务实:“月球车不是一家可以做成的。只要国家采用我们最好的部分就好了,比如行走部分。”
  “拿第一个项目,第一次完成项目,第一次获奖,都能兴奋一个月。现在兴奋一两天,就要干别的事了。”
  成功纷沓而至,新鲜感不再时,靠什么保持奋斗的状态?
  “目标有小有大。小目标是完成当前的项目。大目标,是看见中国的空间探测机器人上天,其中有我的一份贡献。这不是讲虚的,是我的心里话。”
  想象一下科幻电影里的情景———几只机器人行走在外星球上,采样,拍照。梦想成真,不会太久。
  快乐继续保持世界领先
  丁希仑主持的项目之多,让人惊奇。他的“柔性变胞机构”课题———机器人改变形态以适应不同的环境和任务———八年间争取到3个国家自然科学基金面上项目和1个国家自然科学基金委员会的重大国际合作研究项目,以及1个863项目。
  丁希仑却笑言:“其实也不太难。”因为这一课题,是世界领先的。
  “变胞机构”是1998年由伦敦大学国王学院戴建生教授提出来的新概念,自1998年年底,丁希仑所领导的北京航空航天大学机器人所空间机器人实验室就开始和戴教授合作,近十年间不断提出新理论和攻克新的关键技术问题,并做出新的机器人。翻开“变胞”方向的并不久远的研究史,几乎每年都有丁希仑团队的成果,在其中占据一个重要位置。
  “1994年我在哈工大读博士时,做的就是机器人。当时我们只敢说‘追踪国际’,连‘追赶’都不是。”
  而十几年后,中国人就已经在某些领域靠原创取得优势。丁希仑笑道:“现在,别人申请项目,说‘争取世界领先’;而我们说‘继续保持世界领先’。”
  积累吃苦是一种财富
  做世界领先的机器人,写世界领先的学术论文,获得原创的发明专利,靠的是什么?
  靠的不仅是灵感。丁希仑说:“你一拍脑袋想出来了,人家也能一拍脑袋。一个难题你用三年想出来,别人用四年。大家能差多少呢?”
  他的法宝是积累。从八年前开始,他没有停止在“变胞机构”方面的研究。主攻一个方向,脚踏实地工作,不断的上新项目,出新成果,让他保持了该领域的优势。“如果你在一个领域已潜心做了十年,别人却刚开始,还怎么赶呢?”“一个领域做了十年,挫折不会少吧?”
  “不要怕挫折。现在看过去的挫折,都不算什么了。我常告诉学生,尤其是农村来的学生吃苦是一种财富。”
  立志想当科学家的农村娃
  从丁希仑的口音和憨厚的笑容,猜测他也许来自农村。果然,他是来自胶东半岛莱西县的农村娃。他笑言:“小学时,我就想当一个科学家。”那时莱西通电没几年,还很落后。一个农村孩子,怎么想到当科学家呢?
  “我爱看小人书。有书里讲到爱迪生。我现在还记得爱迪生被母亲领出学校,还有他换了无数次电灯丝的故事。”丁希仑回忆道。
  上世纪八十年代初是自然科学的春天,学好数理化,走遍天下都不怕。牛顿,爱因斯坦,居里夫人都是万众景仰的科学英雄,在他们的感染下,丁希仑单纯而热烈地向往着科学事业。
  他从小成绩一直不错,数学最好。国家号召“实现工业现代化”,他选择报考机械这门基础工科。毕业后怀着好奇心,选择了机器人方向的博士。
  科学不像他想的那么简单,“原来站在外面,觉得科学神秘,因为神秘,所以喜欢。进来的感觉就不一样。学的越多,越觉得自己之渺小,科学之博大。”丁希仑兴趣广泛,但他明白,有限的时间只允许他选择某一方向钻研。
  “也许再有一次机会,做出不同的选择,人生可能是别的样子。”
  趣味给孩子买玩具时,也想给自己买一个
  谈话时,丁希仑拿出一个铁丝弯成的玩具。这种地摊上常见的小东西,可以变换出多种几何形态,这是他游泰山时买的。“我拿给学生,让他们研究研究。别看结构很简单,却可以变出来很多东西。”
  他也对变形金刚感兴趣。他说:“有时给孩子买玩具时,我也想给自己买一个。”
  丁希仑的孩子已经八岁了,他怎么看会做“变形金刚”的爸爸?
  “有时候我也带他到实验室,看看我做的东西。他对我还是有一点佩服的。”丁希仑笑道,“他和妈妈亲,和我不那么亲。因为我总是不在家。他也不怎么听我的话,觉得我很少有时间陪他,所以哪有资格管教他。”
  “我的想法也慢慢地变。为了弥补以往忽视孩子成长心中所产生的愧疚,现在有机会我还是会每周抽出一天,或者半天陪孩子。很快孩子就长大了,想陪也来不及了。何况孩子的事情搞不好,科研也不能安心。”
  虽这么说,但丁希仑能从科研上抽出来的时间还是少得可怜。
  紧迫今天的事情不能拖到明天
  “如果给你放一个星期假,什么都不用做,怎么样?”
  “不可能。只要空闲就会想到工作。躺在床上,也会想问题怎么解决,做梦也会想。每天脑子里就是这些。像陀螺一样,一旦转起来,就停不下。”
  丁希仑的时间实在宝贵。十年来,他的星期六和星期天常在学校实验室度过。平时也要加班。夜里要做到十点,若没有结果,就要到凌晨一点。
  “今天的事情不能拖到明天。否则就要用几倍的时间去弥补,甚至无法弥补。”
  “和年轻人待在一起,越来越有紧迫感。我今年四十整了。距离退休还有二十五年。五个五年计划,还能干多少事?”
  “一生能做几件事?”这句话,他反复说了几遍。
  ■人物档案
  丁希仑
  北京航空航天大学机器人研究所教授。研究方向为机器人技术、空间变形组合机构等。兼任中国宇航学会机器人专业委员会委员、中国自动化学会机器人竞赛工作委员会委员、中国自动化学会智能自动化专业委员会委员。
  曾主持国家863青年基金项目“载体受控的柔性机器人动力学与控制技术研究”;国家863项目“自由漂浮的空间机器人非完整约束运动规划与控制”;国家自然科学基金项目“空间弹性机构的李群李代数分析方法及其应用”;国家自然科学基金项目“空间柔性变胞机构的旋量系统理论及其在变形机器人中的应用”;中国和意大利政府重大科技合作计划项目“一种新型的星球探测多机器人系统设计”;国家863课题“轮腿式多足机器人群体系统技术研究与应用”;国家自然科学基金项目“基于自重构原理的新型节能高效螺旋桨机构设计与应用研究”等多个研究项目。在国内外累计发表学术论文近50篇。其中SCI/EI收录近20篇。申请国家专利12项,已获得批准国家专利6项(其中发明专利2项)。
  丁希仑和他的“变形金刚”
  球形机器人
        1999年首创国内第一台球形机器人样机,并获得国家发明专利“遥控自驱动球车”ZL00123877.9;可用于水面、沙滩等复杂环境探测和娱乐等领域。
  拟人双臂机器人
  2000—2004年,搭建面向空间舱内作业的拟人双臂/灵巧手机器人系统平台,开发了基于PC机的冗余度双臂系统协调操作的三维图形仿真环境,提出了“单机—单操作者—多人机交互设备—多机器人”的新型机器人遥操作系统体系结构。
  轮腿式变结构机器人
  2004年,提出了柔性变胞的思想,创新性地设计了一种新型的轮腿式变结构机器人。具有轮和腿复合式行走机构,身体可以变宽变窄,是一种适用复杂的地貌环境探测的机器人。
  轮腿式六足星球探测机器人
  2006年与意大利米兰理工大学合作提出并研制了一种轮腿式六足星球探测机器人。具有轮腿复合的行走机构和半球形外壳的本体,满足复杂的星球表面环境探测需要。

关键字:机器人  模式  探测  空间  螺旋

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2008/0713/article_156.html
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