為國(guó)而研 為民而創(chuàng)

干思思

李金泉

“人到世界上來(lái)一次，總得做點(diǎn)事、做點(diǎn)有意義的事。”北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院副教授李金泉經(jīng)常這樣對(duì)自己說(shuō)。多年來(lái)他用自己的行動(dòng)實(shí)踐著、詮釋著自己的科研理想，其研發(fā)的產(chǎn)品覆蓋了以特種工業(yè)機(jī)器人為代表的多行業(yè)智能裝備——既有軍工生產(chǎn)裝備，也有民用裝備；既有單機(jī)設(shè)備，也有用于批量生產(chǎn)的自動(dòng)化生產(chǎn)線。他開(kāi)玩笑地說(shuō)：“我研發(fā)的產(chǎn)品橫跨陸空兩界，涉及了地上跑的農(nóng)用車(chē)及其生產(chǎn)設(shè)備和天上飛的航空器的制造、檢測(cè)裝備?！?/p>

將研究之根深深扎在社會(huì)的建設(shè)一線，面向國(guó)之所需、民之所需，這是李金泉的科研源泉，也是他的奮斗目標(biāo)。數(shù)十年如一日的原創(chuàng)研發(fā)堅(jiān)持，皆源于他的一片赤子之心——“我是從產(chǎn)業(yè)一線走出來(lái)的科研人，如果研究成果能讓國(guó)家與人民受益，便是我最快樂(lè)的事?！彼f(shuō)。

從產(chǎn)業(yè)一線走出的科研人

科學(xué)的根應(yīng)該扎在哪里？從事科研以來(lái)，李金泉從未放棄對(duì)研究領(lǐng)域的思考，而他一切科研思想的根源，又與他6年的企業(yè)經(jīng)歷密不可分，多年在產(chǎn)業(yè)一線工作對(duì)他的科研人生產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。

1992年，李金泉本科畢業(yè)之后進(jìn)入國(guó)家定點(diǎn)生產(chǎn)農(nóng)用車(chē)的大型骨干企業(yè)——山東巨力集團(tuán)，他加入時(shí)正值該公司的高速發(fā)展時(shí)期，幾年內(nèi)他負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、安裝調(diào)試了多條農(nóng)用車(chē)后橋、總裝、覆蓋件噴涂等大型生產(chǎn)線及其專用裝備。

農(nóng)用車(chē)的工作環(huán)境非常惡劣，針對(duì)半軸斷裂這一行業(yè)通病，李金泉進(jìn)行了深入研究，經(jīng)他優(yōu)化后的半軸，每年的半軸斷裂數(shù)量由原先的2000多根下降為不到20根，這意味著對(duì)應(yīng)的車(chē)禍數(shù)量也由每年2000多起降為不到20起，為企業(yè)和社會(huì)節(jié)約了巨大的財(cái)富。此外，李金泉設(shè)計(jì)的975A/950A/650A三個(gè)系列多種型號(hào)的新型農(nóng)用車(chē)后橋，幾年間累計(jì)產(chǎn)值超過(guò)了15億元人民幣。

在企業(yè)工作的多年間，李金泉實(shí)現(xiàn)了“自己研發(fā)的產(chǎn)品在自己設(shè)計(jì)、調(diào)試的生產(chǎn)線上進(jìn)行批量生產(chǎn)”的目標(biāo)。

為國(guó)而研，為民而創(chuàng)的科研攻關(guān)

“人生就是要堅(jiān)持做自己想做的事情，這樣才不會(huì)后悔。”不管是處于人生的何種階段，李金泉一直在發(fā)掘著自身的無(wú)限可能。多年在企業(yè)積累的研究經(jīng)驗(yàn)，讓他逐步認(rèn)識(shí)到：想要實(shí)現(xiàn)更大的科研抱負(fù)，就要立足于更為廣闊的科研天地，開(kāi)拓視野、汲取營(yíng)養(yǎng)。

1999年，工作7年之后的李金泉通過(guò)全國(guó)統(tǒng)考進(jìn)入北京理工大學(xué)進(jìn)行碩博連讀。在此期間，他成功完成了BKX-I型并聯(lián)機(jī)床的設(shè)計(jì)及天眼FAST預(yù)研項(xiàng)目的50米縮比模型中6自由度并聯(lián)平臺(tái)的設(shè)計(jì)。隨后，李金泉進(jìn)入清華大學(xué)精儀系機(jī)器人及自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)室跟隨陳懇教授從事博士后研究，這段經(jīng)歷為其后來(lái)進(jìn)行智能裝備的原創(chuàng)研發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

2007年1月，李金泉加入北京郵電大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，展開(kāi)了科研人生的新篇章，這一時(shí)期，他與陳懇教授的團(tuán)隊(duì)展開(kāi)深度合作，研發(fā)了諸如復(fù)雜管道內(nèi)壁噴涂機(jī)器人、飛行器起落架裝配檢測(cè)工裝、飛行器外表面噴涂機(jī)器人系統(tǒng)、尾翼裝配機(jī)器人、機(jī)翼裝配機(jī)器人、飛行器大部件裝配制孔系統(tǒng)等眾多航空飛行器制造、檢測(cè)裝備。其中，管道內(nèi)壁噴涂機(jī)器人，懸臂伸展長(zhǎng)度接近11米，有14個(gè)自由度，是亞洲最大的懸臂式多自由度機(jī)器人，該機(jī)器人克服了超長(zhǎng)懸臂的撓性振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了管道內(nèi)壁復(fù)雜曲面的精密?chē)娡?；尾翼裝配機(jī)器人創(chuàng)造性地采用自適應(yīng)柔性末端執(zhí)行器設(shè)計(jì)方案，解決了用常規(guī)精度機(jī)器人進(jìn)行高精度裝配的難題。這些從零開(kāi)始的原創(chuàng)裝備已經(jīng)用于某航空器制造企業(yè)，解決了國(guó)家重點(diǎn)型號(hào)飛行器生產(chǎn)過(guò)程中的重大需求，李金泉在這些項(xiàng)目的總體方案制訂、機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面做出了重要貢獻(xiàn)，也由此獲得了“北京市優(yōu)秀青年工程師”稱號(hào)。

一直以來(lái)，李金泉擁有著屬于自己的獨(dú)特科研情懷。他始終認(rèn)為：身為一名科研人員，不僅要為國(guó)防事業(yè)做貢獻(xiàn)，也應(yīng)該通過(guò)自己的力量，為社會(huì)各行業(yè)的發(fā)展起到點(diǎn)點(diǎn)滴滴的推動(dòng)作用，在這過(guò)程中，“永不放棄”“甘為一顆螺絲釘”一直是鼓勵(lì)李金泉在這條道路上不斷向前的初衷與動(dòng)力。

在深入了解通用工業(yè)機(jī)器人在一些行業(yè)落地難的情況之后，李金泉與清華大學(xué)楊向東老師在合作研發(fā)筆記本鍵帽裝配機(jī)器人、彎管拋光機(jī)器人、光伏板清潔機(jī)器人等特種機(jī)器人的過(guò)程中逐漸一起形成并提出了“行業(yè)機(jī)器人”的概念，行業(yè)機(jī)器人既有機(jī)器人的可編程基本特性，又區(qū)別于通用機(jī)器人為了適應(yīng)多行業(yè)而有冗余的特點(diǎn)，可以看做是機(jī)器人化的高效專用設(shè)備，它僅考慮立足于某個(gè)行業(yè)某類(lèi)特定產(chǎn)品的加工工藝，它的可編程使其可適應(yīng)不同規(guī)格的同類(lèi)產(chǎn)品，它的有限專用使其在成本有限的情況下可以適應(yīng)批量高效生產(chǎn)。

中國(guó)的不銹鋼保溫杯產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的60%～70%，保溫杯拋光行業(yè)的主流生產(chǎn)方式為手工拋光，工作環(huán)境惡劣，很多企業(yè)認(rèn)為，“將來(lái)不是能不能招到工人的問(wèn)題，而是這個(gè)行業(yè)是否能在中國(guó)生存的問(wèn)題”。針對(duì)行業(yè)的難點(diǎn)和痛點(diǎn)，李金泉基于行業(yè)機(jī)器人的研發(fā)理念，完全拋棄了傳統(tǒng)機(jī)床或?qū)C(jī)的設(shè)計(jì)思路，從零開(kāi)始原創(chuàng)研發(fā)保溫杯拋光拉絲機(jī)器人，3年的時(shí)光，該機(jī)器人歷經(jīng)總體方案5易其稿，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙4輪優(yōu)化和完善，完成了初步定型。所研發(fā)的設(shè)備具有自動(dòng)上料、自動(dòng)拋光（拉絲）、自動(dòng)出料等機(jī)構(gòu)，可以一次性完成6個(gè)保溫杯外表面的拋光或拉絲，且適應(yīng)各種規(guī)格保溫杯外表面的拋光、拉絲等工藝。

保溫杯拋光拉絲機(jī)器人既可以適應(yīng)中小企業(yè)的小批量生產(chǎn)，也可以多臺(tái)組成生產(chǎn)線進(jìn)行大批量生產(chǎn)，是行業(yè)機(jī)器人概念的典型應(yīng)用。該裝備將于2021年量產(chǎn)，它的出現(xiàn)將會(huì)填補(bǔ)行業(yè)空白，改變目前行業(yè)的生產(chǎn)狀況和生產(chǎn)環(huán)境，成為行業(yè)機(jī)器人理念的典型代表。

理論與實(shí)踐相結(jié)合不容易，堅(jiān)持原創(chuàng)更不容易，“堅(jiān)持”“奉獻(xiàn)”“家國(guó)情懷”始終是李金泉踐行的精神支柱，他為了解決困擾廣大果農(nóng)的套袋難題，堅(jiān)持4年研發(fā)手持式幼果套袋工具，先后克服了袋袋分離、袋輸送和熱封后脫離等多種矛盾需求，克服了果柄簇對(duì)熱封的干擾，克服了塵土、楊絮對(duì)粘結(jié)的惡劣影響等研發(fā)過(guò)程中的系列難題，“4年的持續(xù)研發(fā)從經(jīng)濟(jì)上算賬是不劃算的”，李金泉說(shuō)道，但是考慮到果農(nóng)的期盼，為了解決這一行業(yè)難題，一聲嘆息之后，李金泉的選擇還是迎難而上，在堅(jiān)持與奉獻(xiàn)中前行。

團(tuán)隊(duì)合影

為師者內(nèi)涵刻畫(huà)一絲一縷

“我愿意，用遺忘記錄他人的傷害；用熱愛(ài)，孕育內(nèi)心的傳承之意；用奉獻(xiàn)，刻畫(huà)師者內(nèi)涵的一絲一縷；我希望，用無(wú)塵的心靈，鼓勵(lì)你們內(nèi)心的良善與向上的精神。”這是李金泉在撰寫(xiě)從教十四周年紀(jì)念時(shí)對(duì)自己的總結(jié)和希望。

北京郵電大學(xué)優(yōu)秀共產(chǎn)黨員、師德標(biāo)兵、優(yōu)秀研究生育人導(dǎo)師、愛(ài)心使者，這一系列榮譽(yù)的背后，便是他一滴滴汗水孕育的成果：他能夠用自己的工資設(shè)立學(xué)業(yè)導(dǎo)師獎(jiǎng)學(xué)金-李明澤獎(jiǎng)學(xué)金，從多方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)和引導(dǎo)；他能夠花費(fèi)很多時(shí)間在微信上對(duì)素不相識(shí)的學(xué)生進(jìn)行規(guī)勸和幫助；他能夠帶領(lǐng)大規(guī)模學(xué)生遠(yuǎn)赴京外實(shí)習(xí)多年無(wú)事故，讓實(shí)習(xí)成為低年級(jí)同學(xué)的期盼和畢業(yè)同學(xué)回憶的源泉；他能夠?yàn)榱酥朴喿约旱呐囵B(yǎng)方案而調(diào)研幾十家兄弟院校的培養(yǎng)方案。對(duì)于他來(lái)說(shuō)，用自己的力量為學(xué)生未來(lái)的成長(zhǎng)做一些貢獻(xiàn)，便是他最欣慰的事情。

積極的心態(tài)與精氣神，伴隨著李金泉的科研之路的成長(zhǎng)與蛻變。他深知：“科技是國(guó)之利器,國(guó)家賴之以強(qiáng),企業(yè)發(fā)展賴之以贏,人民生活賴之以好。中國(guó)要強(qiáng),中國(guó)人民生活要好,必須有強(qiáng)大科技?！睘閲?guó)而研，為民而創(chuàng)，前路任重而道遠(yuǎn)。李金泉仍使命在肩，初心依舊。