薛龍建：讓機(jī)器人飛檐走壁

文/麗君

薛龍建

薛龍建和團(tuán)隊研發(fā)的迷你軟體機(jī)器人相對于傳統(tǒng)的機(jī)器人具有極大的自由度和變形能力，在生產(chǎn)生活、醫(yī)療救援、航空航天和軍事等領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用潛力。

讓機(jī)器人飛檐走壁

17 歲時，薛龍建以優(yōu)異的成績考入武漢大學(xué)化學(xué)基地班，在國內(nèi)讀完了本科、碩士、博士。2009 年，他前往德國攻讀博士后，6年后學(xué)成回國，從事仿生材料領(lǐng)域的科學(xué)研究。

薛龍建有一股狠勁兒，他的座右銘是：科學(xué)研究要不斷突破、超越、做NO.1（第一）。

當(dāng)時，我國微型機(jī)器人的研究還不夠成熟，在結(jié)構(gòu)黏附材料的研發(fā)方面、出現(xiàn)了“卡脖子”的設(shè)計瓶頸。薛龍建回國后的第一道難關(guān)便是找到適合迷你軟體機(jī)器人所用的材料。那時，我國很多迷你軟體機(jī)器人所用材料是水凝膠，這種材料不耐高溫，也不耐低溫，導(dǎo)致水凝膠機(jī)器人的使用區(qū)域受限。

薛龍建和他的課題組克服重重困難，多次實(shí)驗(yàn)之后終于敲定：選用硅橡膠作為軟體機(jī)器人的主體材料。硅橡膠不僅耐高溫和低溫，還具有耐酸堿不易腐蝕等特點(diǎn)，用硅橡膠制作的軟體機(jī)器人不受區(qū)域限制，而且對人體無害。

解決了第一道難關(guān)，緊接著第二道難關(guān)又?jǐn)[在薛龍建面前：當(dāng)時的迷你軟體機(jī)器人普遍缺乏足部設(shè)計，僅能在粗糙或者具有特殊結(jié)構(gòu)的表面行走，面對光滑或者有水的表面都無能為力。

憑借在仿生材料領(lǐng)域長期積累的研究經(jīng)驗(yàn)，薛龍建和他的課題組嘗試在機(jī)器人上引入仿壁虎腳趾剛毛的足部，這樣迷你軟體機(jī)器人便有了自己的“腳”。而由仿壁虎剛毛的微米三棱柱陣列組成的“腳”，相當(dāng)于給機(jī)器人穿上了最好的“防滑跑鞋”，在粗糙或光滑的平面上均能獲得足夠的抓地力。迷你軟體機(jī)器人的步態(tài)也借鑒了壁虎腳的取向黏附能力和尺蠖前后足交替運(yùn)動模式。使得機(jī)器人在傾斜30度的光滑表面上，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定停泊而不發(fā)生滑移。

整整5年，薛龍建和課題組經(jīng)歷了數(shù)不清的不眠之夜，最終讓迷你軟體機(jī)器人擁有了“飛檐走壁”的本領(lǐng)。這款功能強(qiáng)大的迷你軟體機(jī)器人在國防軍事和生產(chǎn)、生活的許多領(lǐng)域?qū)⒌玫綇V泛應(yīng)用。此外，由于軟體機(jī)器人具有較大的自由度和變形能力，在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用也值得期待。比如讓機(jī)器人通過定向控制到達(dá)身體中的指定位置，將藥物準(zhǔn)確地放置于病灶點(diǎn)，這樣不僅可以提升治療效果還能緩解病人的痛苦。

找到差距，刻苦鉆研

薛龍建剛到德國時，語言課上的一位非洲朋友得知他來自中國后，熱情地與他聊天。這位非洲朋友告訴薛龍建，自己生活中的許多商品都來自中國，說著拿了一個相機(jī)，指著上面的“Made in China（中國制造）”問薛龍建：“你是不是很自豪？”聞聽此言，薛龍建心中五味雜陳，因?yàn)槟莻€相機(jī)只有鏡頭蓋是中國造的，核心技術(shù)仍掌握在其他國家手里。

2009 年至2015 年之間，薛龍建先后在德國奧斯納布呂克大學(xué)、基爾大學(xué)和馬克斯普蘭克聚合物研究所深造。在國外的研究工作和成長過程中，薛龍建一直把回國發(fā)展、報效祖國作為自己的唯一目標(biāo)。

德國先進(jìn)的工業(yè)制造能力和科技研發(fā)實(shí)力，讓薛龍建意識到國內(nèi)與其存在的差距。他抓住一切可以利用的時間拼命學(xué)習(xí)。德國的冬天異常寒冷，為了不被凍感冒，薛龍建看一會書就要起身運(yùn)動一下，但后來他發(fā)現(xiàn)這樣影響學(xué)習(xí)，便干脆找來毯子搭在膝蓋上，腳下踩個熱水袋取暖。等看書看到入迷時，腳下的熱水袋早已涼透，那個冬天，他的腳上滿是凍瘡。

對薛龍建來說，做實(shí)驗(yàn)時通宵熬夜是常事。到了周末，德國同學(xué)都去享受愜意的休閑時光，他仍泡在實(shí)驗(yàn)室里。肚子餓了，薛龍建就邊做實(shí)驗(yàn)邊煮意大利面條，因?yàn)榧幢阕鰧?shí)驗(yàn)忘了時間，這種面條也久煮不爛。

一股倔勁做科研

薛龍建畢業(yè)前，德國有不少大公司向他拋來橄欖枝，極力勸他留在德國。但他每次都婉拒：“科學(xué)沒有國界，但科學(xué)家有自己的國家。從出國的那一刻起，我從來就沒想過要留在國外?！?/p>

薛龍建研究的仿生粘附與摩擦材料課題在德國開展得如火如荼，處于全球領(lǐng)先水平。而中國相關(guān)研究還處于起步階段?；谶@些原因，薛龍建回國的心情更加急切。

回國后，薛龍建醉心研究，全年無休、夜以繼日的工作狀態(tài)和節(jié)奏一直延續(xù)至今。年幼的女兒常問他：“爸爸為什么一直加班？”他的回答是：“爸爸的科研工作像是搭積木，想要搭得又高又大又好看，就必須夯實(shí)基礎(chǔ)，而這只能通過一次又一次的實(shí)驗(yàn)才能做到。”覺得這樣回答女兒聽不懂，他索性簡短地回答：“爸爸喜歡工作?！?/p>

從出國留學(xué)到回國研制出功能強(qiáng)大、應(yīng)用前景廣闊、會“飛檐走壁”的迷你軟體機(jī)器人，薛龍建一直奮戰(zhàn)在科研第一線。他常說：“我覺得任何一個立志報效祖國的科研人員，站在我的角度上都會產(chǎn)生一股倔勁——我們必須擁有屬于自己的核心技術(shù)?！?/p>