逐夢前行 未來可期記北京郵電大學(xué)自動化學(xué)院、空間機(jī)器人技術(shù)教育部工程研究中心褚明副教授

◎ 文/曹 莉

隨著科技的快速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)越來越受到世界各國的高度關(guān)注。褚明長期致力于空間機(jī)器人動力學(xué)與控制基礎(chǔ)理論創(chuàng)新、地面移動機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)等方面的研究、教學(xué)和工程開發(fā)工作，在機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、運(yùn)動學(xué)與動力學(xué)分析等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得了一系列開創(chuàng)性的成果，為我國機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

不斷追夢，從仰望星空到抵達(dá)星空

2005 年7 月從中國石油大學(xué)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)本科畢業(yè)后，褚明于2005-2010 年在北京郵電大學(xué)機(jī)械電子工程專業(yè)完成了碩博階段的學(xué)業(yè)并留校任教。浩瀚的宇宙一直是褚明的心之所系，機(jī)器人技術(shù)是他熱愛的專業(yè)方向，基于此，結(jié)合國家的戰(zhàn)略需求，他將研究目光逐漸聚焦于航天工程空間機(jī)器人技術(shù)以及地面移動機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，是謂“頂天立地”。

近年來，褚明主持完成了一系列空間機(jī)器人的科技攻關(guān)項(xiàng)目，在基礎(chǔ)理論創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)突破等方面卓有成績。面向空間機(jī)器人的在軌操作任務(wù)，他率先提出了空間多維軟對接機(jī)構(gòu)的新機(jī)理，并發(fā)展了分散阻尼控制的群集理論，為解決空間漂浮無根系統(tǒng)的動力學(xué)和穩(wěn)定控制難題做出了大量開創(chuàng)性研究，在機(jī)/電/磁/控一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域形成了新的學(xué)科交叉增長點(diǎn)。同時，承擔(dān)中國人民解放軍某部門空間機(jī)器人技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)和轉(zhuǎn)移，首次完成了軟對接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和機(jī)理驗(yàn)證，為提升我國空間機(jī)器人太空攻防能力做出了原創(chuàng)性突破。

在型號與裝備領(lǐng)域，褚明針對某型深空機(jī)器人裝備首次研發(fā)了非標(biāo)精密測量設(shè)備，并圓滿完成高精度指標(biāo)測試，解決了當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)型測量設(shè)備無法勝任的難題，為其順利發(fā)射入軌并完成預(yù)定在軌任務(wù)作出了積極貢獻(xiàn)。該裝備已在軌穩(wěn)定運(yùn)行并出色完成探索任務(wù)，驗(yàn)證了空間機(jī)器人的太空防御能力，為我國的深空探測工程順利開展提供了技術(shù)支撐。

在航天工程領(lǐng)域，面向太空作業(yè)機(jī)器人在軌操作任務(wù)解決無根漂浮剛?cè)狁詈舷到y(tǒng)的動力學(xué)與精密控制問題，他突破傳統(tǒng)剛性機(jī)器人的工作模式，率先提出具有多維可控阻尼力的剛?cè)犭p模軟捕獲機(jī)構(gòu)，極大提升了空間機(jī)器人對非合作目標(biāo)的柔順抓捕能力和系統(tǒng)自穩(wěn)定能力，為我國未來深空探測工程貢獻(xiàn)了寶貴的前沿技術(shù)。

腳踏實(shí)地，深耕智能化產(chǎn)業(yè)化

地面可移動機(jī)器人應(yīng)用范圍從民用、工業(yè)到軍用，涉及人類活動的方方面面，具有廣闊應(yīng)用前景和市場空間。在地面移動機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，褚明完成了具有全地形適應(yīng)能力的履帶AGV 創(chuàng)新系統(tǒng)設(shè)計(jì)，重點(diǎn)突破了增強(qiáng)型克里斯蒂懸掛設(shè)計(jì)、防水/防火/防爆設(shè)計(jì)、多車編隊(duì)與協(xié)同控制等關(guān)鍵技術(shù)，推動了消防救援、智慧物流運(yùn)輸、特種環(huán)境巡檢等工程領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步。他研發(fā)的消防救援機(jī)器人具有爬坡、越障、爬樓梯、涉水等全地形適應(yīng)能力和防水防火防爆能力，大大提高了消防部隊(duì)的災(zāi)備救援能力，也讓消防員更安全。其團(tuán)隊(duì)研發(fā)的某AGV 車型已在某國際五百強(qiáng)企業(yè)投產(chǎn)，預(yù)估市場空間數(shù)億元。

科研的價值，最終還是需要和工業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合才能體現(xiàn)。 褚明始終這樣認(rèn)為“高新技術(shù)的發(fā)展必須面向產(chǎn)業(yè)，面向世界提升核心競爭力”。他堅(jiān)信，隨著研究的深入，機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的潛力必將進(jìn)一步被激發(fā)。同時也期待我國在機(jī)器人領(lǐng)域再次邁上一個新高度。