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          劉宏院士:將維修機器人登上天宮二號的踐行者

             日期:2022-06-02     來源:中國科技新聞網    作者:angle     評論:0    

          中國科技新聞網6月1日訊(記者王慧蘭)劉宏,中國工程院院士,中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員,空間機器人專家?,F任哈爾濱工業大學副校長,機器人技術與系統國家重點實驗室主任。

          劉宏長期從事空間機器人基礎理論和靈巧操控技術研究,主持研制出我國首臺空間機器人,相關成果成功應用于試驗七號衛星和天宮二號實驗室,作為主要人員參加過國家高技術發展計劃“863”的研究項目,為國家空間安全和在軌服務作出了突出貢獻。

          中國首個仿人靈巧手

          中國的機器人產業起步較晚,但中國機器人靈巧手技術卻走在世界前列。2016年,劉宏設計研發的空間機器人靈巧手在“天宮二號”上實現國際首次人機協同在軌維修技術試驗,包括拆除隔熱材料、拿電動工具擰螺釘、在軌遙操作等,被同行們稱為將維修機器人登上天宮二號的“踐行者”。

          在90年代初,劉宏完成了多種觸覺功能的靈巧手及控制系統的研究,提出了宏微操作器系統理論。2001年,劉宏帶領團隊研制出國內第一個仿人機器人靈巧手,且具有力矩、位置、溫度、指尖力等多種感知功能。這項研究填補了中國在機器人靈巧手領域的空白。

          中國第一個仿人靈巧手,尺寸與人手相似,有4個手指,每個手指有4個關節,共有12個自由度、96個傳感器,共有機械零件600多個,表面貼裝電子元件1600多個。該靈巧手可以彈奏簡單的樂曲;研究人員佩戴數據手套,可以對靈巧手進行遠距離操控,比如遠距離遙控靈巧手倒水等。

          2006年,劉宏團隊又研制出微型力矩傳感器運用到靈巧手上。歐洲宇航局、美國布朗大學以及中德多家大學等都成為微型力矩傳感器靈巧手的用戶。

          讓機器人來修航天器

          關于發展空間機器人的必要性,劉宏說:“汽車可以到4S店保養,飛機可以在地面進行維修,航天器一旦發生問題誰來修?”

          空間機器人是在太空中執行空間站建造與運營支持、衛星組裝與服務、科學實驗、行星探索等任務的特種機器人。我國空間機器人技術研究始于上世紀90年代,2014年我國第一個在軌工作的機械臂上天。近些年,中國科學院、哈爾濱工業大學、北京郵電大學、北京理工大學、北京航空航天大學、航天五院等單位針對空間機器人開展了大量研究,并取得了豐碩成果。

          目前,中國新一代的空間機器人可以配備高靈巧機械臂,注入了仿生理念。劉宏稱,中國的空間機器人配備的機械臂已經實現多關節連續體、精細操作;實現從單個機械臂走向多個機械臂、人形機械臂;從以前的宇航員在天上“遙操作”,演變成地面“主從遙操作”,再到地面臨場遙感操作。

          2016年,第十三屆空間人工智能、機器人和自動化國際研討會在北京舉行。劉宏會上表示,雖然我國在空間機械臂領域的研究晚于歐美等地區與國家,但是我國的發展速度很快。就空間機械臂來說,我國的水平目前處在世界的前列。

          科研是一種樂趣、責任

          20世紀80年代中期,我國第一臺華宇——I型弧焊機器人研制成功,總設計師是劉宏的老師蔡鶴皋,劉宏說這是一件很偉大的事情,因此報考蔡鶴皋的研究生,一起研究機器人。劉宏表示,搞科研應該打牢理論基礎,把基本功練扎實,然后進一步培養創新能力。從整理的事實中發現規律,從而發明創造一些新的東西。

          作為教育部首批創新團隊“機器人與機電一體化技術”學術帶頭人,劉宏帶領的團隊不僅創造了和諧、民主、團結、富有凝聚力的小環境,更為年輕人創造了良好的學術發展大環境。劉宏告訴學生“科研是一種樂趣,也是一種責任,搞科研要耐得住寂寞。”

          劉宏院士與學生在一起

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          劉宏院士簡介

          劉宏,中國工程院院士,中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員,空間機器人專家?,F任哈爾濱工業大學副校長,機器人技術與系統國家重點實驗室主任。

          長期從事空間機器人基礎理論和靈巧操控技術研究,主持研制出我國首臺空間機器人,相關成果成功應用于試驗七號衛星和天宮二號實驗室,為國家空間安全和在軌服務作出了突出貢獻。發表學術論文共100余篇,其中SCI、EI收錄50余篇。出版專著3部、授權中國發明專利42項、美國發明專利1項、德國發明專利3項。

          曾獲國家技術發明二等獎4項、歐盟機器人技術與轉化一等獎、中國高校十大科技進展、“何梁何利”科技進步獎、全國創新爭先獎。先后獲中國國家高技術發展計劃“863”個人二等獎、中國航天部科技進步三等獎、德國宇航中心科研成就獎

           
           
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