河北工業(yè)大學李鐵軍強調(diào):“機器人已經(jīng)從熒幕走進人們的生活,更好的為人們所用。”從想象到現(xiàn)實,從制造到“智造”,以機器人為代表的智能裝備制造業(yè)必將是未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢和國際競爭的制高點。”“裝備強,則國家強。”李院長說道,“在未來的30年,中國要趁著第四次工業(yè)革命實現(xiàn)‘彎道超車’,實現(xiàn)真正的崛起和發(fā)展。為智能裝備制造業(yè)創(chuàng)新和發(fā)展貢獻力量,作為工大人責無旁貸!
“讓工大機器人發(fā)聲”
“科技工作者的一個責任就是用技術(shù)改善人們的生活!崩钤洪L深情地說。建筑行業(yè)在我國國民經(jīng)濟占有重要地位,隨著建筑難度、新材料與工藝的需要,建筑施工裝備的智能化也顯得愈發(fā)重要。國內(nèi)一些重點大學和研究機構(gòu)近十年來也開展了相應(yīng)的研究,由于工藝復雜,難度較大,因此成果相對較少。李院長看到了這樣的“契機”,河北在職研究生帶頭成立了河北工業(yè)大學機器人及自動化研究所,主持承擔了“863”計劃“板材安裝室內(nèi)裝修機器人系統(tǒng)研究”項目,以“建筑板材安裝機器人化施工裝備及示范應(yīng)用”拿到了國家“十二五”支撐計劃,在與眾多211、985同類院校“PK”中贏得先機。機器人及自動化研究所經(jīng)過近20年的努力,形成了以在特殊環(huán)境下服役機器人技術(shù)與系統(tǒng)研究、建筑機器人及智能化施工裝備、康復護理機器人、水下機器人、智能制造與生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計為研究主體的“工大機器人”的夢工廠。
“在未來的建筑界里,你將看不到建筑工人費盡力氣將很重的材料搬到其他的地方,我們的裝備將會讓一個小姑娘也能輕松推動重達800多公斤的建筑材料,大型建筑板材安裝不用人力也可以精準的擺放到位。”李院長驕傲地說道,“我們的目標是把農(nóng)民工從繁重的體力活中解放出來,用人機協(xié)作實現(xiàn)建筑施工的跨越。”研究所制造的“C-ROBOT-2”建筑安裝機器人可以實現(xiàn)大型玻璃板材抓取、搬運、安裝機械化及輔助自動化。傳統(tǒng)大型板材安裝至少需要8人,板材安裝機器人至少可以替代5個人,采用激光檢測定位、板材安裝精度高,有效提高了安裝質(zhì)量和效率,大大降低了勞動強度和勞動力成本。
“既然是‘機器人’,就要讓它有‘人’的特點,除了人機合作的模式,目前重點研究的方向是讓機器人靠感知做到意圖判斷,就是讓他具有力、觸覺、聽覺、嗅覺的感知,越來越像個‘人’。通過加入視聽信息融合系統(tǒng),讓每個機器人有‘生命’,會感知,更加精準無誤的執(zhí)行任務(wù),在建筑領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。”
高空幕墻安裝機器人、移動式大型板材安裝機器人、板材搬運安裝機械手、智能助力手推車、半自動智能打膠槍……一個又一個的成果在迎難而上的精神澆灌下應(yīng)運而生。目前,團隊與河北建工集團、泰華偉業(yè)集團、華夏幸福基業(yè)集團、三一重工、中南建設(shè)工業(yè)有限公司等十幾家企業(yè)進行合作,讓“工大的機器人”活躍在京津冀乃至全國的建筑領(lǐng)域。
十月份剛成立的中國建筑機器人專業(yè)委員會,李院長當選為副主任:“要趁此機會,樹立工大自信,讓工大機器人發(fā)聲,使得機器人在社會領(lǐng)域真正應(yīng)用起來,為社會做貢獻,讓研究轉(zhuǎn)化為更多實實在在的成果!”
機械學院的“三零五”精神
在機械學院樓有一間研究室的燈光總是全樓最早點亮,也是最晚熄滅的,那就是“305”研究室。在機械學院的師生們心中,“305”不僅僅是一個門牌號,更是一種標志,一個符號,一種不懼困難、敢于迎難而上的精神象征。楊冬老師說:“機械每一位師生都以能在305工作學習為榮!
作為“三零五”精神的創(chuàng)始人,李鐵軍介紹到,他科研生涯的“第一桶金”就是在這里“淘到”的。作為他第一個研究室, “三零五”見證了太多的努力和汗水,也承載太多的光榮與夢想。
“1998年,我找到學院的三個老師和一個研究生組建了一個團隊,都是青年人,平均年齡不到30,當時研究的地方就是在這個幾平米不到的305,辦公設(shè)備就是一套學生用的木質(zhì)桌椅。那個時候所有的人都是很拼的,每天都是熬夜工作,太晚了就在屋子里隨便找個地方就睡下了。每個人像是練就了‘金剛不壞之身’,沒有所謂的周末,心無旁騖,腦子里只有科研工作。”
憑著這種“三零五”的精神,李鐵軍院長帶領(lǐng)團隊拿到了一個很“漂亮”的項目——人民幣包裝裝箱生產(chǎn)線系統(tǒng),近200萬的科研經(jīng)費是當年全學校最高的。他成功主持開發(fā)出我國第一條人民幣包裝裝箱生產(chǎn)線系統(tǒng)PL-500A,同年在中國印鈔造幣總公司的行業(yè)內(nèi)生產(chǎn)中進行了裝備;研發(fā)了摩托車曲軸動平衡監(jiān)測系統(tǒng);主持研發(fā)了速調(diào)管空間磁場分布檢測機器人系統(tǒng); 主持研發(fā)了“PL1000A高速人民幣包裝裝箱生產(chǎn)線”;主持承擔“863”計劃項目“室內(nèi)大型板材安裝建筑機器人系統(tǒng)”; 主持開發(fā)了錳劑擠壓成型包裝生產(chǎn)線開發(fā);成功開發(fā)出大型板材安裝建筑機器人樣機;主持承擔了科技部“十二五”支撐計劃“建筑板材安裝機器人化施工裝備及示范應(yīng)用”;主持承擔了省戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)專項“汽車發(fā)動機缸體智能制造產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)”和北京礦冶研究總院的“高溫超高速可磨耗試驗機定子進給子系統(tǒng)”,主持承擔了天津市智能制造重大專項“高空作業(yè)建筑機器人關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用”。諸多項目不僅產(chǎn)出了豐碩技術(shù)成果,還培養(yǎng)了一只團隊。
“好項目是拼出來的,好團隊是帶出來的,幸運的背后總是伴隨著努力和付出!崩铊F軍院長談到。十幾年來,憑著這股對科學知識的探索精神,團隊從開始的3、4個人到現(xiàn)在擁有千人學者在內(nèi)的120人左右的科研隊伍,逐步形成了包括以教育部特殊環(huán)境下服役機器人技術(shù)與系統(tǒng)創(chuàng)新團隊、河北省高等學校創(chuàng)新團隊、天津市重點領(lǐng)域額創(chuàng)新團隊、河北省建筑機器人及智能化施工裝備協(xié)同創(chuàng)新中心(培育)、河北省機電一體化工程技術(shù)中心為主的“平臺+團隊”組合。
“把平臺和團隊的建設(shè)起來,‘三零五’精神就會延續(xù)下去,永遠生機勃勃。我希望學院搬遷到新校區(qū)之后依然保留305的門牌號作為一個研究室,繼續(xù)用‘三零五’精神去攻克一個又一個的難關(guān)。”李鐵軍院長如是說。
“用科研思維尋求教學、管理工作的科學規(guī)律”
教師、科學家、院長、團隊帶頭人,隨著資歷的不斷加深,李鐵軍院長擔負的角色也越來越多。處理教學、管理和科研之間的關(guān)系,李鐵軍院長有一套獨特的理論“開展科研工作是提高教學和管理質(zhì)量的重要基礎(chǔ),運用科研思維可以尋找出教學和管理工作的科學規(guī)律”。
“在工程學理論中,力學理論占有重要的地位,這套理論對于管理和教學工作同樣適用! 在整理了學生近幾年的成績時,李鐵軍院長發(fā)現(xiàn)在學生們第三學期和第六、七學期成績出現(xiàn)的波動較大,他利用力學定理F=ma以及慣性力、推力和拉力的關(guān)系對此進行了分析。第一、二學期還帶著高中時期家長和老師的推力,第三學期靠慣性力,但此時缺少拉力,拉力就是對專業(yè)前景,對未來的期望。若此時沒有拉力反而受到羈絆,如戀愛不順、沉迷游戲等,都可能造成退步。處于第六、七學期,同學們會面臨著是否考研,工作是否有足夠的資本、信心等問題,就會再次陷入迷茫之中。
“解決辦法就是接上拉力的線,激發(fā)學生興趣,梳理清楚對未來的規(guī)劃,使學生興奮起來。”每年,李鐵軍院長都會在第三、第六學期舉辦兩次學習和職業(yè)規(guī)劃講座來幫助同學們度過迷茫期,迄今為止已經(jīng)連續(xù)舉辦了八年。畢業(yè)多年的學生,談起李院長那令人終身受益的講座,還會感受頗深:“李院長的講座有明確的規(guī)劃和目標,掌握學習的能力,是大學四年最大的收獲。”
《機器人技術(shù)》、《機電一體化設(shè)計》,這些課程從無到有,從有到優(yōu),離不開李鐵軍院長的悉心付出。作為主講人,“這門課程從最開始的沒有教材到我們自己找資料、編教材,現(xiàn)已成為本碩博的主干課程。“我還是特別喜歡上課。我的課上沒人玩手機,第一排常常會坐滿了人,講到有精彩的地方,同學們還會報以掌聲!崩钤洪L坦言道!盁o論是教書育人還是做科研,都要培養(yǎng)學習的興趣,讓他們腦洞大開。在傳授知識的同時,還要傳授做人的品質(zhì)。讓學生胸懷更寬廣,視野更開闊!
“一切有利于學科發(fā)展和師生健康成長的,就是好的!
在學院推進“雙一流”建設(shè)的過程中,李鐵軍院長感到任重而道遠!坝渖险,得其中也;欲其中者,得其下也;欲其下者,無所得也。先定一個大目標,學科排名爭取進入全國前十五名!崩铊F軍院長認為,設(shè)定長遠目標對于目標實現(xiàn)有著重要的意義,“用高標準要求,即使最終結(jié)果達不到,也能實現(xiàn)很大進步”。
“學院的科研氛圍和人文氛圍非常重要。嚴謹、踏實、進取、不畏困難,機械學院也形成了獨特的文化。對于年輕教師和管理工作者,李院長認為,要親自帶領(lǐng)年輕人,讓他們明確科學邊界,知道科學問題是怎樣的,并且要明確自身的責任與肩上的擔子,不要妄自菲薄,要腳踏實地的做每一件事,厚積而薄發(fā)”。
人才工作是實現(xiàn)學院發(fā)展和在職研究生學科建設(shè)至關(guān)重要的部分。從三年前,機械學院開始每年引進10個優(yōu)秀人才。李鐵軍院長說,“除了引進新鮮血液,對于人才來講還要引育并重,著力加強人才培養(yǎng)力度。我主張:一切有利于學科發(fā)展和師生健康成長的,就是我們努力的方向!
裝備強則國家強。學院興則學校榮。李鐵軍院長秉承著“工學并舉”的理念,攻克著智能制造業(yè)領(lǐng)域一個又一個的難題,用自己的科研精神培養(yǎng)著一代又一代的年輕人。也許在不久的將來,地層深處、海洋及宇宙空間超高層建筑現(xiàn)場,會活躍著這樣一群機器人,他們的名字叫“工大制造!”