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科学家星光大道 | 孙立宁:30年深耕,赋予机器人更多可能

核心提示:抗击新冠肺炎疫情中在体温检测、配送、消毒等众多场景中服务机器人有效代替相关人员进行作业从而减少或降低风险让人们对开发更多
发布日期:2020-06-29   来源:今日相城工作室出品   作者:今日相城工作室出品
抗击新冠肺炎疫情中
 
在体温检测、配送、消毒等众多场景中
 
服务机器人有效代替相关人员进行作业
 
从而减少或降低风险
 
让人们对开发更多服务机器人
 
的应用场景有了期待
 
此次疫情也让众多企业认识到
 
生产制造自动化、智能化的重要性
 
工业机器人、高度自动化生产线
 
的需求被加速激发
 
如何加大力度发展工业机器人
 
及智能制造产业和技术
 
也成为一大批学者和科研工作者的“心头事”
 
有这样一位机器人专家,30年来,一直致力于工业机器人及机电一体化、微纳机器人与装备、医疗与特种机器人等领域的前沿技术研究,积极推动产学研一体化发展,成功实现了微纳技术、工业机器人与自动化、微创外科手术机器人等多领域科研成果的转移转化。他就是国家科技部“十五 ”“十一五”“十二五”863计划先进制造领域专家,江苏省先进机器人技术重点实验室主任、苏州大学机电工程学院院长、苏州大学相城机器人与智能装备研究院院长孙立宁。

从小热爱科学
潜心研究机器人30年
 
我从小就喜欢看《我们爱科学》,这是我的科学启蒙读本,激发了我对机器人、激光、宇宙飞船等科学知识的无限渴望。也就是从那时候起,我开始憧憬机器人,想要成为一名科学家。
 
回想起儿时的梦想,孙立宁至今记忆犹新。
 
1981年,孙立宁考入哈尔滨工业大学机械系学习,期间,蔡鹤皋院士从美国留学回到哈工大开始国内机器人的研究,成功研制出我国第一台弧焊机器人和点焊机器人,并在1986年组建了哈工大机器人研究所。“当时这种科研氛围使得我们对机器人产生了非常浓厚的兴趣,也萌生了在这个领域作出贡献的愿望。”1990年,孙立宁成为蔡鹤皋院士的博士生,正式进入机器人研究领域,从此“微纳机器人”“医用机器人”“工业机器人”成为他科研生涯的关键词。
 
1990年,孙立宁在导师蔡鹤皋院士的引领下,通过一根“压电陶瓷”开启了他微机器人技术的研究之路。他率领团队经过5年的不懈努力,研制出高性能压电陶瓷驱动电源与全数字控制器、纳米级微驱动系统,这些成果广泛应用于微位移输出装置、力发生装置、机器人、光学扫描等领域。
 
与此同时,孙立宁开发了6自由度并联微驱动机器人、2自由度大行程微驱动机器人等多种纳米级微驱动机器人。立足该方向,他先后承担和完成了多项国家项目,分别于1996年和1998年获航天工业总公司科技进步奖二等奖。
 
“工业机器人是我导师第一个开创的方向。”在导师蔡鹤皋院士的指导下,90年代后期,孙立宁围绕国家在工业机器人领域的战略规划,带领团队开展工业机器人领域的深入研究。20多年来,担任过国家863计划多个项目的副总师或者总师,并跟长春一汽、海尔集团、奇瑞等企业开展产学研合作,将科研成果成功实现产业化。
 
在医用机器人领域,21世纪伊始,孙立宁果断抓住手术机器人发展的机遇,带领团队在科技部的支持下率先在国内开展了“机器人辅助骨科手术系统”的研究,实现了国内当时最完整的全数字化骨科手术机器人系统。此后,又先后开发了“椎间盘置换手术机器人”“脊柱微创手术机器人”等多个种类的骨科手术机器人,相继承担了多项国家级的腹腔镜微创手术机器人项目,攻克了多项核心关键技术。
 
探索产学研模式
让科研成果“落地生金”
 
高技术研究成果要转化为实际生产力,服务于社会发展和国家建设。孙立宁一直铭记导师蔡鹤皋院士的这句话。在多年的科研生涯中,他一直积极探索产学研协同发展模式,推动科研成果“落地生金”。
 
苏州是长三角重要的制造业生产基地,在推进智能制造的过程中,对机器人的应用需求格外强劲。正是敏锐地觉察到这一迫切、广泛、持续的市场需求,2009年,孙立宁带领团队从哈尔滨来到苏州,创建了江苏汇博机器人公司,推动工业机器人实现产业化。
 
2010年,孙立宁进入苏州大学担任机电工程学院院长,从事教学和科研工作。2015年,相城区和苏州大学达成战略合作框架。
 
孙立宁领衔组建了苏州大学相城机器人与智能装备研究院并担任院长,致力于打造国内外具有影响力的机器人与智能装备领域产学研公共服务平台,为推动区域经济社会转型升级,打造机器人与智能装备产业高地贡献科技智慧与力量。
 
研究院成立之初,围绕工业机器人智能化、微纳制造与装备、激光加工与装备、传感器与人工智能、智能制造系统集成5大研发方向,孙立宁组建了5个研发团队,每个团队有10名左右的研发骨干,开展相关领域的科研攻关。同时,孙立宁引进相关的创业团队与研究院组建的研发技术团队进行融合,加速实现科研成果产业化。
 
最近,研究院研发中心的一款清洁机器人正在进行紧张的性能测试。该机器人由15位软硬件研发人员耗时近两年完成,相关专利正在申请中。孙立宁介绍,研发团队经过四年左右的积累和沉淀,成果初显。
 
2019年,研究院负责的“机器人环境建模与导航定位专用芯片及软硬件模组”项目获批国家重点研发计划重点专项,目前正在启动。参与了十多个国家机器人行业标准陆续发布实施。若干技术跟相关创业团队结合,实现了20多个项目的产业化,有效助推了区域工业转型升级。
 
作为机器人与智能装备领域的专业孵化器,研究院目前有35家平台企业,2019年实现产值近两亿元。孙立宁表示,未来,研究院将进一步围绕苏州、相城的机器人与智能装备发展需要,加强创新人才的引培力度,加大创新平台的建设速度和质量,加速实现成果转化。同时将加大产业孵化器建设,引进高质量的创业团队加入到这个平台,通过跟技术平台的合作,打造良好的研发平台生态圈。

致力传承创新
走向“下一个30年”
 
凭借在机器人学科建设和产业推动方面做出的卓越贡献,孙立宁摘得2019年“何梁何利”基金科学与技术创新奖。今年,他再次以成果转化和创新创业方面的突出成绩,荣获仅次于国家最高科技奖的“全国创新争先奖”。
 
科学研究要“顶天立地”,要让科研方向“顶天”,面向科技发展前沿,面向国家战略需求,产业化应用要“立地”,服务好地方经济发展。一路走来,孙立宁一直以恩师蔡鹤皋院士为榜样去培养学生,经常勉励他们要有格局、能吃苦、敢创新。
 
前不久,苏州大学机电工程学院的两名本科生以共同第一作者身份分别在顶级期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》、《Applied Materials Today》杂志上发表学术论文。目前,孙立宁已经培养了100多名博士,300多名硕士,近25名博士后。他的许多学生在创新创业方面有所建树,在跻身国产机器人第一梯队的埃夫特机器人股份有限公司、国内物流领域领先品牌元谋机器人等知名机器人企业中,都有孙立宁弟子的身影。
 
“看到许多学生成为了高校的学术带头人、国家龙头机器人企业的创始人或技术主要负责人,担当了我国机器人产业发展的中坚力量,我真的非常欣慰。”孙立宁寄语年轻的科研工作者,在科研学习中要传承我国机器人事业中几代人坚守的责任与情怀。
 
当前,随着人工智能、云计算、5G等新技术的快速推进,机器人将在更多领域得到应用,市场规模将持续增长。孙立宁表示,人才是产业发展的“源动力”,未来,自己的重心工作还是培养更多的人才,推动中国机器人产业更好更快发展。
 
我会带着团队一起,继续专注机器人的研究和开发,在机器人领域坚定地走从理论到应用再到产业化的可持续道路。”
 
孙立宁潜心笃志、砥砺前行
 
走向机器人科研生涯的
 
“下一个30年”!
 
 
 
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