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追逐“中國機(jī)器人”夢想——記九三學(xué)社河南省委會科技委員會委員、河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院教授袁夫彩
2023-08-23 09:47:54   來源:中華網(wǎng)河南  分享 分享到搜狐微博 分享到網(wǎng)易微博

追逐“中國機(jī)器人”夢想——記九三學(xué)社河南省委會科技委員會委員、河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院教授袁夫彩

【人物名片】 袁夫彩,河南工業(yè)大學(xué)教授,九三學(xué)社河南省委會科技委員會委員。兼任國家自然科學(xué)基金同行評議專家、國家教育部博士點(diǎn)基金同行評議專家、全國互換性與測量技術(shù)學(xué)會理事、河南省科技特派員、鄭州市科普專家。

袁夫彩癡迷于機(jī)器人(12.710,0.23,1.84%)的故事,還得從1999年我國駐南聯(lián)盟大使館公然遭到美國轟炸說起。

那時(shí),袁夫彩還是哈爾濱工業(yè)大學(xué)的一名碩士研究生。他從新聞報(bào)道中看到我國駐南聯(lián)盟大使館幾乎淪為廢墟,從電視機(jī)里聽到美國隱形轟炸機(jī)揚(yáng)長而去的轟鳴聲以及同胞們撕心裂肺的哭喊,這讓他驚詫我國和美國的科技和武器裝備力量對比如此懸殊,也讓他明白了“科技才是第一生產(chǎn)力,科技強(qiáng)國”不是一句寫在紙上的空談。

追逐“中國機(jī)器人”夢想——記九三學(xué)社河南省委會科技委員會委員、河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院教授袁夫彩
8月4日,袁夫彩在河南某食品科技公司指導(dǎo)工作。(受訪者供圖)

2000年,袁夫彩考上了哈爾濱工程大學(xué)(原名為哈爾濱軍事工程學(xué)院)控制理論與控制工程專業(yè)博士研究生,選擇從事機(jī)器人研究,從此開始了他的“機(jī)器人夢”。

從零開始

當(dāng)時(shí),做機(jī)器人研究尚缺乏科研經(jīng)費(fèi)作為支撐。袁夫彩認(rèn)真查閱國內(nèi)外相關(guān)機(jī)器人資料,反復(fù)論證,最終確定“水下船體表面清刷檢測機(jī)器人研制”的課題,并著手撰寫機(jī)器人科研申請書申請經(jīng)費(fèi)。“這個(gè)項(xiàng)目其實(shí)是伴著淚水完成的,那一年我人生中發(fā)生了一件遺憾的事情……”袁夫彩說。

題目確定好之后,他開始編寫研究內(nèi)容、研究技術(shù)路線,提出機(jī)器人的創(chuàng)新點(diǎn),制作樣機(jī)……他除了教學(xué)就是整天泡在實(shí)驗(yàn)室,鮮少回家。當(dāng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)好后,袁夫彩回到家中,卻發(fā)現(xiàn)父親臥床不起,送到醫(yī)院后檢查出是腦出血。因?yàn)檠诱`了治療時(shí)機(jī),父親最終撒手人寰。袁夫彩眼含熱淚安葬了父親,轉(zhuǎn)身又回到了實(shí)驗(yàn)室……

就這樣,功夫不負(fù)有心人,袁夫彩的項(xiàng)目申請最終被黑龍江省列為省重大攻關(guān)科研課題。有了經(jīng)費(fèi)之后,學(xué)校馬上成立了以袁夫彩為組長的三人科研攻關(guān)小組,指導(dǎo)教師是孟慶鑫和王立權(quán)兩位教授。

搞科研是嚴(yán)謹(jǐn)和枯燥的。機(jī)器人樣機(jī)制作出來以后,袁夫彩所在的小組白天做實(shí)驗(yàn),晚上進(jìn)行理論分析和計(jì)算機(jī)仿真,不僅有實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn),還有大水池內(nèi)實(shí)驗(yàn)和松花江輪船水下表面的實(shí)際測試。

在模擬實(shí)驗(yàn)階段中,袁夫彩被查出一側(cè)甲狀腺上長了一顆結(jié)節(jié)且有粘連,醫(yī)生會診后初步懷疑是癌癥。在黑龍江省腫瘤醫(yī)院做完手術(shù)后的不到一周內(nèi),袁夫彩又來到了學(xué)校,開始了第二次模擬海洋大水池的實(shí)驗(yàn)……

機(jī)器人的很多控制元件、電器元件都不能沾水,袁夫彩便想到模擬人體的方法,在機(jī)器人肚子上設(shè)計(jì)了一個(gè)閥,一旦機(jī)器人“肚”里進(jìn)水,壓力增大,肚臍眼處就會往外冒氣泡,這時(shí)候,大家就得趕緊把機(jī)器人瞬間“撈”上來,從而保護(hù)機(jī)器人。

然而這種方法仍然有進(jìn)水的風(fēng)險(xiǎn),大家經(jīng)過多次研討,最終找到了解決辦法:在機(jī)器人關(guān)鍵部位做好常規(guī)密封之后,用軟密封膠再把機(jī)器人密封一遍,然后把機(jī)器人各部分用螺栓固定起來。這樣再把機(jī)器人放下水,果然沒有再出現(xiàn)進(jìn)水冒氣的問題,大家都松了一口氣……就這樣,通過課題組共同努力,該項(xiàng)目最終通過了專家鑒定驗(yàn)收,同時(shí)獲得了黑龍江省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

河南是農(nóng)業(yè)大省,也是國家的糧倉。博士后出站后,袁夫彩選擇了被譽(yù)為糧食行業(yè)“黃埔軍校”之稱的糧食大學(xué)——河南工業(yè)大學(xué),又開始對機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)繼續(xù)進(jìn)行攻關(guān)。

實(shí)現(xiàn)夢想

2008年剛來到河南工業(yè)大學(xué),面對匱乏的學(xué)校機(jī)器人研究科研條件,袁夫彩并沒有氣餒。沒有實(shí)驗(yàn)設(shè)備器材,他就自己做機(jī)器人零件、做實(shí)驗(yàn)器材;沒有團(tuán)隊(duì)和經(jīng)費(fèi),他就自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和仿真,召集河南工業(yè)大學(xué)、昆山同日機(jī)器人智能科技有限公司和黃河科技學(xué)院等單位多名專家和學(xué)者組建團(tuán)隊(duì)……

經(jīng)過一點(diǎn)一滴努力,從模型的建立,到算法的實(shí)現(xiàn);從信息檢測到智能控制;從單機(jī)到批量的試制;從單用戶試用,到多用戶推廣……刻苦攻關(guān)奮戰(zhàn)了四年后,“TR-B系列智能糧油袋裝產(chǎn)品裝車機(jī)器人”終于成功。

實(shí)際驗(yàn)證表明,“TR-B系列智能糧油袋裝產(chǎn)品裝車機(jī)器人系統(tǒng)”實(shí)現(xiàn)了裝車過程信息查詢、機(jī)器人工作過程查詢、信息檢測及監(jiān)控、故障報(bào)警提醒、巡車定位和地面引導(dǎo)、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)故障診斷等功能,耦合了防光污染技術(shù),運(yùn)用手機(jī)、平板可實(shí)現(xiàn)無線遠(yuǎn)程操作。機(jī)器人系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)、軟件和控制技術(shù)等均屬于原創(chuàng)技術(shù)。

在中糧集團(tuán)、益海嘉里金龍魚(35.140,-0.10,-0.28%)集團(tuán)、澳加糧油公司等多家大型糧油加工企業(yè)推廣應(yīng)用后,該機(jī)器人系統(tǒng)表現(xiàn)出高效率、低損耗、高穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn),既減輕了裝卸工人的勞動強(qiáng)度,提高了裝車效率,提升了糧油行業(yè)的機(jī)械化和智能化水平,也產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,受到了企業(yè)的好評。

2022年,相關(guān)專家對“TR-B系列智能糧油袋裝產(chǎn)品裝車機(jī)器人系統(tǒng)的研制與應(yīng)用”成果進(jìn)行了鑒定評價(jià),一致認(rèn)為:該項(xiàng)目成果在糧油加工末端袋裝產(chǎn)品自動裝車關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備系統(tǒng)方面填補(bǔ)了空白,整體技術(shù)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。這意味著袁夫彩和他的團(tuán)隊(duì)研制的機(jī)器人在糧油加工末端袋裝產(chǎn)品自動裝車關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備系統(tǒng)方面達(dá)到乃至超越了美國的相關(guān)研究。這項(xiàng)核心科學(xué)研究成果獲得了河南省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),他本人也獲得了河南省科技特派員、鄭州市創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、鄭州市科普專家等榮譽(yù)稱號。

服務(wù)社會

“我是農(nóng)民的兒子,我從來沒忘記自己的初心……”袁夫彩把目光投向了更加廣闊的天地。

他參加了九三學(xué)社河南省委會和九三學(xué)社鄭州市委會舉辦的百名專家科技行活動,參與多家公司的產(chǎn)學(xué)研合作,為企業(yè)科技創(chuàng)新出主意,協(xié)助企業(yè)建立省、市級科技企業(yè)平臺和申報(bào)高新技術(shù)企業(yè)與創(chuàng)新示范企業(yè)。

2023年8月,袁夫彩來到周口市淮陽區(qū)某農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化國家重點(diǎn)龍頭企業(yè)開展特派員專項(xiàng)技術(shù)服務(wù)。針對收購原料小麥的主要區(qū)域出現(xiàn)不同程度地降雨導(dǎo)致小麥出芽率較高等問題,袁夫彩現(xiàn)場給企業(yè)解疑答難。他說:“小麥出芽或萌芽會使面粉的出粉率降低、粉色變?nèi)酰笃谏a(chǎn)的面條發(fā)黏,饅頭彈性差和易粘牙等;芽麥干燥工作不及時(shí)可能會使食用安全性受到不良影響。但是只要合理處理芽麥,加入擦麥環(huán)節(jié),擦掉麥芽和麥溝中的毒素,減少灰塵和減低毒素影響,調(diào)整小麥加工工藝和設(shè)備,可以加工出百姓需要的小麥專用粉的……”

隨后,針對如何更好地合理利用雨后災(zāi)區(qū)芽麥問題,袁夫彩又向企業(yè)提出合理化建議:及時(shí)干燥小麥原糧,降低含水率;優(yōu)選酶抑制劑,抑制小麥酶活性;加強(qiáng)比重分級,優(yōu)選出顆粒飽滿的麥子;對芽麥進(jìn)行適度擦麥處理,減少菌落總數(shù);對芽麥和常規(guī)小麥進(jìn)行科學(xué)搭配,適度地控制制粉工藝方法;加強(qiáng)數(shù)字化、智能化和無人化升級改造,提高生產(chǎn)效益……“袁教授的科技服務(wù)讓我們企業(yè)全體職工吃下了定心丸,也幫助我們解決了制約企業(yè)生產(chǎn)的科技難題……”河南某食品科技公司董事長激動地說。

就這樣,袁夫彩帶領(lǐng)著他的團(tuán)隊(duì)恪守著“民主、科學(xué)、愛國”的初心,幾十年如一日始終追逐著他的“中國機(jī)器人夢想”,一邊默默地從事著科研和教學(xué)工作,一邊力所能及地服務(wù)社會。這些年,袁夫彩先后撰寫了《工業(yè)機(jī)器人及其應(yīng)用》和《水下特種機(jī)器人理論及其應(yīng)用研究》等論文和論著四十多篇,被九三學(xué)社河南省委會評為“脫貧攻堅(jiān)先進(jìn)個(gè)人”,先后獲得省部級及其以上科研獎(jiǎng)勵(lì)5項(xiàng),為我國機(jī)器人發(fā)展,特別是為水下特種作業(yè)機(jī)器人發(fā)展和國家糧食安全戰(zhàn)略,不斷貢獻(xiàn)著青春和智慧。

“下一步想要圍繞高科技、高智慧、微型化和實(shí)用化的機(jī)器人繼續(xù)開展研究,為鄉(xiāng)村振興,為國家發(fā)展做點(diǎn)實(shí)實(shí)在在的事情……”展望未來,袁夫彩堅(jiān)定地說。

轉(zhuǎn)自:團(tuán)結(jié)報(bào)。

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