一份“知行合一”的答卷!数字所联培博士杨泽源斩获重量级金奖当前位置: 首页 » 资讯中心 » 院内新闻

日前,由丁汉院士、严思杰教授指导,华中科技大学与集萃数字制造装备与技术研究所联合培养的博士杨泽源,斩获第15届“上银优秀机械博士论文奖”金奖。

该奖由上银科技股份有限公司(HIWIN)于2011年设立,并由中国机械工程学会组织评选,是国内机械工程领域博士论文的最高荣誉。此次获奖,是华中科技大学在该奖项金奖上“零”的突破,也成为长三角国创中心“行本教育”的生动范本。

 

 

 

200多页、十万字,一份“知行合一”的答卷

杨泽源的获奖论文《大型构件机器人柔顺磨抛机理与表面质量调控研究》,主要面向我国大型构件高品质制造的重大需求,聚焦大范围作业场景下,如何实现机器人自主的预测、规划、决策等闭环调控。

“我在现场感受过。”这是杨泽源选择研究方向的最初动力。

偌大的车间,几十位工人“全副武装”,身着防护衣,戴着“猪鼻子”口罩,站在脚手架上,几十米长的大型构件,要靠手工一点一点打磨。“很多厂房没有空调,现场漫天粉尘,甚至没有合适落脚的地方。而工人们却要憋在厚厚的防护服里,日复一日地劳作。”

这一场景,让杨泽源所在的科研团队看清了行业的“卡脖子”困境——传统人工打磨效率低、环境恶劣、精度不稳,大型龙门机床又成本高昂、适配性差,大型构件加工领域迫切需要一种高效精准的解决方案。

2018年,杨泽源获得本科直博的资格,就来到了数字所。在导师丁汉院士、严思杰教授的指导下,杨泽源充分沉浸在一线环境中,深切地理解了产业的痛点和国家的战略需求方向,也更加深刻地理解了“科研”能够带来的价值和意义。

大型构件机器人磨抛的研究,是一个复杂的系统性问题。在数字所,有学术大咖提供理论指导,有师兄们孵化的企业提供实践基地,有经验丰富的工程师与同门们提供技术支持。而且,“我们楼下就有一辆20多米长的高铁车体,直接从现场拉过来的。

这让杨泽源倍感珍惜。由于研究对象尺寸巨大,每次实验都需要好几位师兄弟齐上阵才能共同操作完成,经常闷头干到两三点,“沉浸进去了便不会感觉疲倦”,这是每一位科研人的坚守。

直到24年底毕业,200多页、近十万字的论文成果才终于成形。几年来理论与实践的反复碰撞、磨合,日渐形成了这份“知行合一”的答卷。 

 

“让机器人自己知道,哪一个位置是最好的”

“上银优秀机械博士论文奖”以评审规范严谨、宁缺毋滥而闻名,金奖多次空缺,其卓越学术声誉备受业界认可。

本届评选,共吸引了两岸四地52所高校优秀博士参与。经过学校限额推荐、形式审查以及170余位函评专家初审、复审评议,最终来自清华大学、上海交通大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、大连理工大学等21所高校的32篇论文进入终审答辩,经10余位院士专家听取汇报并质询答辩后,评选出26篇获奖论文,其中金奖只此一篇。

 

 

大型构件机器人加工,要保证最优设置,就需要不断调整优化。传统方式里,每次调整都是个“大工程”,少则数日多则一月。而杨泽源博士论文中一个很重要的工作,就是将这些数据模型化并计算最优方案,“让机器人自己知道,哪一个位置是最好的。”

杨泽源提出了加工质量与误差动态作用下的机器人末端加工精度主动调控与保障方法,实现了大型曲面构件机器人磨抛误差动态补偿与质量提升,应用于高铁白车身、大型风电叶片等制造过程,有效降低了机器人作业误差,并将数天的调试时间,缩短到了十几分钟。

杨泽源不仅参与建设了国内首条高铁白车身机器人柔顺磨抛产线,助力实现了“复兴号”高铁平整度优于0.5mm/m的高品质磨抛,还参与了大型跨声速风洞构件机器人加工系统的优化以及飞机蒙皮机器人磨抛质量调控等重大项目,突破了机器人加工精度保障、柔顺力控打磨等关键技术,为我国高端装备制造提供了重要支撑,作为主要参与人获得了机械工业科学技术发明特等奖。

这都让杨泽源深感自豪。“项目从哪里来?就是从国家和一线企业的需求里来的。我们以产业的真问题作为研究课题,又把我们的研究成果,真正应用到了一线去。” 

 

行本教育:把论文写在祖国大地上

杨泽源学术与实践高度融合的科研之路,得益于华中科技大学“培养卓越工程师”的育人理念,也得益于长三角国家技术创新中心“产教融合联合培养研究生”的创新实践——这是长三角国创中心“行本教育”理念下的重要一环。

对于杨泽源来说,这一模式最重要的,就是把学术和实践导师、一线技术人员、各种产业问题……都聚到一个平台上,多维度地观察和解决一个实践问题:我们的研究所,正在关注什么样的国家战略、攻克什么样的技术难关?我们的那些孵化企业,正在面对什么样的市场考验?我们一线的工人,最期待什么样的流程和工具改善?

“你每天沉浸在这些问题中,就会不自觉地反观自己的学术研究。你会去想,我们到底为什么而出发?”

 

 

导师丁汉院士、严思杰老师,都一再强调要做“顶天立地”的研究,这也成为杨泽源进行学术探索的重要遵循。“‘顶天’,就是要发高水平的论文,有理论上的突破;‘立地’,就是一定要能够解决真正产业上的实际需求、解决一个或一类的问题。”

每次与导师的交流,杨泽源都要提前做好功课。丁老师的提问总是追到“最后一毫米”。从国际前沿到机理逻辑,再到数据细节——最新水平在哪里?方法为何有效?边界与不足何在?数据是否可靠、误差从何而来?因此你不仅要有好实验结果,更要把背后的逻辑讲清,把“现象”讲成“必然”。

丁老师的追问,让杨泽源养成了“自我追问”的思考习惯,更让他多科研多了一份严谨和敬畏。而严老师也数十年如一日在无锡从事产学研研究,为此还在无锡“安了家”,晚上一有时间就拉着学生们一起到家里做饭,边吃饭、边讨论,回去后再接着干。这种“手把手”的教学、“四两拨千斤”的点拨,总是让杨泽源感觉“醍醐灌顶”、茅塞顿开。

一个“微生态”也在支撑着杨泽源的研究。“研究院有很多技术人员可以请教;还有一些在创业的师兄,他们更了解市场、了解企业需求。”这让杨泽源可以高效地交流很多工程技术上的问题,也会在“从技术到产业”的推动中,有意识地主动考虑实际应用的场景与成本问题。

他明显感受到,基于实践的培养,目标会很明确,对问题的洞察也会更敏锐。与此同时,数字所组织的学术沙龙/创客学堂的讲座、院企交流等活动的举办,也让驻扎在无锡的学子们在学习和生活方面更加丰富多彩。

目前,杨泽源正继续跟随丁汉院士与严思杰教授从事博士后研究。面向国家重大需求,他已经参与“机器人化智能制造”等国家级重大项目3项;发表SCI论文20余篇,取得授权发明专利10余项。

杨泽源也期待,未来自己的研究可以更加深入,并且应用到更多样化的产业场景中。就像他在获奖感言里的那句话——

把论文,写在祖国大地上。