日前，由丁漢院士、嚴(yán)思杰教授指導(dǎo)，華中科技大學(xué)與集萃數(shù)字制造裝備與技術(shù)研究所聯(lián)合培養(yǎng)的博士楊澤源，斬獲第15屆“上銀優(yōu)秀機(jī)械博士論文獎(jiǎng)”金獎(jiǎng)。

該獎(jiǎng)由上銀科技股份有限公司（HIWIN）于2011年設(shè)立，并由中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)組織評(píng)選，是國(guó)內(nèi)機(jī)械工程領(lǐng)域博士論文的最高榮譽(yù)。此次獲獎(jiǎng)，是華中科技大學(xué)在該獎(jiǎng)項(xiàng)金獎(jiǎng)上“零”的突破，也成為長(zhǎng)三角國(guó)創(chuàng)中心“行本教育”的生動(dòng)范本。

200多頁、十萬字，一份“知行合一”的答卷

楊澤源的獲獎(jiǎng)?wù)撐摹洞笮蜆?gòu)件機(jī)器人柔順磨拋機(jī)理與表面質(zhì)量調(diào)控研究》，主要面向我國(guó)大型構(gòu)件高品質(zhì)制造的重大需求，聚焦大范圍作業(yè)場(chǎng)景下，如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器人自主的預(yù)測(cè)、規(guī)劃、決策等閉環(huán)調(diào)控。

“我在現(xiàn)場(chǎng)感受過。”這是楊澤源選擇研究方向的最初動(dòng)力。

偌大的車間，幾十位工人“全副武裝”，身著防護(hù)衣，戴著“豬鼻子”口罩，站在腳手架上，幾十米長(zhǎng)的大型構(gòu)件，要靠手工一點(diǎn)一點(diǎn)打磨。“很多廠房沒有空調(diào)，現(xiàn)場(chǎng)漫天粉塵，甚至沒有合適落腳的地方。而工人們卻要憋在厚厚的防護(hù)服里，日復(fù)一日地勞作。”

這一場(chǎng)景，讓楊澤源所在的科研團(tuán)隊(duì)看清了行業(yè)的“卡脖子”困境——傳統(tǒng)人工打磨效率低、環(huán)境惡劣、精度不穩(wěn)，大型龍門機(jī)床又成本高昂、適配性差，大型構(gòu)件加工領(lǐng)域迫切需要一種高效精準(zhǔn)的解決方案。

2018年，楊澤源獲得本科直博的資格，就來到了數(shù)字所。在導(dǎo)師丁漢院士、嚴(yán)思杰教授的指導(dǎo)下，楊澤源充分沉浸在一線環(huán)境中，深切地理解了產(chǎn)業(yè)的痛點(diǎn)和國(guó)家的戰(zhàn)略需求方向，也更加深刻地理解了“科研”能夠帶來的價(jià)值和意義。

大型構(gòu)件機(jī)器人磨拋的研究，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)性問題。在數(shù)字所，有學(xué)術(shù)大咖提供理論指導(dǎo)，有師兄們孵化的企業(yè)提供實(shí)踐基地，有經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師與同門們提供技術(shù)支持。而且，“我們樓下就有一輛20多米長(zhǎng)的高鐵車體，直接從現(xiàn)場(chǎng)拉過來的。

這讓楊澤源倍感珍惜。由于研究對(duì)象尺寸巨大，每次實(shí)驗(yàn)都需要好幾位師兄弟齊上陣才能共同操作完成，經(jīng)常悶頭干到兩三點(diǎn)，“沉浸進(jìn)去了便不會(huì)感覺疲倦”，這是每一位科研人的堅(jiān)守。

直到24年底畢業(yè)，200多頁、近十萬字的論文成果才終于成形。幾年來理論與實(shí)踐的反復(fù)碰撞、磨合，日漸形成了這份“知行合一”的答卷。 

“讓機(jī)器人自己知道，哪一個(gè)位置是最好的”

“上銀優(yōu)秀機(jī)械博士論文獎(jiǎng)”以評(píng)審規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)、寧缺毋濫而聞名，金獎(jiǎng)多次空缺，其卓越學(xué)術(shù)聲譽(yù)備受業(yè)界認(rèn)可。

本屆評(píng)選，共吸引了兩岸四地52所高校優(yōu)秀博士參與。經(jīng)過學(xué)校限額推薦、形式審查以及170余位函評(píng)專家初審、復(fù)審評(píng)議，最終來自清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、大連理工大學(xué)等21所高校的32篇論文進(jìn)入終審答辯，經(jīng)10余位院士專家聽取匯報(bào)并質(zhì)詢答辯后，評(píng)選出26篇獲獎(jiǎng)?wù)撐?，其中金?jiǎng)只此一篇。

大型構(gòu)件機(jī)器人加工，要保證最優(yōu)設(shè)置，就需要不斷調(diào)整優(yōu)化。傳統(tǒng)方式里，每次調(diào)整都是個(gè)“大工程”，少則數(shù)日多則一月。而楊澤源博士論文中一個(gè)很重要的工作，就是將這些數(shù)據(jù)模型化并計(jì)算最優(yōu)方案，“讓機(jī)器人自己知道，哪一個(gè)位置是最好的。”

楊澤源提出了加工質(zhì)量與誤差動(dòng)態(tài)作用下的機(jī)器人末端加工精度主動(dòng)調(diào)控與保障方法，實(shí)現(xiàn)了大型曲面構(gòu)件機(jī)器人磨拋誤差動(dòng)態(tài)補(bǔ)償與質(zhì)量提升，應(yīng)用于高鐵白車身、大型風(fēng)電葉片等制造過程，有效降低了機(jī)器人作業(yè)誤差，并將數(shù)天的調(diào)試時(shí)間，縮短到了十幾分鐘。

楊澤源不僅參與建設(shè)了國(guó)內(nèi)首條高鐵白車身機(jī)器人柔順磨拋產(chǎn)線，助力實(shí)現(xiàn)了“復(fù)興號(hào)”高鐵平整度優(yōu)于0.5mm/m的高品質(zhì)磨拋，還參與了大型跨聲速風(fēng)洞構(gòu)件機(jī)器人加工系統(tǒng)的優(yōu)化以及飛機(jī)蒙皮機(jī)器人磨拋質(zhì)量調(diào)控等重大項(xiàng)目，突破了機(jī)器人加工精度保障、柔順力控打磨等關(guān)鍵技術(shù)，為我國(guó)高端裝備制造提供了重要支撐，作為主要參與人獲得了機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng)。

這都讓楊澤源深感自豪。“項(xiàng)目從哪里來？就是從國(guó)家和一線企業(yè)的需求里來的。我們以產(chǎn)業(yè)的真問題作為研究課題，又把我們的研究成果，真正應(yīng)用到了一線去。” 

行本教育：把論文寫在祖國(guó)大地上

楊澤源學(xué)術(shù)與實(shí)踐高度融合的科研之路，得益于華中科技大學(xué)“培養(yǎng)卓越工程師”的育人理念，也得益于長(zhǎng)三角國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新中心“產(chǎn)教融合聯(lián)合培養(yǎng)研究生”的創(chuàng)新實(shí)踐——這是長(zhǎng)三角國(guó)創(chuàng)中心“行本教育”理念下的重要一環(huán)。

對(duì)于楊澤源來說，這一模式最重要的，就是把學(xué)術(shù)和實(shí)踐導(dǎo)師、一線技術(shù)人員、各種產(chǎn)業(yè)問題……都聚到一個(gè)平臺(tái)上，多維度地觀察和解決一個(gè)實(shí)踐問題：我們的研究所，正在關(guān)注什么樣的國(guó)家戰(zhàn)略、攻克什么樣的技術(shù)難關(guān)？我們的那些孵化企業(yè)，正在面對(duì)什么樣的市場(chǎng)考驗(yàn)？我們一線的工人，最期待什么樣的流程和工具改善？

“你每天沉浸在這些問題中，就會(huì)不自覺地反觀自己的學(xué)術(shù)研究。你會(huì)去想，我們到底為什么而出發(fā)？”

導(dǎo)師丁漢院士、嚴(yán)思杰老師，都一再?gòu)?qiáng)調(diào)要做“頂天立地”的研究，這也成為楊澤源進(jìn)行學(xué)術(shù)探索的重要遵循。“‘頂天’，就是要發(fā)高水平的論文，有理論上的突破；‘立地’，就是一定要能夠解決真正產(chǎn)業(yè)上的實(shí)際需求、解決一個(gè)或一類的問題。”

每次與導(dǎo)師的交流，楊澤源都要提前做好功課。丁老師的提問總是追到“最后一毫米”。從國(guó)際前沿到機(jī)理邏輯，再到數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)——最新水平在哪里？方法為何有效？邊界與不足何在？數(shù)據(jù)是否可靠、誤差從何而來？因此你不僅要有好實(shí)驗(yàn)結(jié)果，更要把背后的邏輯講清，把“現(xiàn)象”講成“必然”。

丁老師的追問，讓楊澤源養(yǎng)成了“自我追問”的思考習(xí)慣，更讓他多科研多了一份嚴(yán)謹(jǐn)和敬畏。而嚴(yán)老師也數(shù)十年如一日在無錫從事產(chǎn)學(xué)研研究，為此還在無錫“安了家”，晚上一有時(shí)間就拉著學(xué)生們一起到家里做飯，邊吃飯、邊討論，回去后再接著干。這種“手把手”的教學(xué)、“四兩撥千斤”的點(diǎn)撥，總是讓楊澤源感覺“醍醐灌頂”、茅塞頓開。

一個(gè)“微生態(tài)”也在支撐著楊澤源的研究。“研究院有很多技術(shù)人員可以請(qǐng)教；還有一些在創(chuàng)業(yè)的師兄，他們更了解市場(chǎng)、了解企業(yè)需求。”這讓楊澤源可以高效地交流很多工程技術(shù)上的問題，也會(huì)在“從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)”的推動(dòng)中，有意識(shí)地主動(dòng)考慮實(shí)際應(yīng)用的場(chǎng)景與成本問題。

他明顯感受到，基于實(shí)踐的培養(yǎng)，目標(biāo)會(huì)很明確，對(duì)問題的洞察也會(huì)更敏銳。與此同時(shí)，數(shù)字所組織的學(xué)術(shù)沙龍/創(chuàng)客學(xué)堂的講座、院企交流等活動(dòng)的舉辦，也讓駐扎在無錫的學(xué)子們?cè)趯W(xué)習(xí)和生活方面更加豐富多彩。

目前，楊澤源正繼續(xù)跟隨丁漢院士與嚴(yán)思杰教授從事博士后研究。面向國(guó)家重大需求，他已經(jīng)參與“機(jī)器人化智能制造”等國(guó)家級(jí)重大項(xiàng)目3項(xiàng)；發(fā)表SCI論文20余篇，取得授權(quán)發(fā)明專利10余項(xiàng)。

楊澤源也期待，未來自己的研究可以更加深入，并且應(yīng)用到更多樣化的產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景中。就像他在獲獎(jiǎng)感言里的那句話——

把論文，寫在祖國(guó)大地上。