機器人領域的愚公
天津大學機械學院工業(yè)機器人研發(fā)團隊的領跑者——黃田
由民進天津市委會副主委,天津大學機械工程學院教授黃田領銜研發(fā)的“高速并聯(lián)機器人關鍵技術及工程應用” 于2016年1月8日,在北京人民大會堂召開的國家科學技術獎勵大會上,獲得國家技術發(fā)明成果二等獎。5月,黃田教授又榮獲全國五一勞動獎章。
少年懷志 任重道遠
1953年,黃田出生在天津的一個高級知識分子家庭。優(yōu)秀的家庭熏陶使年幼的黃田早早就立下努力讀書,報效祖國的志愿。然而,一場“文革”的劫難,讓未滿17歲的黃田不得不放下手中的書本在山西開始了長達三年的上山下鄉(xiāng)生活。
回城后,他被分到一家鑄造廠做翻砂工作。面對這樣的重體力勞動,黃田不但不以為苦,還常和一些工友鼓搗些省力的小竅門,漸漸地對機械產(chǎn)生了興趣。那時,白天工廠的勞作足以讓他疲憊不堪,但到了夜晚,他卻仍能聚精會神地在父親的指導下補習中學課程。終于在恢復高考后的第一年,黃田如愿以償?shù)乜既胩旖虼髮W機械系。
1984年,他研修畢業(yè),繼而留校任教。1986年,他從美國普渡大學做訪問學者歸來,如愿考上了天津大學博士研究生,師從中國首批博士生導師、著名機械工程專家和教育家、天津大學機械學科創(chuàng)始人彭澤民先生(民進元老)。1990年,他獲得工學博士學位,同年被破格評為副教授,兩年后又因業(yè)績顯著破格晉升教授,1993年,他成為了天津大學最年輕的博士生導師。這位躊躇滿志的學子,終不負少年時立下的讀書志向,開始在學術的道路上向著報效祖國的目標攀登。
十七年磨一劍 打造具有中國自主知識產(chǎn)權的工業(yè)機器人
1995年,黃田赴英國著名華威大學做訪問教授?;貒螅S田一直從事制造裝備與系統(tǒng) 、機器人學、機械動力學方向的一線教學和科研工作。1997年,他在國內(nèi)率先開展并聯(lián)機構的設計理論和技術研究,當時在中國,這一領域還基本處于空白期。黃田帶領研發(fā)團隊與清華大學合作研制成功了我國第一臺大型Stewart平臺型鏜銑類并聯(lián)機床原型樣機,并獲1999年度教育部科技進步獎。但是由于該研究方向不能很好地運用于經(jīng)濟生產(chǎn),研究一度受到羈絆。那一階段,黃田沒有氣餒,他靜下心,認真查閱國際上該領域的文獻,發(fā)現(xiàn)長期以來,高速并聯(lián)機器人在輕小物料高速搬運、包裝、分選等方面獨具優(yōu)勢,是食品、藥品、電池等相關行業(yè)自動化生產(chǎn)線的首選裝備。而西方發(fā)達國家卻依靠其專利技術壁壘,長期壟斷世界市場、價格居高不下。于是,“研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的高速并聯(lián)機器人新機構”這個念頭在黃田腦海中迅速閃過,從此便在心中生根發(fā)芽。2001年,黃田帶領研發(fā)團隊重整旗鼓,向著心中的夢想又開始了新的征程。
歷經(jīng)10余年的不懈努力 ,他帶領研發(fā)團隊發(fā)明了二平動、柱坐標式和三平一轉等多種高速并聯(lián)機器人新機構,形成了尺度-結構-驅動器參數(shù)一體化集成設計新方法,突破了幾何精度保障、高速平穩(wěn)控制、作業(yè)裝備布局、物料視覺跟蹤、抓取路徑規(guī)劃5項關鍵技術,取得了國內(nèi)外公認的研究成果,形成了中國完全自主知識產(chǎn)權的高速并聯(lián)機器人關鍵技術,并有部分技術填補了國際空白。獲授權美國專利3件,國家發(fā)明專利和軟件著作權30余件。利用專利技術與企業(yè)合作研發(fā)的新裝備解決了長期制約產(chǎn)能、產(chǎn)品質量和安全生產(chǎn)的瓶頸問題,新增銷售額4.97億元、新增利潤1.36億元。
滿墻榮譽? 桃李芬芳
作為天津大學機械工程學院的前任院長、教育部長江學者特聘教授、天津大學機械工程學科帶頭人,黃田始終遵從教育先行的教學理念,提出了“以人為本,播精擇粹”的辦學方向,先后主持國家機械工程實踐教學示范中心、國家機械基礎教學基地、機械設計及理論國家重點學科的申報與建設工作。獲天津市優(yōu)秀教學成果一等獎,并被評為全國德育先進個人,全國大學生挑戰(zhàn)杯、天津市優(yōu)秀博士論文、首屆上銀優(yōu)博論文銅獎指導教師。他以深厚的專業(yè)理論知識和嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度為國家培養(yǎng)了一批批優(yōu)秀的科研人才。
心與民進永相連
黃田的父親黃鈺生先生是天津民進的元老,早在1956年就加入了民進。黃老先生在世時常說:“參政議政是民主黨派的主要職能,民進是一個以文化教育界知識分子為主體的黨派,你們年輕人應該勇挑重擔,為國家多建真言獻良策?!?990年7月,黃田經(jīng)祝玉琥先生介紹加入民進,與父親一樣成為了民進的一員。從此 ,他的心便緊緊地與民進系在了一起。
早先在做民進基層組織負責人時,他提出在繼承支部定期碰頭會的基礎上,形成無事不議、小事快議、大事細議的工作方法,有效地提高了工作效率。為提高民進會員的凝聚力和思想建設水平,除了組織各種時事政治的學習外,他構想出各種參觀、聯(lián)誼、探望民進老前輩等活動,讓每位會員都感受到組織的關懷與溫暖。由于經(jīng)費有限,黃田常常個人出資支持活動。
作為市委會副主委,他帶領科技醫(yī)衛(wèi)委員會的委員們積極為政府建言獻策。近兩年來,組織設計申報課題28項,報送天津市政協(xié)提案15件,涉及民營醫(yī)院發(fā)展、污染治理、高校技術成果轉化等多個領域。2015年,由黃田與民進市委常委王侃共同執(zhí)筆的《在多重機遇疊加的時點思考我市“十三五”的應對之策》在市政協(xié)專題常委會上作為發(fā)言課題被采用。他就是這樣默默地用實際行動踐行著民進以黨為師、立會為公、執(zhí)政為民的宗旨。
續(xù)寫“中國創(chuàng)造”的神話
黃田在接受采訪時說,未來的中國機器人市場中,并聯(lián)機器人將占據(jù)重要地位,具有重要且廣泛的產(chǎn)業(yè)應用,國產(chǎn)并聯(lián)機器人在保障先進技術的前提下,成本可以大幅降低,為中國企業(yè)機器人的大面積應用提供了更為有利的條件。在當前中國企業(yè)轉型升級的大背景和國家政策的大力扶植下,國產(chǎn)工業(yè)機器人的市場將出現(xiàn)前所未有的高速增長并具有無限的發(fā)展空間。
帶著愚公移山式的執(zhí)著與拼搏,黃田從不惑走到花甲,回頭望去,雖一路掌聲一路鮮花,雖滿地殊榮桃李天下,但他從未因此而怠懈,依然初衷不改,在國內(nèi)外高精尖的技術領域里為中國民族工業(yè)的振興亮劍博弈。