勇攀機器人技術新高峰

文/包金琳

勇攀機器人技術新高峰

文/包金琳

在哈爾濱工業(yè)大學機器人研究所有這樣一位年輕的科研工作者，他和他的團隊在機器人領域不斷追求創(chuàng)新，并已在醫(yī)療機器人、特種環(huán)境機器人、高速重載工業(yè)機器人、高精度柔順機器人系統(tǒng)等方面取得多項標志性成果，他就是黑龍江省職工創(chuàng)新標兵機器人研究所副所長、機電學院院長助理杜志江教授。

杜志江出生于遼寧北鎮(zhèn)一個貧寒的農村家庭。1991年，他懷著兒時的夢想踏進了哈工大的校門。哈工大“規(guī)格嚴格，功夫到家”的嚴謹治學風格、哈工大人忘我工作的豪情壯志深深感染著他。4年的大學生涯，他如饑似渴地學習各種知識，成功獲得機器人研究所的研究生保送資格。

杜志江本科是學機械的，但導師安排他做的是電控工作。為了學習更多新知識，他幾乎每天都泡在實驗室和圖書館里。當時信息不發(fā)達，為了了解新的知識和動態(tài)，他經常坐火車硬座跑到北京去查閱資料。“還記得當時為了設計一塊語音電路板，我跑到正在建設中的北京中關村，白天挨家店鋪去找、去問，晚上回到招待所連夜修改方案，花了整整半個月時間才找到合適的芯片。”杜志江回憶道。回校后，他刻苦做實驗，每天都到深夜。就這樣5個多月后他終于完成了人生的第一個科研項目，并發(fā)表了第一篇科技論文。

杜志江的博士課題是為上海寶鋼做自動清渣機器人。為了現(xiàn)場調試機器人的各項技術指標，他必須穿著厚厚的工作服，頂著爐旁的高溫和不時飛濺出的鋼花，在轉爐旁邊進行現(xiàn)場調試。工作時，他的衣服經常是干了又濕、濕了又干，上面沉積的都是汗堿，常有一股酸味。有幾次擠公交車，有人嫌他臟把他攆了下去。當時委屈的眼淚在他眼圈里打轉，但是一想到寶鋼領導為了把鋼年產量從700多萬噸提高到800萬噸那焦急的目光，杜志江咬牙堅持了下來。經過日復一日的反復實驗，他終于調試成功，這項成果使寶鋼實現(xiàn)了300噸轉爐不停爐清渣作業(yè)的新模式，每年提高鋼產量100多萬噸。

博士畢業(yè)后，杜志江面臨著何去何從的抉擇。蔡鶴皋院士的那句“機器人技術是世界各國都搶占的技術高地，一定要把我們國家的機器人技術搞上去”讓他下定決心留下來，繼續(xù)從事他鐘情的機器人事業(yè)。機器人業(yè)界內流傳著這樣一句話：“如果說機器人是制造業(yè)的皇冠，那么醫(yī)療機器人就是皇冠頂上的明珠。”當時，醫(yī)療機器人技術在國外已經開展了大量研究，進口一套醫(yī)療機器人設備需要2000多萬元人民幣，但是國內研究還基本處于空白，從事這項研究工作面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

如何突出重圍？別無選擇，只能靠實干、靠創(chuàng)新！杜志江和學生們經常通宵達旦地查閱文獻、構思方案、編寫代碼、操作實驗，從最簡單的“繞兒線輪”開始，逐項進行攻關。由于醫(yī)療機器人要在病人身上動刀子，對精準性、可靠性要求特別高。為了驗證系統(tǒng)的功能，尸體標本實驗必不可少。“剛開始接觸尸體標本，我自己都頭皮發(fā)麻、兩腿發(fā)軟，嚇得不行，但一想到自己是老師，是帶頭人，自己不動手，學生們怎么辦？實驗怎么辦？當時所有做實驗的標本，都是我和實驗室的另一位老師傅去抬。”就這樣，經過6年無數(shù)次計算、設計、討論和修改，他們終于突破了核心技術，建立了具有自主知識產權的國產手術機器人系統(tǒng)，通過了科技部的現(xiàn)場驗收。2013年，杜志江團隊已經研制出二代手術機器人系統(tǒng)，達到了國內領先水平，打破了國外的技術壟斷，走在了國際前沿。“一想到自己的工作能有機會使老百姓獲益，我就興奮得睡不著覺。讓中國的普通老百姓也享受到高水平的醫(yī)療服務是我的中國夢，這個夢想一定能夠實現(xiàn)！”杜志江激動地說。

科學家的使命既要如癡如醉地探索學術前沿，也要注重將成果用于改善民生、推動社會進步。2009年，杜志江接到一個有關煤礦安全生產的煤礦探測機器人項目。當他第一次穿上礦工服、戴上安全帽、配上礦燈、乘坐罐兒籠下到地下幾百米深的礦井時，黑暗、潮濕、恐懼幾乎讓人窒息。當時他下定決心，一定要用技術改善煤礦安全生產的探測條件。經過兩年多上百次的實驗，他帶領團隊不斷突破技術壁壘，使項目真正轉換成了產品。這一項目當時由國家安全總局特批，成為國內第一個獲得“礦用安全標志證書”的機器人產品，并成功實現(xiàn)了產業(yè)轉化。

為了將成果盡快轉化成生產力，杜志江開始探索將技術和資本相結合的道路。但是，作為一名高校科研工作者，走出校園去找市場遠比在實驗室中推導公式要難得多。杜志江嘗試著找醫(yī)療器械廠商推廣技術，但由于技術門檻過高，很多廠商都望而卻步。在愛人和朋友的支持下，杜志江自籌資金開始了自行產業(yè)轉化的艱難之路。天道酬勤，在省市領導的關懷下，手術機器人成果轉化已經進入快車道。

“做科研就要勇往直前，不遺余力。”杜志江先后主持和參加了國家重大科技專項、“863計劃”、科技支撐等國家級課題20余項，獲得國家技術發(fā)明二等獎1項、黑龍江省技術發(fā)明獎一等獎1項、二等獎2項，授權和受理國家發(fā)明專利50余項。他所研制的科研成果基本都實現(xiàn)了應用和產業(yè)轉化，國內首臺套的 165kg負載點焊機器人也成功在國內最大的機器人本體生產企業(yè)——安徽埃夫特公司進行了批量生產，被載入了“中國企業(yè)創(chuàng)新紀錄”，累計實現(xiàn)產值超2億元。

百年名校育桃李，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)正當時。如今杜志江正充滿信心地攀登著機器人技術的新高峰。