【我们奋进的五年】机械系现代机构学与机器人化装备实验室：践行使命，砥砺奋进

编者按：

中国共产党清华大学第十五次党员代表大会即将召开，这是在学校开启新百年第二个十年新征程、全校师生员工以实际行动迎接党的二十大的重要时刻召开的一次重要会议，肩负着汇聚智慧、形成共识、统筹规划、引领发展的重要使命，既要全面总结过去五年学校党的建设和事业发展取得的成绩和经验，也要认真分析新形势新问题，为学校新百年新阶段实现高质量发展谋定方向、擘画蓝图。

为迎接学校第十五次党代会的召开，我们特推出“我们奋进的五年”系列报道，通过广大师生校友的切身体会和思考，共同回顾五年来的不凡历程，展望未来新的篇章。

清华大学现代机构学与机器人化装备实验室可追溯至汪劲松教授于1995年在原精密仪器与机械学系创立的实验室的并联机床研究方向，我国第一台大型镗铣类并联机床即诞生在该实验室。实验室主要研究领域为机器人与机构学、先进与智能制造装备，面向国家重大战略需求，重点研发高速并联机器人、移动式加工机器人、自主移动机器人以及协作和软体机器人等，研究工作集中于构型设计、性能评价、尺度优化方法等现代机构学理论前沿和面向制造与人机共融的机器人化高端装备。疫情期间，实验室将机器人技术应用于疫情防控，研制出测温机器人和咽拭子采样机器人，为疫情防控提供了有力保障，展现了清华人的责任与担当。

以科研攻关解决国家重大战略需求的同时，实验室同样重视人才培养工作。实验室将人才培养和团队建设融入日常科学研究活动中，重点培养学生的责任心和科研能力，打造了一支自信、开放、创新、求实的科研队伍，形成了以家国情怀为底色、以科研创新为本色、以国际交流为特色的研究生培养模式，培养的研究生已开枝散叶深入到航空航天等多个重点领域。

家国情怀是底色

家国情怀，是中国科研工作者的精神底色。2020年初新冠疫情肆虐，对社会生产生活带来重大影响。疫情就是命令，防控就是责任。根据疫情防控政策，快速体温筛查和核酸检测是疫情防控的重要技术手段，实验室将所积累的机器人技术拓展应用，研制出了适用于室外环境的测温机器人“阿荼”，实现了室外测温准确度优于0.2℃，在清华大学布置使用200余套，为学校常态化疫情防控作出了重要贡献。“阿荼”的研制过程充满了挑战，室外测温干扰因素多、技术难度大，为了能解决学校复工复学的燃眉之急，实验室的老师和同学们日夜兼程奋斗近两个月，当时还是在读博士生的宫昭和孟齐志(目前两人均为实验室在站博士后，均入选了清华大学“水木学者”计划)主动选择推迟论文答辩，全身心投入到测温机器人的研发工作。他们认为，作为清华人，要有责任感和家国情怀，能在疫情防控等重大社会事件中贡献个人力量是自己的荣幸。

高效准确的核酸检测是疫情防控的另一项关键举措。2020年初，实验室在读硕士生崔亚峰(2021年硕转博)积极响应学校的号召，参与了咽拭子采样机器人研发。当时世界上没有任何一款可供参考的“咽拭子采样机器人”，研发过程面临诸多挑战，从采样、留样到保存，每个环节都有技术难关等待攻克。崔亚峰在老师的指导下从一名“技术小白”迅速成长起来，自主设计了咽拭子采样的关键部件——软体末端执行器，克服重重困难，终于在六月份研发出全球第一台全流程自动化采样机器人，采样有效性高达100%。疫情期间的这段科研攻关经历，虽然辛苦，却让崔亚峰因为能用技术专长为学校和社会作贡献而感到无比自豪。

科研创新是本色

创新激荡浪潮涌，风劲正是扬帆时。面对国外技术封锁，自主创新是打破制约、解决关键需求的唯一出路。实验室探索出了以揭示规律、创造发明、改造世界为指导思想的科技创新研究模式，表现为“寻其道、谋其术、求其魂、索其变、用其精”的辩证统一过程。在该模式的指导下，围绕航空航天领域大型复杂构件的高效高质量加工需求，设计了具有轻量化、灵巧化特点的五轴全并联加工模块和以该模块为核心的移动式加工机器人，提出了把“机床”举起来实现“随时随地五轴加工”的制造概念，开辟了机器人化、小型化、便携式原位柔性加工新技术领域，实现了加工技术和装备的颠覆性创新。研制的移动式混联加工机器人在北京卫星制造厂进行了多种型号产品的生产，效率提升了1倍以上，且摆脱了对进口大型五轴机床的依赖。解增辉博士(实验室在站博士后，入选清华大学“水木学者”计划)自读博开始就深度参与了该机器人的研发工作，他说：“在实验室刘辛军教授、谢福贵副教授的指导下，亲历了仿生行为概念提出、方案构思与论证、样机研制、技术验证和应用的全流程攻关，深切感受到科技创新对技术突破的重要意义。当研究成果真正在航天领域得到实际应用时，心中的自豪感和使命感油然而生。”

解增辉在用移动机器人加工航天大型结构件

国际交流是特色

独学而无友，则孤陋而寡闻。学术研究不能闭门造车，为拓展学术视野，紧盯机器人领域学术前沿，实验室鼓励同学们参与国际化学术交流，每年都会安排多名同学参加机器人领域的国际会议，让同学们走出去，了解行业国际动态，见贤思齐，取长补短。近五年来，实验室还主办和承办了多项国际会议，把学术前沿请到国内，同学们可以在“家门口”实现国际化交流。举办学术会议是复杂的系统工作，同学们以志愿者、口头报告等形式深度参与其中，既展现了主人翁风貌，也锻炼了交流表达能力。例如，孟齐志博士(在站博士后，北京市优秀毕业生，入选清华大学“水木学者”计划)在实验室读博期间曾赴日本、加拿大、意大利、奥地利等国家的大学进行学术交流，他说：“鼓励国际化学术交流成为了我们实验室的特色，在拓展国际视野的同时，我的科研能力也获得了有效提升，对我们的学术成长有着举足轻重的影响”。

实验室师生合影

星光不问赶路人，时光不负实干者。现代机构学与机器人化装备实验室从成立至今，一直坚守做国家和社会需要的科学研究，面向国家重大需求和人才培养，做向上捅破天、向下扎到根的科研和研究生培养工作，立德树人，重视学生责任心培养和科研能力训练，以国家和社会发展为己任，让学生站得高、看得远、想得深、做得实。春风浩荡满目新，扬帆奋进正当时。作为清华人，机械系将在实干中奋勇拼搏、赤诚奉献、踔厉奋发、砥砺前行!

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