机器人领域的愚公——记天津大学机械工程学院教授黄田

2016-08-12  

杜艳萍

                

                      

少年怀志 任重道远

  1953年,黄田出生在天津一个高级知识分子家庭。父亲黄钰生,是我国第一代赴美留学生,著名教育家,天津民进创始人之一;母亲授业于北京师范大学,优秀的家庭熏陶让年幼的黄田早早就立下读书报国的志愿。黄田在山西上山下乡三年,那时候,他还未满17岁,和别的知青一样,都还在长身体,饭量特别大,他和一个伙伴每天合拉500斤煤跑80里路,就是为了多吃一个窝头。这段经历成就了他日后坚韧、执着、不达目的不罢休的品格。

  回城后,黄田被分到一家铸造厂,干的是被别人视为“苦役”的翻砂工作。面对这样的重体力劳动,他不但不以为苦,还常和一些工友鼓捣些省力的小窍门,渐渐地对机械产生了兴趣。那时,白天工厂的劳作让他疲惫不堪,到了晚上,他依然在父亲的指导下聚精会神地补习中学课程。功夫不负有心人。终于,恢复高考的第一年,黄田如愿以偿地考入天津大学机械系。

  在校期间,他潜心苦读,一心要将逝去的时光补回来。1982年,他刚刚大学毕业,就考上了研究生。1984年,他研修毕业,继而留校任教。命运总是垂青于勤奋之人,1986年,从美国普渡大学做访问学者归来,他又如愿地考上了天津大学博士研究生,并师从于我国首批博士生导师、著名机械工程专家和教育家、天津大学机械学科创始人彭泽民先生。1990年,他以优秀成绩顺利获得工学博士学位,同年被破格评为副教授,两年后又因业绩显著破格晋升教授,1993年,他成为了天津大学最年轻的博士生导师。这位踌躇满志的学子,终不负少年时立下的读书志向,开始在学术的道路上向着报效祖国的目标攀登。

十七年磨一剑

  1995年,黄田获得国家教委优秀青年教师出国留学基金资助,赴英国著名Warwick大学做访问教授。在那里,一个研究方向仅有一名教授,都是德高望重的学术权威。一年的国外生活,使他在专业技术领域更上一层楼,同时也开阔了眼界,对机械工程专业的学术前沿有了更充分的认识。

  回国后,黄田一直从事制造装备与系统、机器人学、机械动力学的一线教学和科研工作。1997年,敏锐的他在国内率先开展并联机构的设计理论和技术研究,当时在中国,这一领域还基本处于空白期。黄田带领研发团队与清华大学合作研制成功了我国第一台大型Stewart平台型镗铣类并联机床原型样机,获得1999年度教育部科技进步奖。但是由于该研究方向不能很好地运用于经济生产,研究一度受到羁绊。那段时间,他没有气馁,而是静下心认真查阅国际上该领域的文献,发现高速并联机器人在轻小物料高速搬运、包装、分选等方面独具优势,是食品、药品、电池等相关行业自动化生产线的首选装备。而西方发达国家依靠其专利技术壁垒,长期垄断世界高速并联机器人市场,价格居高不下。于是,“研发具有自主知识产权的高速并联机器人新机构”的念头在黄田脑海中迅速闪过,并在心中生根发芽。2001年,黄田带领研发团队重整旗鼓,向着心中的梦想又开始了新的征程。

  梦想就像生长在高山上的鲜花,要得到它,勤奋是攀登的绳索。每天清晨,黄田总是第一个走进实验室,直到深夜,他还埋头于测量和设计工作。很多时候,他都要工作到凌晨,整个办公大楼唯他一窗独明。

  宝剑锋从磨砺出。凭着这份执着,他带领研发团队历经10余年的不懈努力 ,先后攻克了机构创新、设计控制、装备技术等难题,发明了二平动、柱坐标式和三平一转等多种高速并联机器人新机构,形成了尺度-结构-驱动器参数一体化集成设计新方法,突破了几何精度保障、高速平稳控制、作业装备布局、物料视觉跟踪、抓取路径规划5项关键技术,取得了国内外公认的研究成果,形成了中国完全自主知识产权的高速并联机器人关键技术,并有部分技术填补了国际空白。获授权美国专利3件,国家发明专利和软件著作权30余件。利用专利技术与企业合作研发的新装备解决了长期制约产能、产品质量和安全生产的瓶颈问题,新增销售额4.97亿元、新增利润1.36亿元。

满墙荣誉,桃李芬芳

  走进黄田的办公室,迎面的墙上挂满了各种奖励与荣誉。这其中有许多是他作为导师在培养人才方面做出的成绩。作为天津大学机械工程学院的前任院长、“长江学者”和天津大学机械工程学科带头人,黄田始终遵从教育先行的教学理念,提出了“以人为本,播精择粹”的办学方向,先后主持国家机械工程实践教学示范中心,国家机械基础教学基地,机械设计及理论国家重点学科的申报与建设工作。获天津市优秀教学成果一等奖,并被评为全国德育先进个人,全国大学生挑战杯、天津市优秀博士论文、首届上银优博论文铜奖指导教师。这位不苟言笑的教授,以他深厚的专业理论和严谨的治学态度为国家培养了一批批优秀的科研人才。

心与民进永相连

  黄田的父亲黄钰生先生是天津民进的元老,早在1956年就加入了中国民主促进会。也许是自幼受父亲的影响,黄田对民进组织总有一种难解的情怀。黄老先生在世时常说:参政议政是民主党派的主要职能,民进是一个以文化教育界知识分子为主体的党派,你们年轻人应该勇挑重担,为国家多建真言献良策。1990年7月,黄田经祝玉琥先生介绍加入到民进组织的行列里,与父亲一样成为了民进中的一员。从此,他的心便紧紧地与民进联系在了一起。

  虽然他承担了很多教学、科研和行政管理工作,其他社会活动也很多,但对民进事业的热情始终如一。早先在做民进基层组织负责人时,针对大家日常工作繁忙的特点,他提出在继承支部定期碰头会的基础上,形成了无事不议、小事快议、大事细议的工作作风和工作方法,正确处理了民进工作与其它工作的关系,有效地提高了工作效率。为提高民进会员的凝聚力和思想建设水平,除了组织各种时事政治的学习外,他千方百计地构想出各种参观、联谊、探望民进老前辈等活动,让每位会员都感受到组织的关怀与温暖。由于经费有限,黄田常常个人出资支持活动。

  “先天下之忧而忧,后天下之乐而乐”,正如严隽琪主席在学习实践活动专题讲座中所说的:“中国读书人的优良传统就是忧国忧民,民进的爱国传统与这一优良传统一脉相承。”作为市委会副主委,他带领科技医卫委员会的委员们结合自身工作特点与当前政策,积极为政府建言献策。近两年来,组织设计申报课题28项,报送天津市政协提案15件,涉及民营医院发展、污染治理、高校技术成果转化等多个领域。2015年,由黄田与民进市委常委王侃共同执笔的《在多重机遇叠加的时点思考我市“十三五”的应对之策》在市政协专题常委会上作为发言课题被采用。他就是这样默默地用实际行动践行着民进以党为师,立会为公,执政为民的宗旨。

续写“中国创造”的神话

  黄田在接受采访时说,未来的中国机器人市场中,并联机器人将占据重要地位,具有重要且广泛的产业应用,国产并联机器人在保障先进技术的前提下,成本可以大幅降低,为中国企业的机器人大面积应用提供了更为有利的条件。在当前中国企业转型升级的大背景和国家政策的大力扶植下,国产工业机器人的市场将出现前所未有的高速增长并具有无限的发展空间。

  带着愚公移山式的执着与拼搏,黄田从不惑走到花甲,回头望去,虽一路掌声一路花,虽满地殊荣桃李天下,但他从未因此而懈怠,依然初衷不改,在国内外高精尖的技术领域里为中国民族工业的振兴亮剑博弈。

(作者单位:民进市委会)