【第四届“感动北航”人物】南极科考团队:守望极地 勇探未知之境
发布时间:2013-06-28

  王田苗,1960年2月生。曾先后获得西安交通大学、西北工业大学的学士硕士博士学位,而后在清华大学国家智能技术与系统实验室、意大利国家仿生力学实验室从事先进机器人技术方面的博士后研究。现任北航机械工程及自动化学院教授,博士生导师,国家教育部长江学者特聘教授,国家杰出青年基金获得者,国务院学位委员会学科评审专家组成员,国家“十一五”863计划先进制造技术领域专家组组长,机器人专业委员会副主任委员,北航校学术委员会副主任委员。
  长串的头衔背后,是王田苗教授兢兢业业艰苦奋斗的无畏品质,是他百折不挠勇闯南极的坚韧意志,是他润物无声无微不至的红烛精神。
  而南极科考团队,是由王教授带领的北京航空航天大学智能技术与机器人研究中心(ITR)团队成员,团队成员均是我校普通学生,但不普通的是他们团结无畏激情热忱的科研之心。
  团结协作艰苦奋斗为了在南极大陆极端条件下获得大范围的科学数据,极地科考机器人正成为一种迫切的极地科学考察技术手段。由于环境的特殊性,极地科考机器人在能源可持续、低温应用可靠性、无人值守智能性、高纬度精确导航和科学任务载荷集成等方面都具有挑战性,它代表了科考机器人领域的先进水平。
  而南极这块大陆,面积约1400万平方公里,相当于中国1.5倍大小,极目冰原,气吞山河,万物皆空。这无限的壮美,意味着极端恶劣的天气条件,那里风速超过55节(101.86公里/小时),能见度小于30米,气温低于零下60摄氏度。
  超过100公里每小时的风速夹杂着冰渣咆哮时的声响令人不寒而栗。
  面对国家的需要,王田苗教授在抉择:是接下任务,向机器人领域的最高山峰发出冲击?还是畏惧放弃,在优渥的环境里安稳度日?
  答案不言而喻,因为在王教授的字典里不存在“后退”二字!
  说起来容易做起来难,极地科考机器人毕竟是所有尖端技术的汇总,不仅如此,频发时空的小尺度天气系统以及海冰潮汐缝、冰盖裂隙、冰盖低温也是限制极地科考纵深发展的主要瓶颈。
  无数个日日夜夜,王教授带领他的团队测量、设计、制作、实验、失败……茫茫的路似乎没有尽头,但没有人会停下,因为即使前路无灯,心是知道的,这不是一个人的战斗。失败了,会有人一起安慰一起琢磨一起奋斗;成功了,会有人一起分享一起欢呼一起向着下一个目标进发。
  终于,他们成功了,由王教授团队研究的风能机器人“极地漫游者”于2012年2月8日在南极中山站附近冰盖上“走”出了第一步,这是我国研发的首台用再生风能驱动的机器人。本体长1.8米,高1.2米,宽1.6米,重300公斤,可在风能发电驱动下不间断地昼夜行走,能跨越高度近半米的障碍物,并在冰盖复杂地形下进行多传感器融合的自主导航控制以及国内通过卫星链路进行遥控,并且未来可搭载大气传感器、冰)取样器、地理地质分析器等。
  这是王教授的成功,更是团队的成功,没有那毫无头绪时的灵感激发,没有那逝去年华里的相互鼓励,没有那科研寂寞中的互相陪伴,“极地漫游者”怎能成功?
  百折不挠勇闯南极为了实地考察机器人的性能,2013年1月21日,王教授和团队成员、北航博士生张韬懿离开了温暖的家乡,从澳大利亚乘坐“)龙号”科考船出发,他们将穿越茫茫大海向南极进军。
  这段路上他们要忍受大海的颠簸,大浪的冲击,尤其是要4次穿越位于南纬45度—60度之间的“魔鬼西风带”。那里的大海,像一只野兽,惊涛骇浪,狂风暴雨,还会刮起寒冷的风,翻起8—15米巨浪,在西风带中“)龙号”只迎着大浪前行,然而大海却能使“)龙号”以20—30度摇晃,巨浪与船相撞激起的浪花达10—20米高,直扑高高的驾驶台,看上去十分惊心动魄。
  在此期间,王田苗教授出现了重度晕船,头晕脑胀,翻肠倒胃,一站起来就呕吐,吃什么吐什么,但他仍然坚持每天都要站起来活动,再呕吐也要吃一点,只有这样才能生存,才能不脱水,才能不生病。王教授以坚韧的毅力和无畏的精神,坚持补充体力,坚持在船体忽上忽下的强烈摇摆中撰写随行日记,记录途中的所有细节,只因这些将为机器人和设备运输途中的设计规划提供重要的参考。
  在经历了惊心动魄的航行之后,他们终于到达了南极,然而这仅仅是王教授团队工作的开始。他们顾不得休息,即刻投身到设备的安装调试状态,抓紧机会开展实验研究。由于机器人是分散运输的,王教授他们到达之后,首先要组装机器人。尽管在出发之前已经做了充足准备,但由于长途颠簸运输和极地不可预测的变化,机器人还是存在各种问题,不是通讯有问题需要重新下载驱动,就是大风冰)引起了发动机的故障;不是寒冷影响电池效率与时间,就是颠簸造成电机减速器松动间隙……但团队成员争分夺秒,很快把陆上的“极地漫游机器人”调试完毕,开展了冰盖行走实验。机器人走了近1500米,整个团队也跟了1500米,最后进入位于东南极大陆拉斯曼丘陵的中山站附近冰盖区。随后他们又抓紧时间,根据预先的测试方案,开始进行不同地形不同天气方面的实验。
  那时正是中国农历新年,团队成员远在南极,牺牲与家人共度新年的团圆时间,奋斗在前线,没有新鲜蔬菜,没有温暖舒适,没有家人在旁,只有凛冽寒风的陪伴和不分昼夜的工作。
  对南极的科考并不只有一次,在2007年12月,第24次南极科考队员王教授团队成员王挺控制“)雁”低空飞行机器人系统多次成功完成了150米高度的海冰观测任务,获取了图像和温度数据,初步验证了抗风能力、环境适应能力,标志着中国极地科考机器人的研究及应用进入一个新的阶段。在2009年12月,科考船“)龙号”靠近中山站期间,在中国第26次南极科考队领队袁绍宏、党办主任王建国、船长王建忠等领导的主持下,王教授团队成员谢成荫、曾庆儒控制“贼鸥”飞行机器人系统成功进行了)龙船破冰侦察实验。
  踏在漫天风)征程上,勇敢的心不畏阻挡,沿途抛下软弱与迷惘,风雨后阳光美丽辉煌!
  师生共勉润物无声作为北航机械学院教授,王田苗教授科研、育人双管齐下,他认为集产学研为一体,才是培养人才的有效途径。也因此,成功的不仅是王教授,还有他的团队。
  王教授在指导学生上展现出了他的敬业负责和真诚热情。他不仅关心学生的学业:指导学生选择研究方向、讨论关键技术攻关,也对学生严格要求,逐步培养学生的严谨性;与此同时他还给予方法指导,一步步引导学生开展研究工作,并定期组织博士生和硕士生进行学生交流和讲演。在王教授的指导下,学生的研究热情被调动起来,研究的能力被锻炼出来,研究的细节被推敲出来。
  王教授还经常和学生一起吃饭,他认为这样近距离的交流,能更好地让学生获得放松并完整表达自己的想法。的确如此,在这样平等的交流方式中,学生们总是和老师无所不谈,点点智慧之火也总是在这里摩擦碰撞至于燎原。每年的新生开学,王老师都会为每位新生准备学习手册和笔记,并和他们一切讨论和回答各种问题。王老师每年还会和学生一起参加自行组织的爬山活动、运动会和联欢晚会。
  整个团队师生工作在一起、学习在一起、生活在一起,形成了一个温暖的大家庭。这种氛围也鼓舞了一批又一批的老师和学生,他们被王教授无微不至的关心所打动,为他执着科研的毅力所打动,为他无畏困难的勇气所打动,为他孜孜不倦的精神所打动。他们团结、他们无畏、他们激情、他们热忱!王教授的精神就这样一点一滴、一丝一缕地凝华,一团一簇、一代一辈地绽放。
  在那片无人生存的冰)天地,王田苗教授和他的科考团队战胜了严寒的气候,战胜了生存的畏惧,战胜了科学的困难。他们勇于探索,积极创新,为了国家科研的进步,为了追求无穷的真理,他们将和机器人一起继续踏上科考的征程,用求知若渴的心灵和傲)欺霜的灵魂,去开辟另一片广阔的天空。(“感动北航”组委会)
 


 



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