从安徽合肥东市区走出来的工程院院士、著名的空间机器人专家刘宏

元奇谈社会新闻 2024-10-25 16:42:57

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合肥市东市区,即现在的瑶海区,它位于合肥市主城区东部,上世纪50年代,合肥东市区成为合肥工业发展的摇篮。

1951年,合肥市在东市区建成最早的皖北机械总厂,随后,这里陆续齐聚了200多家企业,涵盖机械、纺织、钢铁、化工、电器等诸多领域,产业遍地开花。

到了本世纪初,随着国有企业改革的深入,城东老工业基地面临转型。其功能逐渐被后来的包河工业区和蜀山经开区所取代,经济发展速度有所减缓。

但是,作为合肥的老城区,东市区有着深厚的文化底蕴。这里保留着许多老合肥的文化元素和历史记忆,如曾经的工厂遗址、工人文化宫等,都是合肥工业文化的重要见证。

同时,这里的居民也有着独特的生活方式和文化传统,如合肥的方言、饮食文化等,在东市区都有着较为集中的体现。

2002 年,合肥市进行区划调整,东市区被更名为瑶海区。

就在这样一个合肥工业发展的摇篮-合肥市东市区,却走出来了一位中国工程院院士、我国著名的空间机器人专家刘宏。

刘宏,1966年12月出生于安徽省合肥市东市区(现瑶海区),从合肥十中毕业后,同年考入哈尔滨工业大学机械设计制造及其自动化专业本科,1986年7月毕业并获得学士学位。

1986年9月,刘宏考入哈尔滨工业大学机械工程系机械电子工程专业硕博连读,1993年3月,在德国宇航中心机器人与机电一体化研究所机械电子工程专业获得博士学位(联合培养)。

1993年3月以后,刘宏在德国宇航中心机器人及机电一体化研究所,先后担任研究员、高级研究员。2001年9月以后,刘宏开始担任哈工大德宇航机器人联合实验室主任。

2015年以后,刘宏先后担任哈尔滨工业大学校长助理、副校长。2021年11月18日,当选中国工程院院士。

刘宏院士是我国著名的空间机器人专家,主要从事空间机器人,机器人灵巧手,假手等方面研究工作。下面就简单地介绍一下刘宏院士在空间机器人技术方面的研究成果。

刘宏院士在空间机器人关键技术创新方面所取得的突破

1.设计出高适应性机械臂。由于在太空微重力条件下,机械臂的运动控制需要极高的精度和稳定性。

刘宏院士率领研究团队为空间机器人设计出高灵巧机械臂,其设计充分考虑了太空环境的特殊性。

他们通过采用先进的力学模型和控制算法,确保了机械臂能够准确地执行各种复杂的动作,如抓取、组装、维修等任务。

此外,刘宏院士团队还为机械臂注入了仿生理念,模仿人类手臂的结构和运动方式,使得其具有更高的灵活性和适应性。

例如,他们开展的多关节连续体设计,使得机械臂能够像人类手臂一样弯曲和扭转,实现精细操作。

这种仿生设计不仅提高了机械臂的操作性能,还为未来的空间机器人设计提供了新的思路和方法。

2. 研发出先进的传感与控制系统。由于空间机器人的传感系统是其实现精准操作的关键。

刘宏院士的研究团队开发出一系列高性能的传感器,包括视觉传感器、力传感器、位置传感器等。

这些传感器能够实时感知空间环境和机器人自身的状态,为控制系统提供准确的信息。

另外,刘宏院士团队研发的这些控制系统,均采用了先进的智能控制算法,能够根据传感器反馈的信息,快速做出决策并控制机械臂的运动。

例如,当太空机器人在执行空间维修任务时,这些控制系统可以根据故障的类型和位置,自动规划机械臂的运动路径,并调整抓取力度,确保维修任务的顺利完成。

3. 创新地空协同操作技术。从宇航员在天上“遥操作”到地面“主从遥操作”再到地面临场遥感操作,刘宏院士的研究团队不断探索和创新地空协同操作技术。

这种技术的发展使得地面操作人员能够更加直观、高效地控制空间机器人,提高了操作的精度和安全性。

此外,地面临场遥感操作技术利用先进的通信技术和虚拟现实技术,使地面操作人员能够身临其境地感受空间环境,实现更加精准的操作控制。

例如,通过虚拟现实头盔和手柄,操作人员可以像在太空中一样操作空间机器人,大大提高了操作的直观性和便捷性。

刘宏院士的研发团队成员

刘宏院士在空间机器人方面的研究成果所具有的应用价值

首先,空间机器人在国家空间安全方面具有重要的应用价值。它们可以执行卫星维修、空间站建设和维护等任务,提高我国空间设施的可靠性和安全性。

例如,在卫星出现故障时,空间机器人可以进行在轨维修,避免因卫星故障而导致的通信中断、导航失效等问题,保障国家的空间安全。

其次,空间机器人还可以进行空间碎片清理等任务,减少空间碎片对我国空间设施的威胁。

随着人类对太空的探索和利用不断增加,空间碎片问题日益严重,空间机器人的应用将为解决这一问题提供有效的手段。

最后,空间机器人可以进行空间科学实验和探测任务,为人类了解宇宙提供重要的数据和信息。

例如,空间机器人可以在月球和火星上进行地质勘探、样本采集等任务,帮助科学家研究太阳系的起源和演化。

由此可见,刘宏院士团队的研究成果,为我国未来的空间科学研究提供了强大的技术支持。

随着空间机器人技术的不断发展,我们有望在更多的领域开展空间科学研究,为人类的科学进步做出更大的贡献。

总结:从合肥工业发展的摇篮-合肥市东市区走出来的中国工程院院士刘宏,是我国著名的空间机器人专家。

刘宏院士团队合作研发的空间机器人

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