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江苏男神教授:瞄准国际前沿,攻克核心技术,助力实现这项"全球首例"!

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发表于 2020-08-01 18:43 超大游击队员 | 显示全部楼层 |阅读模式

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今年年初,在新冠肺炎疫情防控的关键期,一款由苏州大学机电工程学院孙立宁教授团队研发的智能高效环卫消毒机器人在湖北孝感等地迅速"上岗",有效打响了智能防疫的"保卫战"。本期推送,就让我们一起走进孙立宁教授的科研人生——

从小热爱科学,一根"压电陶瓷"打开梦想天窗

跟很多男孩一样,孙立宁在童年时期就对科学充满了浓厚的兴趣。"我从小就喜欢看《我们爱科学》,这是我的科学启蒙读本,激发了我对机器人、激光、宇宙飞船等科学知识的无限渴望。也就是从那时候起,我开始憧憬机器人,想要成为一名科学家。"

1981年,勤奋好学的孙立宁考入哈尔滨工业大学机械系。大学期间,他严于律己,不断提高自己的综合能力,最终出色的完成了学业。然而,孙立宁的梦想不止于此,他想要一个更广阔的平台去继续实现自己的理想和价值。1990年,已经工作一年的孙立宁选择返回校园继续攻读博士,在导师的引领下,通过一根"压电陶瓷",孙立宁的微机器人技术研究之路正式开启了。从此"微纳机器人""医用机器人""工业机器人"便成为了他科研生涯的关键词。
与此同时,孙立宁开发了6自由度并联微驱动机器人、2自由度大行程微驱动机器人等多种纳米级微驱动机器人。立足该方向,他先后承担和完成了多项国家项目,分别于1996年和1998年获航天工业总公司科技进步奖二等奖。
深耕研发一线 ,多项技术填补国内空白
90年代后期,孙立宁围绕国家在工业机器人领域的战略规划,带领团队开展工业机器人领域的深入研究。
1996年起,孙立宁以微驱动机器人为基础,进行了面向MEMS组装和封装、生物工程、光纤作业等领域的微操作机器人的研究,分别建立了微操作机器人系统,其成果被评价为"达到国内领先、国际先进水平"。同时,他研制出的8种微操作机器人得到推广应用,其中"神光Ⅲ"靶支撑和传感器支撑机器人,应用于国家重大科学工程项目上;激光陀螺精密调腔机器人,应用在国防军工生产上,包括型号研制、生产和科研,填补了国内空白,2007年获国家科技发明二等奖。
值得一提的是,孙立宁不仅带领团队做到了立足当下,解决现实所需,还时刻关注国际科研发展趋势,着眼未来提前布局研究方向。医用机器人便是一项成功探索。世界上第一台手术机器人出现在1983年,首次使用是1985年。但医用机器人真正在临床较广泛应用是进入21世纪之后,且随着相关技术的快速发展,呈现愈发火热的研究与应用态势。而早在上世纪90年代中期,孙立宁就敏锐觉察到了医用机器人的广阔前景。
21世纪伊始,孙立宁果断抓住手术机器人发展的机遇,带领团队在科技部的支持下率先在国内开展了"机器人辅助骨科手术系统"的研究,实现了国内当时最完整的全数字化骨科手术机器人系统。此后,又先后开发了"椎间盘置换手术机器人""脊柱微创手术机器人"等多个种类的骨科手术机器人,相继承担了多项国家级的腹腔镜微创手术机器人项目,攻克了多项核心关键技术。
瞄准国际科技前沿,创新不止。2008年,孙立宁率领团队针对微纳操作机器人、纳米药物基础理论与国际前沿技术,提出了融合纳米游动机器人和微纳操作机器人而形成的任务协同、功能共融的多尺度微纳米机器人创新体系结构,实现了纳米器件的三维制造,并为主动靶向纳米游动机器人的研究提供了平台支持,目前这一研究仍在不断创新突破中。
苏州是长三角重要的制造业生产基地,在推进智能制造的过程中,对机器人的应用需求格外强劲。正是敏锐地觉察到这一迫切、广泛、持续的市场需求,2009年,孙立宁带领团队从哈尔滨来到苏州,创建了江苏汇博机器人公司,推动工业机器人实现产业化。
随着科研之路的逐渐展开,孙立宁觉得科幻片里微纳机器人进入人体血管的情节不是不可实现的。

2019年1月,一台特殊的手术在福建福州成功实施。一位医生操作端远程操控手术机器人,为50公里外医院内的实验动物实施了肝小叶切除。这个全球首例基于5G网络的远程动物手术,所采用的微纳机器人正是孙立宁团队研制的腹腔镜手术机器人。
"微纳机器人的最大特点,就是操作尺度小,小到尺度为毫米、微米和纳米量级的零件都能轻松操控。"孙立宁介绍,微纳技术与机器人的融合发展,使得微纳机器人广泛应用于现代的生产和生活中,甚至在生物医学领域、军事等方面都体现出举足轻重的地位。
事实上,如何让这个处理微纳米尺寸部件的机器人真正施惠于百姓生活,也是孙立宁加盟苏州大学、创业在苏州的初衷所在。"国家发展需要'顶天立地'的人才,我们要让科研方向'顶天'、产业化应用'立地',苏州的开放经济和苏大对人才的重视支持,让我们觉得这是干事业的一方天地。"

倾心人才培养,积蓄发展力量
2010年,孙立宁进入苏州大学担任机电工程学院院长,从事教学和科研工作。担任院长一职后,孙立宁通过人才、科研、教学三驾马车并驾齐驱的方式,对学院的发展进行整体规划以进一步提高学院实力。凭借完善的整体架构,目前机电工程学院教授和副教授占专任教师总人数的71.8%,拥有智能机器人技术、激光制造工程、数字化纺织与装备技术3个二级学科博士点,组建了"江苏省先进机器人重点实验室"和"智能制造工程"新工科专业,促进了学院从量变到质变的飞跃发展。
"交叉才能创新,科研成果要转化为实际生产力才能推动社会经济的发展。"对于促进科研成果转化孵化,孙立宁非常支持学校积极打造成果转化协同创新平台的发展思路,并身体力行积极推动。2015年,在苏州市相城区和苏州大学达成战略合作框架下,孙立宁领衔成立苏州大学相城机器人与智能装备研究院;2016年,带领团队创建苏州协同创新医用机器人研究院。基于这两大产学研服务平台的功能定位和资源,并结合苏州大学学科优势和区域发展优势,有效打通了高校科研成果转化的"堵点",成功打造出一条"政产学研金"协同发展的生态链。至今已孵化出医疗机器人、工业机器人、服务机器人等领域40多家创新型企业,创造了数亿元的经济效益。

一路走来,孙立宁一直以恩师为榜样去培养学生,经常勉励他们要有格局、能吃苦、敢创新。

目前,孙立宁已经培养了100多名博士,300多名硕士,近25名博士后。他的许多学生在创新创业方面有所建树,在跻身国产机器人第一梯队的埃夫特机器人股份有限公司、国内物流领域领先品牌元谋机器人等知名机器人企业中,都有孙立宁弟子的身影。

"看到许多学生成为了高校的学术带头人、国家龙头机器人企业的创始人或技术主要负责人,担当了我国机器人产业发展的中坚力量,我真的非常欣慰。"孙立宁寄语年轻的科研工作者,在科研学习中要传承我国机器人事业中几代人坚守的责任与情怀。孙立宁表示,人才是产业发展的"源动力",未来,自己的重心工作还是培养更多的人才,推动中国机器人产业更好更快发展。

凭借在机器人学科建设和产业推动方面做出的卓越贡献,孙立宁摘得2019年"何梁何利"基金科学与技术创新奖。今年,他再次以成果转化和创新创业方面的突出成绩,荣获仅次于国家最高科技奖的"全国创新争先奖"。

从1990到2020,孙立宁在机器人领域已经走过了整整30年,他的研发成就赢得了业内外的一致高度认可。虽然这一路走来,挑战重重,但是所有的付出最终还是收获了肯定。

前路漫漫,孙立宁将带领团队继续潜心攻关,不断拓展微纳机器人的新边界,将自己最热爱的机器人事业应用到更多领域,充满信心地去迎接下一个"30年"。
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 楼主| 发表于 2020-08-01 18:45 超大游击队员 | 显示全部楼层
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 楼主| 发表于 2020-08-01 18:46 超大游击队员 | 显示全部楼层
孙立宁,男,汉族,中共党员,1964年1月出生,苏州大学特聘教授、苏州大学机电工程学院院长、博士生导师、国家杰出青年基金获得者、教育部长江学者特聘教授,国家“十五”863计划机器人技术主题专家、国家“十五”863计划MEMS重大专项总体组组长、国家“十一五”863计划先进制造技术领域专家组专家。 2001年获得中国航天工业总公司科技进步奖二等奖,2002年被评为全国高等学校优秀骨干教师,2004年获得省科技进步奖一等奖,2005年获得国家科技进步奖二等奖、省技术发明奖二等奖,2006年获得中国青年科技奖。主持过多项国家自然科学基金项目、国家863计划项目。孙立宁教授主持和参加了国 1981.09-1985.07:毕业于哈尔滨工业大学机械工程专业获学士学位
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 楼主| 发表于 2020-08-01 18:46 超大游击队员 | 显示全部楼层
简介
个人履历
1981.09-1985.07:毕业于哈尔滨工业大学机械工程专业获学士学位

1985.09-1988.07:毕业于哈尔滨工业大学机械工程学科获硕士学位

1990.03-1993.07:毕业于哈尔滨工业大学机器人研究所机电工程学科获博士学位

1993.08-1994.07:哈尔滨工业大学机器人研究所讲师

1994.08-1997.07:哈尔滨工业大学机器人研究所副教授

1997.08-1999.06:哈尔滨工业大学机器人研究所教授

1999.07-目前: 哈尔滨工业大学机器人研究所博士生导师

2001-目前:国家“十五”863计划机器人技术主题专家组 成员

2001-目前:国家“十五”863计划MEMS重大专项总体 总体组组长

2001-目前:中国机电一体化协会 副理事长

2000-目前:中国宇航学会机器人专业委员会 副主任委员、秘书长

2000-目前:中国自动化学会<<机器人>> 编委

2000-目前:中国自动化学会青年学术委员会 委员

1999-目前:中国自动化学会机器人委员会 常务委员

1998-目前:全国工业自动化系统与集成标准化技术委员会机器人分委会 委员

2009—目前:苏州博实机器人技术有限公司 董事长
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 楼主| 发表于 2020-08-01 18:47 超大游击队员 | 显示全部楼层
研究方向 主要从事纳米级微驱动及微操作机器人、高速高精度机构、工业机器人技术、并联机器人、医疗机器人、微小型机器人、仿人手臂及机器人机构与控制方面的研究工作。  科研工作简历  长江学者奖励计划特聘教授,国家杰出青年基金获得者。机器人技术与系统国家重点实验室副主任、国家“十五”863计划先进制造及自动化领域机器人技术主题专家组成员、MEMS重大专项总体组组长、国家“十一五”863计划先进制造技术领域专家组成员、中国微米纳米技术学会常务理事、中国机械工程学会微纳米制造技术分会副主任委员、中国机电一体化协会副理事长、中国宇航学会机器人专业委员会主任委员、中国自动化学会机器人委员会副主任委员。  多年来主要从事纳米微驱动及微纳操作机器人、医疗与康复机器人、微小型与仿生机器人等主要研究,主持并完成国家自然科学基金、国家863计划、973计划、国家重大专项和省部级重点科研项目20余项。
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 楼主| 发表于 2020-08-01 18:47 超大游击队员 | 显示全部楼层
个人荣誉
2020年5月30日,第二届全国创新争先奖奖状获奖者。
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