上海大学“机械电子工程”国家重点学科教授、“特种机器人”研究室主任罗均申报的“基于双飞行机器人技术的航天返回舱新型搜寻方法与试验”课题获2007年度启明星计划(跟踪)支持。日前,笔者采访了这位年方37岁的特种机器人技术专家。
出生和成长在重庆的罗均告诉我,他也是知识改变命运的受益者。从小学习成绩不是太好的他在重庆清华中学得到了人生第一次转折,水木清华的氛围激起了他对知识的渴求。谈起自己在成长中得到的帮助,罗均说最应感激自己的父母。虽然他们的文化程度都不高,但他们尽了自己最大的可能为子女的学习创造条件。除了父母,大学期间有一位叫赵波的年轻老师对罗均日后的成长也影响至深。赵老师视罗均为同辈人,与他交流甚多,给了他很多鼓励。有一个例子可以证明他们的师生关系的密切程度。罗均是受了赵老师的影响报考其研究生,两年后赵老师自己考进上海交大念在职博士,其间,他们主要通过书信和电话等方式继续硕士研究生的授受。接着赵老师又极力鼓励罗均来上海交大念博士。
“这样我报考了交大机器人研究所念博士,师从时任该所所长吕恬生教授。我比赵老师只低一年级,我俩从师生关系变成了师兄弟,换成其他老师这种事情是不大可能发生的。”三年后,罗均博士毕业并应邀到上海大学电子科学与技术博士后流动站进行博士后研究;而赵波老师更想为家乡面貌的改变尽一份努力,婉拒了上海交大的挽留回到了自己的母校———河南理工大学机械学院任教,后来担任了院长。目前他是上海交大的兼职教授和博导。
罗均在交大读博的三年中,两年多时间是在做缆索机器人项目。上世纪90年代正是上海建造斜拉索大桥的高峰,为了防止缆索内部钢丝的锈蚀,需要在斜拉索聚乙烯护套外表面涂敷一层聚氨酯涂料。若采用人工涂敷,一座桥以260根计,要耗近一年的时间,而机器人在短短的半个月内就可以完成,这个项目前后做了三年。那段时期,罗均的主要时间几乎都用在了徐浦和杨浦大桥的现场试验上。其间,罗均不仅完成了自己的博士论文,而且还写了近20篇其他论文。他的博士论文以自行研制的世界首台缆索机器人为主题,由于论述有特色,该论文盲评时得到了97的高分。“也由于项目是在导师吕恬生教授的指导下以我为主完成的,对自己今后独立从事科研工作受益很大。”
新的机会在看似不经意间向有准备的人走来。参与罗均项目评审的国家863计划智能机器人主题专家、上海大学副校长龚振邦邀请罗均来上海大学读他的博士后。“我是龚老师指导的第一个博士后。过来时(2000年)很幸运,正好参与了微型飞行器的研制。”当时,对国际上微型机器人动向非常清楚的龚振邦老师了解到,美国人正在研制一种微型飞行器(最小的仅15厘米长,重量小于100克)。“这种微型飞机虽然小,却具备了飞行器的基本要素,主要用于各种侦察任务。美国国防部高级研究计划局
(DARPA)从1997年开始研制,当时他们选了包括麻省理工、斯坦福、佐治亚理工、喷气推进实验室(JPL)等6家单位参与研制,先期投入就达7000万美元,包括发动机和机载的多种传感器等的研制”。龚老师根据以上情况,结合上海大学的条件及时申报了课题。2001年,科技部同意立项,并选择清华和上海大学同时研制微型飞行器,使上海大学成为国内最早研制微型飞行器的单位之一。
罗均告诉我,当时美国人是想借助这种微型飞行器在军事上侦察对方的情况,如对手控制的山脉一侧的兵力布置等信息能实时传递反馈。这种微型飞行器非常小巧,单兵就可操作执行,即使给对方击落,损失也不大。“911”后,这种微型飞行器主要用于反恐需要,如即时掌握恐怖分子占据的某幢楼宇背后的信息等;而在经济建设中,如国土资源的调查,借助这种微型飞行器,能更清晰地做好复杂地形、地貌的勘测等。“总之,借助它能扩展人们的视野,在人难以接近的场所实时获取信息”,这也是微型飞行器目前受到不少国家重视、投入巨大财力加以研制的原因。罗均如是介绍(有关微型飞行器的研制背景及目前的发展情况请参阅本期罗均撰写的综述文章)。
罗均说他有幸跟着龚老师参与了微型飞行器的整个研制过程。“一开始,我们也是从很小的部件做起,但做了一年后发现飞机的抗风性较差,负载也有限,很多用于自主飞行的传感器难以配置。于是,就放大尺寸。现在放到1米多,重量则达到5公斤,这样就能实行自主增稳飞行,也能配上好多传感器。当然,随着材料和工艺等方面的不断进步,我们也会逐步朝微型化的方向发展。”罗均说,用这样的样机,他们已经进行了数十次的试飞,高度达到100米,能抗4级风。传回的图像很清晰。为这个项目,罗均和他所在的研究团队差不多前后做了7年。“与此相关的863计划项目有7项,国家自然科学基金有3项,包括一个863计划重点项目、上海市科委的一个重大专项等”。
2002年,罗均博士后出站。2001年31岁的他被聘为副教授;2006年他被破格晋升为教授。2003年,罗均申报的“超小型无人飞行器超视距避障控制系统的开发”项目得到启明星计划的资助。2004年,罗均申报的“超小型旋翼机自主增稳控制”项目入选了上海市优秀青年教师培养计划。2007年,除了启明星跟踪项目外,罗均申报的关于旋翼飞行机器人的变距机理又入选了上海市曙光计划资助。
近年来,作为项目组长,罗均主持国家和省部级纵向项目10项,作为总体组副组长负责纵向项目10项,其中有6项国家级项目,其中包括“十五”国家863计划项目“基于MEMS技术的微小型机器人系统及其示范应用研究”;国家自然科学基金项目“微型旋翼飞行器中的新型非对称变距机理定性研究”、国家863计划项目“面向服务机器人的MEMS传感器集成化应用研究———超小型飞行器”和上海市曙光计划项目“用于小型无人旋翼机的非对称变距定量规律实验研究”等。
谈到去年入选的启明星跟踪计划,罗均说当时提出这个课题也是因为航天发射在中国逐步成为常态,而返回舱的准确、及时、安全回收也变得越来越重要。目前航天器返回后,返回舱的寻找还是很困难,理论着陆点和实际着陆点的误差有20公里,通常要动用6架载人直升机同时寻找。罗均说他此次申报的启明星跟踪课题也是基于以往飞行机器人技术的积累,尝试用两个飞行机器人担当寻找任务。“由于返回舱着陆时会发出信号,双飞行机器人会从不同角度接受到该信号,然后很快计算出返回舱的方位,尽快找到目标”。罗均对这个课题很有期待:“这个课题如能做好意义很大,今后对救灾减灾会很有价值。理论上,只要在方圆10公里内接受到无线信号,就能跟踪到目标。目前国外还没有人做类似的题目。”
现已是国家863计划智能机器人专题专家的罗均教授明白,承上启下的重担正逐步传递到他这一代人的肩上。他说自己能有今天的进步离不开许多老师的指点、帮助,他又一次提到龚老师的支持:“那时,龚老师参加国家863会议都带我去,使我认识了一批业内的重量级专家,这对一个年轻人的成长帮助是非常大的。今后我也会以我可能的方式帮助我的学生。”
江世亮采写自2008年1月20日