喜报|航空学院,全国一等奖+1

发布于 2021-09-05 23:51

近日第三届中国研究生机器人创新设计大赛落下帷幕,我校共荣获一等奖1项,三等奖2项,荣获全国总决赛优秀组织奖。其中,我院芦小龙老师指导的“基于压电作动的声操控型精密微机器人平台”项目荣获全国一等奖,这也是我校首次在该项赛事中斩获一等奖殊荣。

问道之路

近年来,我国在航空航天技术领域取得了很多举世瞩目的成果。在探月工程项目中,我校赵淳生院士团队自主研发的超声电机执行机构相继在嫦娥三号、四号和五号探测器上得到应用,对月球探测任务的圆满完成发挥了重要作用。面对“嫦娥五号”更为严苛的工况和性能指标,赵院士八十岁高龄仍带领团队攻坚克难,研制了具有更高精度和更好极端环境适应能力的超声电机组件,在“嫦娥五号”探测器上顺利完成了光谱仪反射镜面精准控制的使命。指导教师芦小龙副教授便是在这样优秀的科研团队中磨练成长起来的。

作为赵院士的弟子和团队成员,芦老师经常给同学们讲述赵院士勇敢战胜病魔,科研报效祖国的传奇经历。“崇德效山,求是学海”是赵院士勉励每一位团队成员的寄语,也对我们这些科研小白们产生了深刻的影响。

在我国载人航天技术不断发展的当下,长周期太空旅行、火星载人登陆等计划已经提上日程,但是作为必要支撑的空间生命科学试验技术等基础研究领域尚处在初步阶段。在空间微重力环境下开展细胞尺度的精准试验技术与自动化核心装备仍然有待突破,根本原因在于许多关键技术问题无法解决。其中,针对单细胞等生物微颗粒的微尺度、高生物兼容性精密微操控技术就是制约空间生命科学试验有效载荷性能水平的重要因素之一。

瞄准载人航天技术发展过程中的这一重大科研需求,芦小龙老师以超声电机技术为基础,结合其国外访学期间的研究成果,带领课题小组开展了微尺度智能压电作动技术的相关研究

芦小龙老师(右2)指导团队开展讨论

奋勇夺冠

第三届中国研究生机器人创新设计大赛于今年4月正式开赛共有来自167家培养单位的762支队伍参加,其中共有730支队伍提交了作品。大赛主要围绕机器人技术及其应用等各个领域,重点考核研究生的市场需求洞察、创新性设计和关键技术实现等能力,按照创意作品的成熟度和技术特点分成仿真组、部件组、集成组和医疗健康专项组四类。经过初赛评审,共有172支队伍入围决赛。

团队的创新项目是“基于压电作动的声操控型精密微机器人平台”。本项目面向空间生命科学研究和临床快速检测诊断当中对集成化微型智能实验检测设备的需求,结合压电作动与微纳操控技术,搭建了声操控型精密微机器人平台。通过与视觉反馈技术相结合,我们实现了活细胞及微颗粒的长距离定向精准运输。该平台充分利用了压电微驱动器件功率密度大,体积紧凑的特点,无需外接复杂管路即可实现高精度捕获与驱动,不仅适用于细胞与微生物的光学检测,在面向空间微重力环境使用的微全分析系统领域也有着广阔的应用前景。

本次荣获第三届中国研究生机器人创新设计大赛一等奖,并非一蹴而就。在第二届中国研究生机器人创新设计大赛中,小组成员就全力备赛,由18级硕士王志文带领小组成员拿到三等奖的成绩。这次能有幸获得一等奖离不开经验的积累,但更多的是机械结构力学及控制国家重点实验室给我们的大力扶持以及团队成员和指导老师的齐心协力,这些都给予了组员们充分的信心去站上国家级赛道,与国内高手们一决高下。

具有人-机交互功能的声操控型精密微机器人平台

虽然我们课题项目的阶段性成果以参赛的方式为学校和团队赢得了荣誉,但是我们也清醒地意识到在这方面的研究和探索才刚起步。运载火箭、深空卫星和空间站等技术向大家展示了我国航天事业的发展壮大,但要实现人类的长时间太空旅行和航天员登陆火星,仍有大量的前期基础研究有待攻克。本项目的顺利实施证明了微尺度智能压电作动技术在精密微驱动领域不仅具有良好的市场前景,对促进智能动力微组件技术应用于空间环境探测和开展太空生命科学试验等方面,还具有十分重要的研究意义与应用价值。

小组成员协作完成实验

团队成员说

2020级硕士欧欢

基于对航空航天的热爱,我在考研的时候选择了南京航空航天大学。芦老师课题组致力于微尺度作动技术方面的研究,其实这是我以往没有接触过的领域。但经过了解,我对其发展前景产生了浓厚的兴趣,想尽自己的绵薄之力将其应用到空间生命科学领域。加入微尺度智能作动技术团队的一年里,我享受着安静舒适的科研场所和不骄不躁的学术氛围。芦老师严谨认真的科研态度在这一年潜移默化地影响着我,他那句“态度决定高度,细节决定成败”口头禅时常萦绕耳畔。一年时间,在导师和课题组师兄师姐以及同门的帮助下,从一个科研小白一天天成长进步。课题组内的氛围沉稳又不失活泼,课余时间大家会相约打羽毛球,爬山,劳逸结合,科研生活变得十分充实。

成员欧欢利用微操控平台进行实验

2020级硕士赵聪

我本科就毕业于南京航空航天大学,本着对航空航天事业的热爱和对科研的兴趣,我决定留校读研。第一次知道芦老师科研团队是在其学校个人主页上,我看到了很多高水平的学术论文(如ACS Nano, Small, Adv. Funct. Mater., Mech. Syst. Signal Process.等)。尤其是几位师兄都以第一或第二作者发表SCI,让我对这个相对年轻的课题组充满了兴趣。于是,在本科毕设选题的时候,毅然选择了芦老师作为我的导师。芦老师挂在嘴边的一句话是:态度决定高度,细节决定成败!事实上他也是这么做的,也要求我们如此。每周一次的组会是我们查漏补缺的好机会,通过看师兄师姐的汇报,总能学到很多新东西。芦老师对待学生很负责,对我们工作中出现的问题,总会给出恰当的指导。就这样,我顺利完成毕业答辩,也毅然决定留在课题组。

这次团队取得了优异的成绩,明年我们还会继续参加类似的比赛,争取更好的成绩!冲冲冲!祝课题组越来越好,也欢迎大家了解或者加入我们课题组!

成员赵聪在进行电化学检测实验

眼前的成果只代表过去,我们也不会止步于此次的一等奖,这将会是我们团队更进一步的开始!

欢迎加入芦小龙老师团队!

http://faculty.nuaa.edu.cn/luxiaolong/zh_CN/index.htm

https://pdlab.nuaa.edu.cn/2017/0622/c876a43593/page.htm

图文丨航空学院 19级研究生 魏 莹

审核丨工作室 王昌武

平台发布丨工作室 彭 骞

出品丨航空学院团委学生会 航小宇工作室

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