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创新无止境
——访市科技进步奖获得者马培荪
王力勤
黄?S
几年前我曾经摆弄过由日本索尼公司研制生产的机器狗，尽管只是几个简单的动作，相信工艺还是相当复杂的，当时我就想不知国内的机器人研究是什么样的状况。近日，我们有幸采访了九三学社社员、两项2004年度市科技进步奖三等奖获得者、上海交通大学机械与动力工程学院机器人研究所马培荪教授，与机器人研究来了个“零距离”接触。
马老师给我的第一印象是精力充沛，谈起机器人研究更是兴致勃勃，他1960年毕业于上海交通大学，毕业后留校在机械原理教研室从事教学科研工作，1983年起从事机器人研究工作。谈起入行他说一切都源于翻译一本国外的科技著作——《步行机器人与动力型假肢》。一边翻译他开始对机器人研究产生了兴趣。二十几年来马老师在这个领域取得了许多成就，他先后承担国家863项目10项；国家自然基金项目3项；国家经委、计委、市科委项目4项；发表论文100余篇，其中40余篇被SCI（《科学引文索引》，是美国科学情报研究所出版的一部世界著名的期刊文献检索工具，所收录的文献能全面覆盖全世界最重要的研究成果。）和EI（目前全球最全面的工程领域二次文献数据库，侧重提供应用科学和工程领域的文摘索引信息）收录；获发明与实用新型专利25项；出版学术专著、译著共7部；获市科技进步奖5项（其中1990年研制的“四足机器人”和1994年研制的“管道机器人”荣获二等奖，1998年研制的“爬壁机器人”、2004年研制的“锅炉承压管道检测机器人”和“中药智能配药系统”荣获三等奖）；市机器人自主创新奖4项；他编写的教材《液压传动》获国家优秀教材三等奖，教学成果获市一等奖，国家二等奖。
面对这些成绩，马老师坦诚地说关键在于一份热爱、两种精神。对机器人研究的热爱贯穿了他二十几年的研究里，从研究玩具机器人到医疗机器人（主要是残疾辅助功能）到现在的工业机器人，他倾注了全部的心血，唯一感到让他感到愧疚的就是家里的事情他都没有时间去关心，马老师笑着说：“家里事情我都不操心，我每天看的最多的就是我这里的机器人，而且从来没有寒暑假。”问到为何如此热爱这项研究，马老师坦诚地说首先是喜欢挑战起点高、难度高的项目，自己动手制作各种零件，乐在其中。其次，机器人研究为实际生产带来很多便利。例如，检测用机器人就能替代人在危险的环境下作业，此次获奖的“锅炉承压管道检测机器人”改变了大型电厂以往靠人检测必须停产的状况，每年可以为大型电厂每台锅炉节约下150万元的停产损失费；此次另一项获奖项目“中药智能配药系统”，拥有15项国家专利，利用机器人技术根据医生输入的处方自动完成多达520种中药颗粒剂按帖配药和包装，可与医院联网，实现网上配药服务；马老师主持研制的爬壁式机器人，是我国第一台自主开发、专门检测金属油罐容积的机器人，目前已被上海炼油厂相中并使用，用于替代传统的人工检测，此外还有望深入煤气罐、化学压力容器等危险环境，进行探伤、除锈、喷漆、清洗等工作。
在二十几年的研究中马老师坚持创新和锲而不舍的精神。他认为创新是灵魂，没有创新，科技就失去了价值。他认为作为导师自身要有创新的意识，从最早的会走路的四足机器人到现在基于SMA驱动的刚/弹耦合的轮式蠕动微小型机器人，他都不断探索如何让机器人的行为更加符合实际的需要。马老师已经培养和指导了博士后5名，博士研究生17名，硕士研究生29名。他对每个研究生的论文都一字一句的修改，课题和论文都要高质量。此外，他对本科生的要求也非常严格，主张培养他们的动手能力，几年前他仿照美国麻省理工学院的办学模式，给大学二年级开设创新实践课，把机构、控制、计算机、数学、力学等课程串起来，而且向学生灌输最新的理论，直接让学生学习最新的知识，用以激发他们的创新能力，在实践的过程中遇到困难再去求助于书本，让学生们在创新意识的指导下主动去学习基础理论。这种“跳跃式”教育，推动学生自学，把理论和实践融会贯通，学生虽然深觉“苦”，但是他们的各类知识和动手能力有了很大的提高。马老师指导的学生的课外科技成果多次在国内外科技大赛中获奖，其中他指导的学生姚沁、金晟研制的“基于SMA驱动的蠕动微型车”（又称“机器虫”）获得了美国机械工程师协会（ASME）组织的国际大学生机械设计竞赛银奖，社会反响很大。他指导的学生在全国大学生“挑战杯”中获金奖1项、三等奖1项，“机器鱼”、“登月车”等项目获得上海市科委和发明协会举办的“三枪杯”大奖。
马老师的锲而不舍是出了名的，拿到项目后就一定要研制成功，无论遇到何种困难，都要坚持把项目搞成功。马老师坦诚地说，我们研制机器人投入比较有限，相关的硬件和软件都是自己开发的，所以机器人的稳定性比较差，会遇到各种各样的困难，这个时候就需要拿出锲而不舍的精神，坚持反复试验，不断改进。在研制爬壁机器人的时候，碰到的问题就是当机器人遇到铁锈时就会随着铁锈的脱落一起落下来，马老师每次都是坚持在第一线反复试验，在一次试验中马老师还被落下的机器人砸到。为了使机器人能面对各种复杂的环境，他坚持要对这个机器人进行改进，尽管当时科研经费已用光，他的想法就是贴钱也要做成功，做事要有始有终，不可半途而废。
马老师已近古稀之年，但仍然喜欢钻在项目里，曾经有日本公司高薪聘请他去做技术顾问，都被他婉言谢绝了，“名利对我来说不重要，我还是喜欢动脑筋，自己做点事情，”正应了一句古语“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。
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