孫江宏老師和他的“卓華之刃”割膠機器人
來源:黨委宣傳部 更新時(shí)間:2023年05月22日
  【編者按】黨的二十大報告指出,教育、科技、人才是全面(miàn)建設社會(huì)主義現代化國(guó)家的基礎性、戰略性支撐,作爲高校,培養時(shí)代新人,爲國(guó)家的建設發(fā)展提供人才支撐責無旁貸。當前,在主題教育如火如荼開(kāi)展之際,學(xué)校堅持科學(xué)研究與技術創新相結合、技術創新與機制創新相結合,廣泛開(kāi)展學(xué)習研讨、調查研究,積極探索和踐行研學(xué)産用有機融合的協同育人和科技創新機制,不斷提升應用型創新人才水平和能(néng)力。本期人物推出孫江宏老師與“卓華之刃”割膠機器人的故事(shì),希望以此帶給大家激勵與鼓勵,讓我們一起(qǐ)在新的發(fā)展起(qǐ)點上,踏實前行、不斷精進(jìn)。

  日前,教育部發(fā)布的《關于公示第八屆中國(guó)國(guó)際“互聯網+”大學(xué)生創新創業大賽總決賽有關賽事(shì)獲獎名單的通知》。我校機電學(xué)院孫江宏、甯宇老師指導的“卓華之刃——複合式多功能(néng)割膠機器人技術引領者”(團隊成(chéng)員:孫英傑、胡福清、鄧美州、李乃峥、高鋒)再一次榮獲國(guó)家級銅獎。今天,就(jiù)讓我們走近卓華之刃,聽一聽孫江宏老師實驗室背後(hòu)的故事(shì)。
5年潛心研究、4次技術叠代
  卓華之刃——複合式多功能(néng)割膠機器人并不是孫江宏老師和學(xué)生們爲參加比賽而特意籌備的項目研發(fā),是自然而然落地開(kāi)花的結果,是團隊基于對(duì)固定式和移動式割膠機器人長(cháng)達5年研究、4代固定式割膠機器人技術叠代,颠覆性地研發(fā)一種(zhǒng)複合式多功能(néng)割膠機器人。
  “卓華之刃”項目産品是學(xué)校爲輔助中國(guó)農業機械化科學(xué)研究院(農機院)完成(chéng)鄉振村興科技大專項而開(kāi)始的,孫江宏和學(xué)生們于2017年下半年開(kāi)始接觸“卓華之刃”。
  在此之前,農機院和很多高校因各種(zhǒng)技術困境多次嘗試均铩羽告終。孫江宏老師和實驗室學(xué)生自2018年開(kāi)始自主研發(fā)做起(qǐ)了第一代樣(yàng)機,由兩(liǎng)名學(xué)生和三名老師合作完成(chéng)。“第一代割膠機的檢驗在北京市平谷區完成(chéng),我們在山上找了和海南橡膠樹粗細差不多的樹做實驗,克服了把割刀深度控制在樹皮下8mm黃陂層範圍内的難點,但因不是真正的橡膠樹,對(duì)割膠實際産量效果未知。”孫江宏老師說。于是,大家帶著(zhe)2018年11月份優化後(hòu)的二代割膠機來到海南連續做了七天實地實驗。“海南橡膠樹割膠環境極其惡劣,不僅需要在淩晨和早上做實驗,而且樹林裡(lǐ)到處是蚊蟲叮咬,甚至有蛇和莫名其妙的小動物,學(xué)生們需要穿著(zhe)完全密閉的橡膠制衣服做實驗,很熱很吃苦。但值得高興的是,研發(fā)和優化後(hòu)的二代割膠機能(néng)夠一刀出膠,同時(shí),也通過(guò)了二次割膠落刀位置和第一次相比上下移動1mm的精度考驗,幫助農機院的項目驗收直接通過(guò)。”孫江宏老師高興地說道(dào):“做實驗過(guò)程中間遇到的問題都(dōu)是我們獨自摸索和注意到的,并且我們也成(chéng)功攻克了别人克服不了的困難。”這(zhè)個結果也給他們帶來了信心。
  在項目成(chéng)果驗收通過(guò)之後(hòu),孫江宏老師希望能(néng)繼續將(jiāng)割膠機器人優化下去,因爲複合式多功能(néng)割膠機器人可以解決膠能(néng)的實際工況,快速推向(xiàng)市場形成(chéng)生産力,爲割膠企業大量節約成(chéng)本,增強橡膠行業競争力,爲膠農創造更多收益,對(duì)鄉村振興及鞏固脫貧成(chéng)果具有關鍵性作用。因此,在此基礎上,2020年、2021年孫江宏老師和實驗室的學(xué)生又連續完善了兩(liǎng)代,打造了百微米級精準控制、具有路徑修正功能(néng)、能(néng)夠自動避開(kāi)樹結等障礙、适用不同直徑橡膠樹、輕量化的複合式割膠機器人。
  從2020年起(qǐ),先後(hòu)有中國(guó)一拖、重慶的迪馬科技等公司想對(duì)割膠機器人進(jìn)行投資,共同將(jiāng)卓華之刃推銷到市場。但在商談的過(guò)程中孫江宏發(fā)現:“産品所需成(chéng)本與投資公司的目标價格無法達成(chéng)一緻,也就(jiù)是說實驗室産品和産業化的商品還(hái)是有一定差距,但是我們一直在緻力于縮小這(zhè)個差距。”孫江宏認爲,市場的考驗也能(néng)倒逼技術創新。因此,在未來也將(jiāng)會(huì)進(jìn)一步完善運營模式,將(jiāng)新技術成(chéng)果推向(xiàng)市場。“近年來,國(guó)家不斷出台政策推動成(chéng)果轉移轉化。”孫江宏說:“不管是國(guó)家層面(miàn)的政策法規,還(hái)是北京‘四個中心’建設,都(dōu)積極強化和支持科技創新能(néng)力,爲成(chéng)果轉化創造了便利,我們要利用好(hǎo)這(zhè)些條件,將(jiāng)技術和資本結合起(qǐ)來,爲服務國(guó)家和首都(dōu)經(jīng)濟發(fā)展做出信息科大的貢獻。”
三年項目實戰,他的研究生平均年薪超過(guò)20萬
  孫江宏1996年四川大學(xué)機械工程系畢業後(hòu)即到學(xué)校工作。2023年,他主講《機械設計》被(bèi)教育部評爲國(guó)家級一流課程。作爲伴随著(zhe)機電學(xué)院一起(qǐ)成(chéng)長(cháng)的工科教授,孫江宏老師認爲工程實踐能(néng)力對(duì)于高素質應用型創新人才培養質量具有舉足輕重:“多年來我們學(xué)校和學(xué)院都(dōu)十分注重創新和實踐,我們有完整的科研和實踐人才培養體系,我們有創新應用型人才培養的優良傳統。在科研實戰訓練方面(miàn),我們能(néng)夠勝過(guò)絕大多高校。這(zhè)是非常難得的,現在全國(guó)很多高校基本都(dōu)沒(méi)有了。如果說‘卓華之刃’有那麼(me)一點點的成(chéng)績的話,我認爲最重要的是學(xué)校賦予了我們這(zhè)樣(yàng)的一種(zhǒng)優良基因。”  
  專業教育是學(xué)生的立足之本,項目實戰更是大課堂。作爲研究生導師,孫江宏老師非常注重學(xué)生的項目實戰能(néng)力。他要求學(xué)生帶著(zhe)新鮮感和沖勁在研一便進(jìn)入了實驗室,觀察、輔助和學(xué)習研二學(xué)生做實驗,研三學(xué)生負責畢業論文和指導學(xué)弟學(xué)妹。學(xué)生之間的互相約束和督促,讓彼此在實戰中進(jìn)步飛快。據學(xué)生們介紹,研一剛進(jìn)項目組不少同學(xué)都(dōu)不太自信,甚至有抵觸情緒。每當這(zhè)時(shí),孫江宏老師也會(huì)向(xiàng)學(xué)生推薦書籍、心理疏導、開(kāi)組會(huì)交流分享等,這(zhè)一系列工作很快帶動學(xué)生走上了創新的道(dào)路。孫江宏老師實驗室不僅改進(jìn)講授式,重視啓發(fā)式,還(hái)鼓勵運用探究式、讨論式、參與式、合作式等教育教學(xué)方式。“每當我提出的建議學(xué)生感覺不對(duì)時(shí),他們也會(huì)否定我,并且分享他們的想法。他們不會(huì)在意誰是很權威的人,會(huì)從不同角度考慮問題。”在孫江宏老師的學(xué)生們看來,老師與學(xué)生之間的協作完全是一體化,共同完成(chéng)一個項目需要——一技術站得住,二走在領域最前端,三要有一個開(kāi)放包容的學(xué)術環境。
  通過(guò)三年實驗室的捶打和磨練,有一位今年畢業的學(xué)生將(jiāng)進(jìn)入鐵科院工作,應聘時(shí)競争對(duì)手都(dōu)是清華、北航、北理工這(zhè)類實力強勁高校的機械專業學(xué)生,但是最後(hòu)我校學(xué)生脫穎而出。談及是如何打敗競争對(duì)手的,這(zhè)位學(xué)生說:“試官會(huì)追著(zhe)去問技術細節和調試,判斷是否真的做過(guò)相關内容,我在這(zhè)方面(miàn)占據了很大優勢。”從我校畢業到華卓精科工作的學(xué)生也是如此,孫江宏老師說:“沒(méi)想到當年在項目中做絲杠非常抵觸的同學(xué),在畢業時(shí)居然憑借了這(zhè)份技術經(jīng)驗和能(néng)力,闖入了清華人才雲集的華卓精科,現在已成(chéng)爲部門經(jīng)理。” 還(hái)有位研究生畢業後(hòu)在華卓精科做了軟件分析,畢業僅僅一兩(liǎng)年,都(dōu)已經(jīng)是單位骨幹,目前帶清華研究生做項目。談及自己的學(xué)生,孫江宏老師非常自豪:“我的學(xué)生畢業求職時(shí)工作年薪平均都(dōu)在20w以上。因爲他們都(dōu)有項目的實戰經(jīng)曆,這(zhè)樣(yàng)的項目對(duì)于我來說不是大項目,但是對(duì)培養學(xué)生的意義來說還(hái)是不一樣(yàng)。比賽和科研是相輔相成(chéng)!”
幫助學(xué)子成(chéng)就(jiù)最好(hǎo)的自己
  作爲一線教師,孫江宏對(duì)我校的創新創業教育體系和機制給予了很大的肯定:“深切感受到了學(xué)校的重視,而且我們也作出了成(chéng)績和特色。”以孫江宏老師所在的機電學(xué)院爲例,近年來機電學(xué)院積極鞏固優勢學(xué)科、拓展新興領域學(xué)科、打造一流學(xué)科體系;通過(guò)創新,推動和篩選出一批可轉化、可應用、可落地的成(chéng)果從實驗室走向(xiàng)産業、走向(xiàng)市場;通過(guò)正向(xiàng)激勵和反向(xiàng)約束促進(jìn)創新,讓想創新、敢創新、能(néng)創新的人真正沉下心來、投身科研、創造成(chéng)果。近五年獲省級以上競賽獎勵百餘項。機械工程實驗教學(xué)中心入選國(guó)家級實驗教學(xué)示範中心、機械工程大學(xué)生創新基地評爲市級示範基地。榮獲2014國(guó)家級教學(xué)成(chéng)果二等獎,2021、2017、2012、2005年北京市教學(xué)成(chéng)果一等獎共5項、北京市教學(xué)成(chéng)果二等獎4項。
  剖析自己和學(xué)生項目中推動科技創新方面(miàn)的經(jīng)驗,孫江宏認爲,首先要有較高的政治站位,能(néng)擔起(qǐ)項目的責任。其次要有發(fā)展的理念,不斷完善創新機制。他也希望學(xué)校在科研項目方面(miàn)對(duì)學(xué)生和教師的激勵機制更加明确,這(zhè)樣(yàng)做出的科研成(chéng)果會(huì)比半自發(fā)性的投入比賽獲得的成(chéng)果好(hǎo)很多。
  最後(hòu),孫江宏老師說:“創新創業确實是未來人才培養的一個重要方向(xiàng),并且我們确實是要這(zhè)樣(yàng)做,人才最終是需要面(miàn)向(xiàng)市場的,面(miàn)向(xiàng)市場的時(shí)間越提前,學(xué)生自己會(huì)越受益!也希望廣大學(xué)子要有創新的自信和責任感,珍惜光陰,切切實實地在學(xué)習期間投身到創新創業的實戰中,在創新的熔爐中鍛煉成(chéng)長(cháng)、全面(miàn)發(fā)展。包括我在内的信息科大的老師們也將(jiāng)竭盡全力幫助學(xué)生們發(fā)現潛能(néng)、激發(fā)潛能(néng),拓展和實現潛能(néng),幫助大家成(chéng)就(jiù)最好(hǎo)的自己!”(供稿:黨委宣傳部 曹含熙 圖片:機電學(xué)院 孫江宏 編輯:張帆 審核:楊靜)