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        燕 大 亮 點
         中國科學院院士 1
         國務院政府特殊津貼專家 103
         長江學者獎勵計劃特聘教授 8
         國家杰出青年基金獲得者 9
         國家萬人計劃領軍人才 2
         國家萬人計劃青年拔尖人才 1
         國家973計劃項目首席科學家 1
         國家新世紀優秀人才支持計劃人選 12
         全國優秀教師、全國模范教師 7
         德國亞歷山大馮洪堡學者 8
         教育部新世紀優秀人才支撐計劃 3
         國家重點實驗室 1
         博士后科研流動站 11
         國家重點學科 5
         國防重點學科 4
         國家工程研究中心 1
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        畢生支撐空間機構 黃真教授
        發布日期:2010-05-27 00:00:00  新聞來自:本站原創

          黃真教授接待IFToMM 主席Ceccarelli 教授來訪

          十六樓辦公室的窗邊,他凝神遠眺——越過綠地紅瓦,不遠處蕩漾著那波光琳琳的蔚藍色大海,依稀看到佐世保的導彈驅逐艦,再穿過云蒸霧繞的太平洋,那插著“好萊塢”牌子的青山在更深處若隱若現……。他心潮澎湃:不到一個人一生的時間,世界就變化就這么大。兒時的遭遇不會再有,幾代人的夢想已現端倪,中國人以自己的方式終于走上了一條康莊大道!

          邁向真理:為了兒時的信念

          黃真,江蘇宜興人,燕山大學教授。1936年2月出生于天津,那是個戰火紛飛悲慘的年代,在侵華日軍鐵蹄踐踏下中華民族遭遇了前所未有的苦難。黃真隨著父母輾轉內地過著顛沛流離的生活,小學六年的逃難期間他換了八所學校。天天聽到的日本飛機“哄哄”地轟炸聲,在他幼小的心靈里深深埋下了這樣的種子:一定要為中國的強盛而努力!
          1953年躊躇滿志的黃真高中畢業,此時正值國家第一個5年計劃在東北重點建設國家重工業。祖國的呼喚就是他奮進的目標,好男兒志在四方。黃真毅然從江南乘了3天3夜的火車遠赴哈爾濱上學,1959年他從哈爾濱工業大學畢業,來到富拉爾基東北重型機械學院,后來隨學校遷到秦皇島。
          改革開放給祖國的發展插上了翅膀,黃真也獲得了出國學習的機會,1982年,他以訪問學者的身份訪問了美國兩所大學。在傍晚紐約布魯克林的拱橋上,那小汽車的紅白燈光排成了平行的兩條看不到頭的長龍!壯觀!現代化!國內外強烈反差形成了他最深的第一印象,給他震撼和緊迫感。他日以繼夜、周末加班?!斑@個中國人不要命了!”美國朋友驚訝于黃真的刻苦。而黃真的回答讓他們肅然起敬,“我46歲才起步,我只有加倍努力,不像你們來日方長?!?BR>  1984年,黃真回國開始了他的研究事業,他在心中立下了一個堅定的目標:中國人一定要在國際學術界占有一席之地。此后的幾十年里,黃真以“追求真理,實事求是”為座右銘,一步步實現著兒時的志向。
          黃真勤勤懇懇地忘我付出著,幾十年如一日,他的成績也有目共睹。1993年他成為國務院學位委員會評定的博士生導師,并建立燕大的第二個博士點——機械學博士點。此外他是中國機械工程學會高級會員、中國機械工程學會機構學專業委員會名譽主任;擔任過中國機械工程學會機械工業自動化學會常務理事、中國機械工程學會機械傳動學會常務理事、全國高校機電自動化及機器人研究會常務理事、北京工業大學、浙江理工大學和安徽理工大學兼職教授;科學出版社《制造科學與機器人學叢書》編委,國際現代機械工程雜志《International Journal of Advances in Mechanical Engineering》編輯;溫哥華IEEE95會議程序委員會委員、臺北2003 IEEE ICRA 國際機器人和自動化會議分會主席、美國拉斯維加斯2007ASME會議的分會主席、2008法國第二屆國際機構和機器人基本問題研討會學術委員會委員,還擔任了多個國內外重要學術期刊的審稿員。
          他先后承擔國家自然科學基金項目10項,國家863項目3項,國家科技攻關、河北省高層次優秀人才支持計劃等項目。論文已在國內外發表320余篇,SCI收錄47篇、SCI他引共184次,單篇引用最高39次。出版專著《空間機構學》、《并聯機器人機構學理論及控制》,后者被審定為“全國高技術重點圖書”,專著《高等空間機構學》被教育部研究生司推薦為全國研究生教材。培養碩士52人、博士研究生22人。卓越的成就使他獲得了肯定,他先后獲教育部科技一等獎2項、河北省科技一等獎2項、部省級二等獎2項。
          黃真的研究在國內外影響深遠。黃真1997年出版的《并聯機器人機構學理論與控制》一書幾乎成為全國所有開展并聯裝置研究的院所的研究生的入門必讀。經檢索證實這本書他引816次——這個數目在機械工程領域頗為鮮見。2006年出版的《高等空間機構學》被教育部學位管理與研究生司推薦為“全國研究生教學用書”,現在又被廣泛采用,不到兩年就又再版。
          國際上包括美國等13個國家的諸多知名教授,他們一致肯定了他在該領域的突出貢獻——“黃真取得了又一個重要的進展”、“他的研究是一個更加普遍性的分析”、“黃真的這些結論是最重要的貢獻,…比先前的代數形式更加完善和精彩”;美國“機械設計”副主編Rico 教授在美國機械工程學會的年會上發表的文章說,“黃真的研究是最近十到十五年,在并聯機構的型綜合中的5 個重要的理論貢獻之一”。2007年國家自然科學基金會出版的《機械科學基礎研究20年》稱黃真的研究為少數幾個“原創性”成果之一。

          專業碩果:把機構學推向新高度

          在科研上,黃真是自信的。機構學的發展充分證明了他在這個領域的才華。
          20世紀中葉后,科學技術向高大精尖發展,機構學也隨之要求從平面向空間發展,從單自由度向多自由度發展,機器人從串聯向并聯發展,機械系統從靜態研究向動態研究發展……。面對這個歷史性的機遇,立即挑戰與世隔絕多年的中國學者。中國機構學界兩代人60年積極應對,追趕國際學術先進,邁出了歷史上的一大步。他們的努力已經讓國際上承認了“中國、北美和歐洲并列為機構學研究的三大塊陣地”。中國已經有了三分天下!機構學界為國家爭了光,黃真也功不可沒。
          黃真是我國最早從事并聯機器人研究的學者,早在80年代初國際上僅有以Hunt為代表的十多人研究并聯機器人時,他就開始參與抓住了這個新生事物的苗頭。作為該領域最著名的學者之一,黃真發表許多論著,多次參加國際學術活動。在2004年舉行的4年一次,有44個國家500多名學者參加的國際機器和機構學學會的第11屆大會上,他被推薦為6個中心發言人之一。他在國際上有了很高的影響。
          并聯機器人是一種新型多自由度空間機器人具有許多特殊的優點,與普通工業機器人具有互補性。它不僅可以直接作為機器人應用,而且并聯裝置在高技術方面有許多重要的應用。然而,并聯機器人,是擺在機構學界面前的一座大山,它以其機構復雜及其遠遠高于普通串聯機器人的難度,使機構學這門古老的學科面臨嚴重的挑戰。黃真迎接挑戰,他采用包括螺旋理論、影響系數原理等數學工具,系統地解決了并聯機器人空間多自由度、多閉環系統導致的非線性強耦合問題等等許多機構學核心困難。
          20多年來,黃真及他的課題組在學術上做出了十分出色和系統的創造性貢獻。他的最重要的四個研究成果包括:解決了困擾國際機構學界長達150年的“建立快捷統一的自由度分析公式”、解決了近半個世紀的“運動鏈同構判別”和在機型綜合方面取得的歷史性突破。他提出的并聯機器人機構學的系統理論則又是對機構學的一個突出貢獻。黃真用他的成果,將機構學推向了一個新的高度。
        1. 創建統一的機構自由度分析原理解決150年歷史問題
          在機械工程領域的創新中,機構的創新尤為重要。對任何新機構最基本的認識就是首先要知道它的自由度,人們發現許多機構不適合傳統自由度公式,從契貝舍夫起150年來許多學者都想找到一個統一而方便的公式而沒有成功。對此,黃真另辟蹊徑,巧妙地以中國人的邏輯思維與形象思維相結合的方法,走出成功之路。早在1997年基于反螺旋理論他同時采用“公共約束螺旋”和“虛約束” 兩個概念研究自由度。成功分析了古典的Sarrus機構和3-RRRH并聯機構,形成“基于螺旋理論求解自由度的基本理論”。這是國際上第一次成功地實現存在著一個既適合古典機構又適合現代的并聯機構的統一公式。到2001年用他提出的“修正的G-K公式”成功地綜合出國際上認為不可能的5自由度對稱并聯機構。到2009年完成了包括了Merlet指出的三大著名反例的幾乎所有的現代并聯機構和公認難度大的古典機構的分析,證明了這個公式的統一性。統一的自由度公式的獲得是一個重要的歷史性的貢獻,非常有利于機構的創新。
        2. 首創基于環路數學的拓撲理論和機構數字化圖庫
          機構的結構創新成為機械產品的原始創新,是機械創新所最希望獲得的?,F在數字化、智能化和人機交互化的機械創新設計已成為發展方向。歷史表明只要對機構進行結構綜合,就要進行同構判別。從更高的角度來說,數學界“圖的同構問題”一直沒有解決。黃真和他的學生在本項研究上取得了突破:創立運動鏈環路代數理論體系,并以它解決了困擾國際機構學界長達近半個世紀的“運動鏈的同構判別”;還提出運動鏈唯一數字描述代碼,和建立國際上首個一一對應的運動鏈數字化圖譜庫,為機構創新的數字化鋪平道路。他這種同構判別方法具有高效性,國際上只能判別數目在14 桿以下的運動鏈,用這個新方法構件數達到30 的時候仍然非常高效,這也創造了一項新的世界紀錄。
        3. 完成并聯機構的全部機型類型的綜合
          新世紀的扉頁剛剛打開,新機型的發明赫然成了國際上激烈競爭焦點。發明新機構是一場艱難的過程,歷史上每綜合出一個機構常以綜合者的名字命名,像瓦特機構、斯蒂芬孫機構等等都是如此。少自由度機構中對自由度3到5的按輸出運動特征分為9類??墒窃S多國際著名學者都斷言:其中有兩種類型特別是5自由度的對稱機構是不可能或不存在的,也就是不可能綜合出全部9種。
          對于這個問題,當時黃真已經建立起統一的機構自由度公式,處于一個有利的位置。2000年和2001年黃真他們突破了國際學者的預言,綜合出第一個4自由度和第一個5自由度機構;2003年完成了全部對稱的9種類型的并聯機構的綜合。從眾多國際文獻引用和評語中可以概括出學術界已經普遍肯定這項研究,給于了高度的評價,“是近10到15年期間5項重要的貢獻之一”。
        4. 創建系統的并聯機器人機構學理論
          “他20余年磨一劍”。確實他20多年來在并聯機器人領域的研究,形成一套系統的理論。包括機構的運動學和動力學,機構的分析與綜合,6自由度和少自由度等各個方面。內容含機構的自由度分析、機構的拓撲分析、結構分析、位置分析、速度加速度分析、誤差分析、奇異分析、動力學分析,機構的動力平衡、機構的性能分析、以及并聯機構的型綜合等等。他的有特色的理論是基于螺旋理論和影響系數理論,特別是他把研究于19世紀末的螺旋理論應用到如此極致,解決當今機構學上的許多世界難題,這是其他某些數學方法目前所未能企及的。

          人生哲學:升華價值是最欣慰的歸宿

          榮譽的背后總是有不為人知的艱辛和努力作支撐,支持科學家歷盡艱辛攀登科學高峰的不僅僅是充實的學識,更要有積極正確的人生哲學。
        轉身回首,黃真在科研之路上收獲頗豐,受到黨和政府的多次表彰,他曾經榮獲秦皇島市勞動模范、河北省勞動模范、原機械工業部先進工作者和全國優秀教師等光榮稱號。成果累累贊譽不斷的黃真確也并非一帆風順,挫折、不理解、相當時間弄不到科研經費、不能帶博士生等等他都經歷?!吧陥笤菏俊币苍屈S真心中的一個綿延的夢,學術界和學校內的朋友常問及此事。眾人看來,他的學術成就申報院士應是不成問題的事情,而現實卻歷盡了波瀾。
          “申報院士”的每一個腳步黃真都清晰地記著,數著。1999和2001他兩次申請中國科學院院士失敗,他并沒有灰心,他仍一如既往全心全意投身在科研的第一線上,在古稀之年仍取得了許多更為重要的學術成果。然而他得知中科院調整了申請人入門的門檻:“65歲以上的申請者必須有六位院士聯合提名”。這個規定似乎是一道“彰顯公平與權威”的盾牌,然而對于機構學這個領域卻是現實的尷尬。目前,機構學界沒有自己的院士,這個旨在提升“學術水平”的門檻讓黃真費盡周折,他不得不逐個地拜訪那些鄰近學科不相識的院士,以期請到足夠數目的院士為他推薦。然而現實的寒冰熄滅了他心中的火焰??茖W院又規定每位院士一次只能推薦兩人,而他發現有些學校要求院士必須首先為本校的申請者保留一個名額。這樣就得和院士他本學科熟悉的朋友競爭另外的一個名額!真是何必如此。仰首是夢,俯首是路,兒時的信念時刻在心,“為中國科學的現代化盡力才是自己的一輩子的追求”。他轉向將時間完全用于自己喜愛的事業,努力追求自己的夢。
          人才是發展最寶貴的資源,黃真盡最大的心力為國家培養人才。一方面他關注“把學生引領到國際學術最前沿,培養具有國際學術眼光的人才”。他通過鼓勵學生直接與國際學者Email討論學術問題,交朋友。在經費并不充足下,他還經常讓研究生出國親歷國際學術大會的學術氣氛,結交學術名流。在他指導學生進行科學研究時,還經常結合自己的實際體會給學生做報告,講解要樹立科學精神,學會科學的思維方法;講解如何運用哲學去分析問題。他認為學會運用創新思維和辨證思維的方法,才能真正提高研究生的“獨立從事科學研究的能力”。目前,他的許多學生已經走到了學術的前沿,為國家的科技創新而奮斗。
          “豈能盡如人意,但愿無愧我心?!睉{著一份平常心,黃真努力做好每一件事。1989-1995年黃真在系主任的崗位上做了六年的行政工作?!皶糇狱S真怎么能做好行政?”在眾人詫異和不解中,“書呆子”黃真在行政工作上確實獲得了全校的贊譽?!八脒@是一個教書育人改善學術環境的大局,也是一個值得做的事情?!秉S真走馬上任后那時就特別注重學風和學科建設、注重學術環境和學科點的建設。他創建了學校寂寞了很長時間的第二、第三個博士點。那個年代學校剛從東北搬來,辦學經費非常困難,機械零件教研室老師指導設計連計算器都沒有,黃真用他的科研經費給他們配置了計算器。為了給辦學創造點經費條件,他和同志們統一思想、排除困難,創建了效益很高的汽車配件廠?!爸灰业呐δ軌驗閷W校的建  設與發展做出了貢獻,這便能體現我的人生價值?!?
          大家見到的黃真天天過著從家到辦公室,從辦公室到家的鐘擺式生活,簡單近乎“變態”。然而事實并非如此,黃真涉獵頗廣,“做自己喜歡的事情,就像蝴蝶在花叢中翩翩起舞,不會感覺疲勞?!背?、跳交誼舞、下象棋、看電影、看電視劇、看小說、釣魚、照相、旅游都是他樂此不疲的事情,如果你從他身邊經過,有可能聽見他嘴里哼著的京戲。不要詫異,黃真有板有眼地唱上幾嗓子京戲也不足為奇?!坝械娜擞X得我很單調,可是畢竟時間有限,我要將每一分鐘投入到科學研究中。每當看到自己完成的白紙黑字有價值的學術論著時,我都感受到無比的快樂和幸?!?。

          兩千年前,亞里士多德說過“人人都追求快樂,得到快樂的唯一方法就是對他人有用”,這也正是黃真所堅守的人生哲學?!盁o論在哪個崗位,我都盡力了?!边@是已年逾古稀的黃真最大的欣慰,“人生終有歸宿,我一點也不害怕、不遺憾,我想那一定是在帶著微笑閉上眼睛的時候?!?/FONT>

         
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