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谈大龙:我的回忆——砥砺奋进的三十年
发布时间:2018-02-12 来源: 【字号:  

  编者按:2018年是我所六十周年华诞!为展现沈阳自动化所人60年奋斗史,总结历史经验、弘扬文化传统、缅怀先辈先贤、激发创新精神,开展“六十周年所庆征文活动”。优秀征文将陆续在所级宣传平台刊载,望全所职工、离退休老同志及相关人员积极撰稿,今天刊登谈大龙先生的这篇回忆为第一篇。 

  谈大龙  口述 

   

  1972年的一天,我和贺清阳、王松才三人受西安光机所邀请,参加一项军工任务的讨论。这是一项640工程的配套项目,开发小型高速电影经纬仪(112工程),用于红旗导弹起飞初始段近距离跟踪测量。
 

  这个系统要求具有高速度、高加速度和高精度跟踪测量能力。针对这个情况,我在会上提出了程序引导、电视跟踪、单杆修正的方案,获得了部队和西安光机所的一致认可。又经过一年的论证后,确定了系统控制方案。这既是人机分离的单杆遥操作系统,又是高帧频电视自动跟踪系统,同时也是具有数字计算能力的引导系统。 

  通过自主创新,经过几年努力,系统虽研制完成,但始终未完成部队所提出的高精度要求。这时,我利用系统的计算能力,设计了一个数字滤波器,对系统进行前馈控制,保证了系统在高加速情况下的跟踪精度,从而达到了指标要求,系统在场内通过了设备鉴定和验收。正当大家为此高兴的时候,却传来了640工程下马的消息,设备没有了用武之地,面临夭折的危险。

  上世纪八十年代初,我国某型号地空导弹由于起飞速度和加速度高,不能及时近距离获取弹道数据,造成长期不能定型的困难。为此,试验基地专门从法国引进了两台经纬仪,也未能拿到数据。正在发愁的时候,经过国防部和国防科委的沟通协调,我们研制的设备又“起死回生”。随后由基地提供经费,要求我们在短时间内对设备进行现代化改造,将分离件的计算装置改成单板机,对系统进行计算机控制。设备运到现场后,又遇到了意想不到的困难,发射架后的背景复杂,还有阳光反射,电视跟踪测量系统无法正常工作。面对这种情况,我和试验小分队的同志们没有气馁、反复试验,利用视场屏蔽、方向引导、阶梯跟踪等方法,成功的拿到了从导弹起飞到击中靶机的全弹道数据,基地领导十分高兴。

  项目组的同志们也非常激动,十多年的辛苦努力没有白费。参加研制和试验工作的主要同事和分工是:计算机系统——谈大龙、马丽娴、李香久、张小琴;随动系统——贺清阳、张培根、李全一;单杆——牛德林;电视测量系统——马广发、邓宗林、魏跃军、杨双虎、姚成一。试验的成功,保证了新型地空导弹的定型,为我国国防事业做出了贡献。因此,受到国防科委和中国科学院领导的表扬和奖励,在国家科技进步特等奖排序中,我和贺清阳被排在紧靠几位老专家之后。

  在军工科研方面,沈阳自动化研究所从179工程开始,经过112工程,在国内确立了电视跟踪测量的领先地位。由于尹长德、丁学武、李新民和我的不懈努力,331工程、全自动判读仪、64工程等项目纷至沓来,我所的军工事业不断发展。

   

  1972年,在和吴继显的几次交谈中他都提到,他找到了一个对搞机械和搞电的都能发挥作用的非常好的研究方向——这就是后来的机器人研究。1973年春天,吴继显和蒋新松问我:对机器人是否有兴趣?我说:有啊!于是,作为室主任的吴继显,带着蒋新松和我去北京出差调研。
 

  我比吴、蒋两位小九岁,当时作为小字辈,是跟班的。在北京走访了机械部、石油部、化工部等单位,我们介绍了人工智能和机器人的情况,各单位都不冷不热、半信半疑。去到每个单位,印象最深的基本都是“好啊,你们搞好了我们就用”这句话,这让我们很扫兴。

  然而,在我们向中国科学院新技术局汇报情况时,出现了意想不到的变化,时任局长邓裕民亲自接待了我们,认真听取汇报后表示,支持并要求我们提交报告,这让我们又兴奋起来,看到了希望。但好景不长,从沈阳传来消息说,写我们的大字报已经上墙了,要求赶紧回所里。三个人吓得,只好散伙啦。于是,蒋新松又回了鞍山冷轧厂,我去了西安光机所开会。吴继显自己回了沈阳,被下放到探矿机械厂接受再教育,参加高频淬火炉研制任务,由于未完成任务还受到挖苦。这就是机器人事业的最早开端!

  1975年,我和尹长德被派往罗马尼亚,参加国际控制论和系统会议,受到罗马尼亚的热情接待,开阔了眼界,了解了国外人工智能和机器人的发展情况。10月回所后,由于宣传国外人工智能和机器人发展情况,不但在全所大会上受到批评,而且在研究室又被点名。当时让我牵头负责一个叫“养鸡场孵化箱温度湿度控制”的课题,于是就有人说“既然想搞人工智能机器人,那就先挑能孵出母鸡的蛋吧”,这在当时是不可能完成的任务。既然完不成,讽刺和挖苦接踵而来,“你们要搞人工智能,怎么连孵母鸡的蛋都抓不出来”!最后,幸亏农场领导帮忙,在课题组成员李香久和黄桂珍的努力下,实现了26台大型孵化器恒温、恒湿和自动翻蛋的集中监控,得到了养鸡场的赞扬,算是逃过了一劫!

  随着“四人帮”的倒台,迎来了科学的春天。1978年,中国科学院制定各研究所学科研究发展规划,我和吴继显被推荐参加自动化学科规划会。当时,由于我正参与112工程试验,无法分身,推荐蒋新松参加。会议期间,通过蒋新松和吴继显的聪明才智和学术积累,经过与兄弟所的激烈讨论,确立了沈阳自动化研究所学科发展方向:即机器人技术、工业自动化和模式识别,从此开拓了机器人技术的发展道路。

  通过五年努力,我们做机器人的目标实现了,之后相继开展了工业机器人和水下机器人的研究。值得一提的是,一直致力于自动化情报与文献研究的刘海波同志,为制定我所的学科规划和战略做了大量的前期调研,所撰写的研究报告和论文对确定机器人方向起到了先导作用,功不可没。

   

  在确定研制海洋机器人之后,蒋新松带队进行了调研,并向中国科学院递交了报告,得到新技术局领导的热情支持,作了很长的批示,并给出了一份在当时经费巨大的支持清单。这个结果,使我们备受鼓舞,但也受到某些同志的误解,在一次中国科学院工作会议上,一位领导公开点名批评蒋新松说,“路上的机器人还没搞好,就想搞水下机器人”。弄得大家都很沮丧,情绪低落。

  蒋新松讲了开会的情况后,问我该怎么办?我回答:既然确定了要干海洋机器人,那就坚持干,院里给钱就快点干,不给钱就慢点干。很快,院里为此组织陶亨先、李薰、张锺俊、张作梅四位学部委员,会同原第六机械工业部七院(舰船研究院)来沈阳审查项目课题,希望借学部委员的手,砍掉海洋机器人这个项目。论证会在辽宁宾馆举行,蒋新松主持会议,安排我来做立项论证报告。在听取了情况后,几位学部委员一致同意开展此项研究,并给予重点支持,建议将课题名称改为“智能机器人在海洋中应用研究”,至此,海洋机器人研制正式立项。蒋新松让我负责课题实施,并任项目总体组组长。

  起初,确定先研制一台能潜深100米的水下机器人,能在水下进行观察和捡拾物体,采用有缆操作的控制方式。课题分工是:上海交通大学负责水下机器人框架结构设计和制造以及螺旋桨的配置;沈阳自动化研究所王棣棠负责水下多自由度液压机械手设计,冯仲良负责水下机器人控制系统,崔殿忠负责液压系统,衣林负责信息传输,李翕负责水下光学和摄像机,梅家福作为我的助手协助课题管理并承担水下电缆的设计和制造。经过四年努力,终于研制成功了我国第一台水下机器人——海人一号(HR-01),并通过了大连和三亚的两次海洋试验,实现了我们既定的目标。

  我们的成功,引起了国内外的广泛关注。在中国科学院成果汇报会上,交通部主动找我们了解情况,并告知国家经委已列入“七五”科技攻关计划,开创了水下机器人研究的新局面。与此同时,蒋新松又做出与美国Perry公司合作的决定,开发水下机器人产品。这时,我将水下机器人的研究工作交给了徐凤安,离开了水下机器人这个领域。

  今天谈论水下机器人早期研制工作时,我们不能忘记课题组那些奋战在一线的同志们。接受课题后,他们热情高涨,努力克服各种技术困难,两次海试都是在冬季,大连海试结束已是大年三十。我们更不能忘记的是,课题组成员冯仲良身患肠癌,仍坚持在三亚进行海试,回来后不久就去世了!这些同志,是水下机器人研究的奠基石,值得我们永远铭记。

   

  在工业机器人方面,宋克威、周国斌、王棣棠、崔殿忠等人,完成了国内第一台SJZ-1型示教再现工业机器人。蒋新松和我曾几次到二汽和沈阳第三机床厂,希望实现它的应用和产业化,但都未成功。主要原因是,当时电动关节机器人已经广泛应用,我们已经落后了。面对“七五”科技攻关,决定把重点放在工业机器人控制器研制,发挥我们的特长。这方面我们也遇到了强劲的竞争对手,北京钢铁学院的余达泰同志从日本学习回来后,得到北京市政府大力支持。对此,我们知难而上、积极争取,我和宋克威、蒋新松在竞标会上轮番登场,介绍我们的技术路线和前期积累,最终还是得到了“七五”工业机器人控制器攻关项目。

  我作为中国科学院该项目的负责人,在所内组织了两支队伍:一支由吴庆熊负责某型号机器人控制器的消化吸收;一支由高嵩、曲道奎负责控制器自主开发。两支队伍,互相交流、齐头并进,顺利完成了“七五”攻关项目。之后,我们并没有满足已取得的成绩,又组织曲道奎、李祥斌等人对另一种型号机器人消化吸收和再创新,掌握了基于实时多任务操作系统的机器人控制,为后来新松公司开发工业机器人产品和建立开放实验室,以及开展机器人力控制和协调控制,打下了基础。再后来的863计划中,王越超负责高速、高精度机器人控制器的研究开发,掌握了机器人高精度控制和动力学控制,从而全面掌握了机器人控制器的设计。

  在这些工作中,除了作为组织者,我还帮助他们进行系统分析和算法分析,从中大家都学到了很多东西。

 

   

  1986年初,接中国科学院通知,派我和蒋新松分别参加军口和民口“863计划”的制订工作。
 

  某日,蒋新松派张惠阳把我接到北京大学他的住地,沟通两个口子的讨论情况。在谈到民口自动化领域的情况时,蒋新松说想提两个项目:一个是CIMS,由清华大学负责;一个是智能机器人,由我们负责。他问我:对机器人项目目标产品有什么想法?讨论了整整一下午,最后提出四个目标产品,即室外移动机器人、室内移动机器人、水下机器人和高速高精度工业机器人。 

  这期间起草了“智能机器人跟踪计划”,并约定我在军口不再提机器人项目。我们起草的这个计划和目标产品,经过几轮专家讨论审查,经中央政治局审议,一字未改,顺利通过。智能机器人成为自动化领域的一个主题,被列入“863计划”,后来蒋新松成为自动化领域首席专家,我担任首届智能机器人专家组组长。专家组成立后,我除了安排好全组工作外,主要集中精力落实四个目标产品的研制。在专家委员会吴林教授的指导和协助下,组织国内有实力的单位在全国范围调研,最后确定五个机器人目标产品,即: 

  (1)用于防化侦察的自主遥控无人装甲车,由国防科技大学负责,沈阳自动化所徐心平负责遥操作和临场感技术; 

  (2)用于核工业遥操作室内移动机器人,由沈阳自动化所杨汝清负责; 

  (3)用于核废料储存罐检查的爬壁机器人,由哈尔滨工业大学负责; 

  (4)用于海洋观察的1000米无人水下机器人,由沈阳自动化所封锡盛作为总体组组长; 

  (5)用于装配的高速高精度工业机器人,起初由上海交通大学负责,后因完成任务有困难,机器人控制器改由沈阳自动化所王越超负责。 

  这样在整个目标产品中,沈阳自动化所承担了一半以上任务。此外,在实验室建设和基础研究方面,也得到大量支持,使得沈阳自动化所占到整个机器人主题经费的三分之一。如果说,机器人示范工程建设为我所机器人研究提供了硬件条件的话,那么“863计划”可以说为我所提供了血液和养料,使得沈阳自动化所在当时真正成为了我国机器人研发的中心! 

  更值得一提的是,随着1991年苏联解体,蒋新松决定与俄罗斯合作开发6000米水下机器人,我是合作会谈的参加者。该机器人为无缆水下机器人,深海机构由俄方负责,机器人控制器由我方负责,研制经费由我方提供,技术产权俄方占40%、我方占60%。就是这样一个计划,由于经费原因,中国科学院当时并未支持。情急之下,蒋新松找我商量,通过专家组将其列入“863计划”,经专家组讨论通过并报请国家科技部,科技部要求该机器人研究应归科技部统一组织和领导。经与有关领导商议,我建议702所的徐芑南为总体组组长、我所徐凤安为副组长,在沈阳自动化所成立总体组办公室,梅家福负责课题管理,得到了科技部的批准,该项目得以顺利实施。 

  后来,由于出差途中眼病复发,导致一只眼睛失明,我离开了863专家组。在专家组近六年的工作中,担任三届组长,得到国务委员宋健、科技部部长朱丽兰等领导的关心和肯定,多次受到表扬,被评为国家“863计划”先进工作者。这期间,得到专家委员会和专家组同事们的大力支持和帮助,大家互相团结、共同努力,为我国机器人事业发展做了一点儿工作,也为沈阳自动化所赢得了荣誉,十分欣慰。 

  顺便再提一下“机器人示范工程”。这是“六五”期间国家计划委员会为表示对机器人研发的支持,由国家计委提供经费、中国科学院主持筹建的科研工程。但遇到当时机械部某所的激烈竞争,国家计委也有人公开支持他们,面对这种局面,我们也很紧张。在项目论证会上,我们提出了开放的方针,明确表示机器人示范工程建成后将向高校和研究所开放,吸收他们来一起工作,这个思路得到了各位专家的积极支持。张启先、蒋厚宗等教授联名写信给国家计委,支持沈阳自动化所建设机器人示范工程。 

  在中国科学院、辽宁省和沈阳市等各级政府部门的大力支持下,机器人示范工程终于落户沈阳,这是沈阳自动化所机器人事业发展的又一个重要里程碑!该项目总指挥是蒋新松所长,建设工作由周国斌等人具体落实。1986年7月机器人示范工程举行奠基仪式,1990年9月竣工并通过验收。 

   

  1986年5月,为推动水下机器人的研发工作,便于各相关研究室之间的协调,蒋新松决定将几个室合并,成立“机器智能与机器人技术研究部”,我担任研究部主任。

  1988年前后,随着水下机器人研究队伍壮大、军工开发复苏和中国科学院机器人开放实验室的落实,而且因我担任863机器人主题专家组组长后无暇顾及所内工作,决定将“机器智能与机器人技术研究部”拆分为“水下机器人技术研究开发部”,由徐凤安负责水下机器人开发;“机器人工程部(二部)”,由赵经纶负责特种机器人和工业机器人开发;“光电信息工程研究开发部(四部)”,由李新民负责军工任务。此后,还成立了四个应用基础研究室,分别是:由宋国宁负责的“机器智能研究实验室”,由我负责的“机器人控制系统研究实验室”,由徐心平负责的“机器人视觉研究实验室”,由原培章负责的“机器人机构研究实验室”。1992年7月,将这四个实验室合并统称为“中国科学院机器人学开放实验室”,由尹朝万协调管理。

  由于缺乏经验等原因,几年下来,在一次全国性相关领域实验室评审中,我们的开放实验室排名倒数第一,地位岌岌可危!在这种情况下,蒋新松又找到我,此时眼病出院不久,让我担任开放实验室主任,将四个研究实验室撤销。临危受命,不敢怠慢,一方面争取所内政策支持调动研究人员的积极性,一方面落实项目积极开展机器人力控制、多机器人协调控制、机器人视觉、四足机器人动态步行以及并联机器人等课题研究。

  与此同时,积极落实实验室开放。每年拿出一些经费,支持国内兄弟单位开展机器人研究,并吸引年轻博士生来所完成论文。每年大约有十几个单位得到支持、有五六位博士生来所工作,如丁汉、吴承东、徐敬学等人。再有,就是加强自己人才的培养,在本所还没有博士点的情况下,与哈工大合作,联合培养了黄闪、王越超、韩建达等多位博士生。

  经过几年努力,终于改变了这种局面,在院内开放实验室评审中排名第一,在国家重点实验室联合评比中位居中游,完成了所里交给的任务。

  1995年,考虑到博士点对我所发展的重要性和申请难度,我建议由科技处牵头参加机电专业博士点的申报工作。得到领导同意后,我和纪慎之同志进行了周密策划:以蒋新松院士在自动化领域的影响,邀请国内有关专家,在我所组织一次先进制造技术研讨会,以彰显我所实力和潜力;纪慎之重新撰写申请报告,审理拟上报的材料和报表;所领导有针对性的对相关部门和负责人进行宣传引导。具体工作由当时科技处马越红,人教处李德胜、徐芙蓉等同志组织实施。1996年6月,国家教委批准本所设立“机械电子工程专业”博士学位授权点。10年间,我共带出多位博士研究生,看着这些年青人不断成长,成为各自单位的骨干和领导人物,从心底里感到非常充实。

  最后,仅以一首小诗,献给为我所发展呕心沥血、鞠躬尽瘁、过早离世的蒋新松、吴继显、冯仲良、杨汝清等同志。正是:

  
 

  耄耋已近万事空 

  争名逐利不敢同 

  千帆竞渡赖后生 

  万木春色笑老翁 

    

  莫论功名归何人 

  乐见事业终有成 

  沧海本是风浪处 

  桑田默默为忠魂 

 

 

  作者简介:
  谈大龙:1940年生,从事自动化理论与技术研究。研究员、博士生导师。曾任沈阳自动化所机器智能与机器人技术研究部主任、机器人学开放实验室主任、国家863计划自动化领域智能机器人专家组组长。现已退休。 

 

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