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　　編者按：微觀創(chuàng)新單元的智力與活力，直接匯聚成國家進步的源泉。2014年度中科院杰出科技成就獎獲獎團隊，是在科研探索以及團隊建設方面均收獲豐碩果實的科研團隊。勇于創(chuàng)新、團結協(xié)作，為科學院“三個面向”及“率先行動”計劃的實施做出表率，只有走進這些創(chuàng)新單元，才能最真切地感受來自基層的創(chuàng)新腳步。
　　在1月29日的中科院年度工作會議上，來自中科院沈陽自動化研究所（以下簡稱沈自所）的“長航程自主水下機器人研究集體”，獲得“2014年度中科院杰出科技成就獎”。
　　在掌聲之中，沈自所研究員林揚作為這一集體的代表，接過了獎狀。為了這一成果，以他為代表的沈自所科研人員付出了10多年的努力。
　　從預研開始
　　在習近平總書記強調發(fā)展機器人產業(yè)的呼聲之后，機器人工業(yè)，包括水下機器人的發(fā)展，正迎來前所未有的機遇。各地政府都在加緊發(fā)展機器人產業(yè)園。
　　如果把時間往前推到2000年，機器人工業(yè)的發(fā)展，可謂飽受冷遇。
　　投資大、見效慢、技術難度高，這是機器人產業(yè)的通病。尤其對于自主水下機器人而言，技術含量很高，這就不是一般的科研機構或企業(yè)能做的事。
　　但早在2000年，沈自所就已經進行了長航程自主水下機器人的預研。所謂預研，就是在沒有接到外界經費資助、社會也暫無相應需求之前，對前景看好的技術進行預先研發(fā)。
　　“我們所在水下機器人的研發(fā)方面，有悠久的傳統(tǒng)和歷史。早在上世紀七八十年代，蔣新松院士就提出了發(fā)展水下機器人的思路。后來封錫盛院士也作出了積極的探索和成果。因此，我們在自籌經費的基礎上，進行了長航程自主水下機器人的研發(fā)?！绷謸P介紹。
　　那時，這個團隊只有七八個人，經費也有限。但抱著甘于坐冷板凳的決心，林揚等人潛心科研，終于迎來了曙光。如今，這個團隊已經達到近80人的規(guī)模，相當于創(chuàng)立之初的10倍。
　　2002年，他們的研究得到有關部門重視，并給予了一定的經費支持。幾乎同時，中科院相關領導也注意到這一很有發(fā)展前景的研究，也予以穩(wěn)定支持。
　　2005年，這個團隊全面攻克了相關核心技術，制作出了原理樣機。這個自主研發(fā)的機器人通過了千島湖的湖試以及南海的實地環(huán)境實驗。2006年5月，項目研發(fā)的機器人再度通過了海洋環(huán)境的全面實測，標志著該款機器人在技術上走向成熟。
　　“當然，這個項目最終結束并定型，應該是到2011年年底。在此之后，機器人還需要進行大量可靠性、保障性的測試，并進行了小批量生產?！弊灾魉聶C器人技術研究室副主任鄭榮說。
　　合作的成果
　　在林揚看來，這項技術之所以能夠成功，離不開老、中、青科研人員的精誠合作。
　　“封錫盛院士為這項成果提供了最原始的設計思路。在后來的研發(fā)過程中，他也經常提供寶貴意見，給了我們這些年輕人很多啟發(fā)。”鄭榮說。
　　長航程自主水下機器人的研發(fā)主要有三大難關：能耗與降阻問題、智能控制技術以及自主導航技術。鄭榮主要負責的就是機器人能耗與降阻的關鍵技術研究。為了找到高續(xù)航、大容量的能量來源，同時從材料、外型設計方面降低阻力、減少能耗，他們花費了兩三年的時間。
　　2002年大學畢業(yè)后加入該團隊的梁保強說：“剛剛畢業(yè)，我就能參與到這么高端的項目，有這么多院士、專家在身邊提點，對我個人的成長來說，幫助很大。”
　　有著控制專業(yè)背景的梁保強主要負責硬件設備的物理框架部分。每一個軟件系統(tǒng)設計好之后，還需要進一步和硬件結合，做好硬件架構也很重要。
　　“比如，是用集中式控制方式，還是分布式控制方式，都需要多次實驗、反復設計?！绷罕娬f。
　　正是有著這種敢于創(chuàng)新、勇于拼搏、團結協(xié)作和無私奉獻的團隊精神，自主水下機器人技術研究室的力量才不斷發(fā)展壯大。
　　廣泛的應用
　　長航程自主水下機器人的研發(fā)一直是各國科學家發(fā)力的焦點所在。
　　“應該說，有纜機器人在一些特定領域有優(yōu)勢，比如在一個固定的范圍內進行勘探，這種形式的機器人方便操作。但從長遠來看，具備一定的環(huán)境識別能力、擁有一定‘自主’意識的機器人，必然是未來水下機器人的大勢所趨?！绷謸P說。
　　在完成這項成果的過程中，他們在多個方面取得了自主創(chuàng)新的碩果。最突出的是使用了鋰一次電池大規(guī)模成組方案。一般而言，長航程機器人要求能量儲備大，一般的電池無法滿足條件。鋰一次電池是目前電池家族中單體容量最大的電池，但因其成組難度極大，以前科研人員從來沒有想過用其充當長航程機器人的推進動力。
　　“但經過我們的研究，只有這種鋰電池符合此類型機器人的要求。所以，我們開展了相關關鍵技術攻關，進行全新設計，最終的成組規(guī)模達到世界領先水平?！绷謸P介紹道，在機器人與載荷有效匹配等方面，他們也進行了卓有成效的創(chuàng)新。
　　展望未來，林揚對于我國自主水下機器人的發(fā)展充滿信心?！熬蜕蜃运鶃碚f，水下機器人的研發(fā)技術，基本和世界先進國家處于同一水平”，但同時，他也期望未來國家能進一步加大投入，加速其發(fā)展。
　　“目前，國家繪制了建設海洋強國的宏偉藍圖，海洋強國首先是海洋裝備強國。如果說機器人是制造業(yè)皇冠上的明珠，那么自主水下機器人，就是海洋裝備產業(yè)皇冠上的明珠?！编崢s最后表示。
　?。ㄔd于《中國科學報》 2015-03-03 第1版 要聞)