建国60年报道:来自机器人的报告(中)

蔡鹤皋在一汽研制成功3T-100型机器人

　　1934年6月5日，蔡鹤皋出生在伪满洲国统治下的长春。父亲的早逝为他的童年和家庭蒙上一层阴影，仅靠母亲一人拉扯着七个兄弟姐妹，生活变得异常拮据。中国人只能吃高粱米的“差别”待遇和地图上“支那”的称谓，在他幼小的心灵烙下屈辱的印记，直到日本投降他才知道“自己是中国人”。1948年，长春解放，年仅14岁的蔡鹤皋看到了一丝希望，他欣然加入儿童团，从此对党的信仰终身不悔。

　　蔡鹤皋从上小学起就一直保持优异的成绩，对自然科学的兴趣更是与生俱来。上学时，蔡鹤皋每天都会途经长春市图书馆，放学后，他一定会进去看一两个小时的书。他没有耐性读小说，却喜爱各种各样的发明小故事、科学小制作或科普知识。家里没有收音机，他就用刚刚学到的一点物理知识，自制了一台矿石收音机。看着两个自缠的线圈相对移动，听着从小小的耳机里传出的动听音乐，他高兴得跳起来。他还动手做了望远镜、显微镜、放大镜以及简易的幻灯机，并请小伙伴观赏。而在这奥妙无穷的知识海洋里，有一座最亮的灯塔——爱迪生，早已吸引他探索的目光。爱迪生为电气、矿业、建筑、化工和电影等行业技术进行的许多创造，使年少的蔡鹤皋深深沉迷，并立志成为像爱迪生一样伟大的发明家。

　　19岁的蔡鹤皋一走进向往已久的哈尔滨工业大学，便如痴如醉地沉浸在自己热爱的机械系专业中。正是在这里，他的实践和创新能力得到训练与施展，他的人生观、价值观得以最终树立，他的性格、兴趣得以自由塑造发挥……而这些恰恰成就了他以后的人生，使他在“文革”的苦累劳动中，也没有动摇自己的心。

　　每当夜幕降临，他便忘情独步于这瑰丽的科学技术王国，白天的一切反而磨炼着他吃苦耐劳的毅力。也许正是这些不寻常的经历告诉了他：在现实生活中，永远没有一帆风顺的，处于顺境要有经风浪的思想准备，处于逆境则更需要刚毅与坚韧。所以，蔡鹤皋真挚的热情才从不曾被无情的现实生活吞没。终于，坚持和信仰为他迎来一次改变命运的重要机遇。

　　上世纪70年代后期，经历十年浩劫的中国科技界百废待兴，国家急需派出一批优秀知识分子学习国外先进技术，蔡鹤皋就在1979年被选派到美国加州大学学习机械工程专业。

在美国——爱迪生的故乡，经历十年思想禁锢的蔡鹤皋仿佛一下子迎来了生命的春天，童年的好奇心又在身上复苏，他再次沉迷于异国陌生又新奇的科技世界。

　　加州大学伯克利工学院先进的实验条件、一流的实验室是当时在国内绝对见不到的。他的导师是戴维·董菲尔德教授，研究课题是弧焊机器人机械与控制系统。可是初到美国的蔡鹤皋连计算机都还没见过，更不用说这个课题所涉及的计算机实时测试与控制、机器人运动学及插补、计算机接口技术、驱动及位置反馈、控制逻辑与算法……

　　当时，那里的科技人员实行每周5日工作制，从最基础的操作学起的蔡鹤皋则天天蹲在实验室里，开始了争分夺秒地艰苦探索。

　　当晨曦轻柔的微光唤醒熟睡的人们，蔡鹤皋早已在实验室，如饥似渴地工作了；当月亮的清辉洒向紧闭的窗门，蔡鹤皋仍独自练习，键盘的嗒嗒声响至深夜，一杯白水和面包夹鸡肉已成为家常便饭。从接口电路装调、控制软件编制，到机器人机械系统的改进，蔡鹤皋在经历着一次次的失败和成功的同时，也掌握了在书本上永远学不到的宝贵知识和技术。

　　不久，蔡鹤皋拿出了弧焊机器人的研究计划，可“机器人运动的拐角轨迹误差”——这个长期困扰伯克利工学院的难题，却如一道万夫莫开的雄关挡在了他面前。尽管他废寝忘食、苦苦思索、反复实验，但问题依然悬而未决。

　　一天，蔡鹤皋坐在车里，顾不得欣赏窗外闪过的美丽的异域风景，埋头苦想那道折磨了自己几个月的难题。突然，行驶在高速路上的车减速了，蔡鹤皋下意识地抬眼望去，发现前面有个急转弯儿。车行越来越慢，司机一转方向盘，平稳通过弯道！面对这再熟悉不过的场景，蔡鹤皋突然心有所动：车在公路上行驶与焊枪在焊缝上运行有没有共同之处，能不能用预测控制的办法去解决机器人运动拐角轨迹误差的问题呢？这个想法顿时让他变得像孩子一样激动，情不自禁地喊起来：“先生，请开回实验室去!”

　　一到实验室，蔡鹤皋便足不出户，连续进行预测控制实验。一系列的数据和曲线终于出来，据此他建立起一套完整的数学模型和根据转弯预测进行速度控制的控制逻辑，最终解决了拐角轨迹精度的难题，并在国际会议上发表了3篇专题论文，引起学术界关注。

　　蔡鹤皋忘我的学习状态和聪慧的天赋赢得了董菲尔德教授的赞赏。回国前夕，教授又交给他另一项课题——声发射技术在磨削过程中的应用。当时，全世界在磨削方面尚没有人发表过关于声发射技术应用的论文。蔡鹤皋问教授：“这项研究是否有什么参考资料？”教授回答没有。蔡鹤皋又问：“那么您有没有什么想法？”教授说：“也没有。一切全靠你自己，可能成功，也可能失败。如果成功，那就是世界上的第一。”蔡鹤皋听完，犹豫片刻，最终接受了这项任务。

　　勇闯险境的开拓者必有意想不到的收获，蔡鹤皋仅仅用四个月就圆满完成课题，并在ASME的学术刊物上发表了一篇论文。

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