【校友风采】李海鹏:鹏程万里,振翅于时代科研中

发布者:杨阳   发布时间:2024-12-13   浏览次数:11



1.个人简介:齐鲁骄子,学术精英

李海鹏,山东金乡人,齐鲁工业大学机械设计及制造专业1996级校友,现任职中国科学院自动化研究所复杂系统认知与决策重点实验室研究员,中国科学院大学人工智能学院研究生导师。发表论文20余篇,拥有20多项授权专利,主持参加多项国家重点研发计划、国家自然基金、中国科学院先导专项、某委重大科技攻关课题等项目,是中国自动化学会、中国机械工程学会高级会员。

2.南下深圳探索,积累实践经验

2006年,李海鹏博士毕业后,怀揣着对南方的向往,李海鹏选择了深圳的中集车辆集团研发中心。在深圳的三年,他积极投入到工程机械研发工作中,主持和参与了水泥泵送车、消防车、垃圾收集车等项目。这些研发车型还在当年的北京车展和上海车展上参展。

然而,随着集团业务战略调整,车辆研发中心的业务重心发生变化,大部分工程机械研发业务被削减,仅保留半挂车业务,研发工作的技术含量大幅降低。日常工作逐渐变得单调松散,缺乏挑战,这让李海鹏开始思考新的职业方向。

3.博士后新征程,科研成果初现

2010年前后,国内科技事业迎来转型,国家加大了对重大科学工程和科学装置的投入。中科院自动化研究所为增强在大科学工程方面的实力,组建了新的科研团队,聚焦机器视觉引导的过程控制及相关装置研发。李海鹏凭借在机械领域扎实的理论基础和丰富的工程经验,以博士后身份加入。

在团队中,他围绕国家某重大科学装置开展工作。这个科学装置是一个庞大的光学装置,拥有多路巨大激光器,需要将大量能量精准地汇聚到一个极小的靶球上,工程难度和理论分析要求极高。李海鹏参与了微型靶精密装配、大型光学装置数字装校、某类微型靶开启装置这三项关键工作。他不仅提出了关键技术和科学问题的通用解决方案,还进行了详细的理论论证,并通过具体的验证装置加以证实。在这个过程中,他主要负责硬件设计调试以及基于虚拟样机技术的分析和仿真。博士后出站后,凭借出色的表现留在自动化所,他很快被评为副研究员。

4.微装配机器人研究,技术突破获奖

在博士后工作成果的基础上,李海鹏围绕机器视觉引导下的多机械手协调装配技术,申请了国家自然科学基金重大仪器专项支持,并成功设计出一套宏微结合的多机械手微装配机器人系统。

这一先进的机器人系统在多维视觉引导下,能够实现多个零件亚微米级的高精度定位和装配。通过视觉冗余技术,其有效工作视场达20mm×20mm×50mm。同时,宏、微结合的设计让单机械手操作范围达到0 - 100mm以上,定位精度更是优于3微米。在机械手上嵌入高精度力传感器,并运用装配过程的力、位混合控制策略,使装配过程具备了良好的柔顺性和通用性。这一系列的技术创新为他赢得了北京市科学技术奖三等奖。

5.投身创新创业,助力产业升级

在国家“大众创业、全民创新”的浪潮中,中科院积极响应,出台了一系列鼓励创业的政策。自动化所与多地政府合作,建立了多个创新、创业基地,充分调配人力资源,开展针对性业务。科研活动也更加紧密地围绕社会和企业的实际需求展开。

李海鹏作为技术带头人,积极参与了自动化所在天津和洛阳的创新、创业基地工作,在三个主要方向展现出卓越才能:

(一)碳纤维复材铺放设备研发创佳绩

2016年之前,我国在碳纤维窄带丝束铺放技术方面面临难题,进口设备价格高昂且在应用范围上受到诸多限制,尤其是军工领域。在这样的背景下,自动化所的“铺放设备研发计划”在天津基地启动。李海鹏负责研发的“32路全自动铺丝机”以KUKA的6自由度机器人为基础,成功实现了32路窄带碳纤维丝束全自动铺放,丝束宽度最窄可达3mm,并且能够满足各种异型零件的铺放需求。经过近2年的努力,样机完全实现了最初的设计功能,相关技术随后交由天津基地进行迭代优化。

(二)工业视觉检测工作保质量

针对软包锂电池生产过程中的外观质检需求,李海鹏带领团队研发了电芯外廓尺寸检测设备、极板裁切毛刺尺寸检测装置、电芯外观缺陷检测装置等一系列检测设备。其中,极板裁切毛刺尺寸检测的要求极为苛刻,在产线运行速度达到50mm/s的情况下,必须能够检测出边缘10微米以下的毛刺,且准确率不得低于90%。在团队的努力下,这些样机设备都成功实现了预期功能,相关技术也顺利交给洛阳基地进行后续迭代。

(三)工业自动化设备开发显实力

李海鹏还成功研制出行业内首套摩托车轮毂自动打气门孔设备,并开发了一套从浇铸到氦检的自动加工摩托车轮毂生产线,该生产线已在浙江万丰集团的工厂投入使用,充分展现了他和团队实施“交钥匙工程”的强大能力。

6.水下机器人研究,开启新篇领航

随着国家科研形势的转变,科学院的科研活动主导方向从市场需求牵引逐渐转变为国家主导资源投放。自动化所顺应形势,重新调配科研力量,组建了水下机器人团队。李海鹏也将研究重点从工业自动化领域转移到水下机器人领域,开启了大型仿生水下机器人的研制工作。

在大型化水下机器人的研究中,他重点聚焦基于水动力学的机器人结构优化,以及智能路径规划

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