香港中文大学杜如虚教授到宁波材料所交流访问
5月23日,香港中文大学自动化与计算机辅助工程学系教授、精密工程研究所所长杜如虚先生应宁波材料所所属二级所先进制造所所长杨桂林邀请来所进行学术交流,并做了题为“Wire-Driven Mechanism and Highly Efficient Propulsion in Water: A Methodology for Robot Fish Design”的学术报告。
在报告中,杜如虚提出一种神奇的自然现象——鱼儿游泳:优雅、快速、安静、高效。众所周知,鱼儿的推进效率高达90%。此外,旗鱼的速度可超过110 km/h,梭子鱼的加速度可达249m/s2。相比较之下,目前广泛应用的旋转式推进器的效率普遍低于45%,且对于一艘标准的船舶来说,在速度、加速度、转弯、噪音等方面,远远不如鱼儿。这使得许多科研人员纷纷研究鱼儿游泳的现象,并研发出机器鱼。
目前,人类对于机器鱼的研究已经进行了许多年,并且通过模仿鱼的骨架及肌肉布置设计制造了一款独特的绳驱动机器鱼。最终,这款机器鱼能很好的模仿鱼儿摇摆运动。对比其他的机器鱼(单关节设计、多关节设计,以及智能材料设计),绳驱动机器鱼的设计更简单,且更易控制,更重要的是,更高效。从实验来看,在各种条件下,该类机器鱼的效率可达70%。杜如虚举了个例子,使用一盒4AAA的电池,该类机器鱼可以3.6km/h的速度游泳三小时。
杜如虚,教授,1989年在美国密西根大学获得博士学位,现为香港中文大学自动化与计算机辅助工程学系教授,精密工程研究所所长。全球制造工程师学会会员,美洲机械工程师学会会员,香港工程师学会会员。在国内是广东省科技领军人才,广州市科技领军人才,深圳市鹏城计划获得者。
杜如虚教授的主要研究范围包括精密工程与精密制造;制造过程:金属成型、金属切削及3D打印;在线监控、诊断和控制。杜教授多年来一直致力于研究工作,获政府及各商业机构的研发经费迄今已超过1亿港币。在国际期刊、国际会议上发表论文300多篇,出版书籍4本,获得专利60多项。此外,杜教授是《控制及智能系统》国际期刊和《CAD及应用》的副主编;以及《高性能机器的运动学、动力学及控制》国际期刊,《电力与能源系统的控制理论及应用》国际期刊(中英文)与《机械设计及原理》(中文)编辑委员会委员。目前的正在进行的科研项目有:机器鱼设计、制造与控制;金属冲压机床的设计与制造;3D打印。
(先进制造所 许晶波)