徐德：“小”研究 “ 大”梦想

■本报记者 彭科峰 实习生 张孟枭

在知识和经济大爆炸的今天，许多人喜欢把“做大做强”定为工作的目标，对于中科院自动化研究所研究员徐德而言，他的目标却是“做小做强”。看似和别人不一样，但他却善于“以小见大”，在智能机器人领域，不断攻坚克难，成果不断。

小世界，却有大梦想。在精密感知与控制领域，徐德正在和他的科研团队鼓足力气干“小”事。或许在不久的将来，他们的“小”研究，能够成就智能机器人大规模工业化的“大”梦想。

越“小”越好

徐德所在的精密感知与控制研究中心，“精密”是重中之重。作为中心主任，徐德兴致勃勃地跟记者讲起了他的“小”故事。

2012年，在承担一项国家任务时，徐德遇到了难题——10微米微管与12微米微孔的精密装配。这种微小器件的装配对精度要求很高，需要启用显微视觉，而显微视觉景深小，常常看不清目标。角度、对准、装配、瞄准都是难题，用原来的方法常常出现“顾前顾不了后，看得了上下看不了左右”，定位十分困难。

徐德果断大胆使用了多路显微视觉系统标定的技术，完成了多路显微视觉的多机械手精密装配。此前，国内的纪录保持者也还停留在100微米量级。而这次，他完成的挑战是10微米量级的精配。

这一战打赢了，徐德没有“垂杨生左肘”，而是再接再厉，2013年，他的团队又迎来了一项新挑战——三维空间中6自由度微小零件的精密装备。“比之前还难，之前那个只有5个自由度，精度要求同样不能有一点偏差。”徐德和同事们重新抖擞精神，这一次，他采用了自由度分解的战略，利用位置的相对性，把6个自由度分配到两个机械手上，调整好角度位置再装配。柱状微零件组件6自由度自动装配系统的研制成功，给这次科研攻关画了一个圆满的句号。

徐德和他的同事把他们的这场战役写了篇文章，目前这篇文章已经被IEEE Transactions接收，不久即将发表。

“火眼金睛看世界明察秋毫，刚柔相济做调整和谐稳定”，这是徐德自己拟的一副对联，横批是“精密感控”。在他看来，这火眼金睛就是感知，明察秋毫就是精密，刚柔相济就是控制，而和谐稳定就是他的目标。

全心全意为“它”服务

上世纪80年代，在山东工业大学读本科的时候，徐德认识了自动化，开始接触到智能控制。此时只有不到20岁的他还没意识到，自己将会和机器人结下不解之缘。浙江大学博士毕业后，他来到了中科院自动化所——这里，机器人视觉作为一个交叉学科，既有视觉研究的精细，又有控制研究的魅力，徐德一下子就被深深地吸引了。

从副研究员到研究员，再到精密感控中心的主任，徐德把大量的精力倾注给了机器人。

徐德说他自己是“做眼睛的”——机器人视觉测量和视觉控制相当于机器人的眼睛。“在目前的研究中，机器人的视觉存在两个重要问题：一个是可靠性，不能稍微受到干扰就产生错误的数据；第二就是实时性，简单地说就是必须快，如果测量需要很长时间，那实践应用肯定要出问题。”徐德告诉记者。

徐德在机器人的视觉系统做了很多工作，说到成果，最令他欣慰的就是乒乓球机器人。通过两个摄像头，确定球的位置并计算轨迹，科研人员能够指挥机器人准确而迅速地运动、击球。“在2010年的时候，我们的机器人已经能跟真人对打50个回合。”说这番话的时候，徐德的语气里充满了自豪。

那一次的乒乓球比赛，虽然机器人还是输给了运动健将，但是却赢得了另一重意义上的胜利——证明了高速视觉测量、轨迹预测等先进技术的应用非常成功，前景乐观。

徐德让机器人有了眼睛，有了灵活的头脑，作为回报，机器人朋友也给徐德回赠了好几篇SCI的高水平论文和一本名为《机器人视觉测量与控制》的书。

徐德说，机器人不是终极产物，而只是生产线上的一个中间环节，他现在给机器人做眼睛，就是为将来大规模的工业生产贡献力量。

从“小”到“大”

2012年2月，精密感知与控制研究中心正式成立，徐德开始一心一意做他的“小”事。

经过两年多的发展，现在的精密感知与控制研究中心分为五个业务部——精密装配、数字样机、智能装备、精密感知、生产线。有30多个职工，博士比例95%以上，团队科研战斗力十足。

徐德期望带出一支能够作出重要贡献、吃苦受累、团结合作的队伍，建成一个具备应用基础研究、样机开发、产品研制等完整科研、研发链条的团队。“只有具备完整的链条，才能使得科研工作与实际应用对接，进而满足国家重大需求。”

面对工业应用和实验室科研之间的一道鸿沟，他说自己“从进入中科院就开始铺桥，努力地把桥铺得平坦点”。

“科研不能和实践脱节啊！”徐德感慨道。严格来说，现在我国在精密感控方面只有不到40年的积累，还是和国外有一定差距的。对于研究人员来说，在认识到差距和不足的前提下，应该再接再厉，实现从关键技术与理论方法到整机与系统的大飞跃。

当被问到有什么目标时，徐德给出了最质朴也最真实的回答：“踏踏实实地干，积跬步成千里，一步步作出大成就”。