吉安“90后”教授李天梁连续入选全球TOP2%顶尖科学家榜单
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吉安“90后”教授李天梁连续入选全球TOP2%顶尖科学家榜单

如今

不少医生利用机器人开展手术

但你知道吗

机器同样需要医生

出生于江西吉安的

“90后”教授李天梁

就是一位给机器体检的“医生”

给大型设备“做体检”

我们做心电图检查,如果设备的感知不够灵敏,得出错误数据就会导致医生误诊;假设这种情况扩展到其他关键领域,后果不堪设想。

武汉理工大学教授李天梁做的研究,就是给工作在极端环境下的大型旋转机械装备(如航空发动机、燃气轮机)“看病”提供先进的感知技术。

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李天梁在实验室

无论是手术机器人在人体内的复杂环境,还是航空发动机内部的高温、高压、强磁场等极端条件,普通传感器很容易失效。

李天梁团队发现,通过布设光纤传感器网络,可以实时感知设备的振动、温度、压力等参数变化,就像给设备做“心电图”,能及时发现故障隐患,实现预测性维护,避免重大事故发生。

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“如果说给大型机械装备做体检需要感知的参量幅值特别大,那么手术机器人则需要感知极其小幅值的物理参量。”李天梁的研究,正好是针对物理参量两个极端状态的测量。

李天梁团队开发的光纤传感器具有抗电磁干扰、耐高温、生物相容性好等优点,能在这些极端条件下稳定工作,准确收集数据。

目前,李天梁的团队已经实现了1100℃高温下机械结构件大应变的动态测量。

让手术机器人“有触感”

李天梁说,目前手术机器人的机械臂、“灵巧手”虽能代替医生的手与人体不同组织进行交互,但由于它们力触感知能力不足,难以对人体组织实现低力度的精细化手术操作。

“比如做涉及眼、脑以及心血管等这类需要极其精细化操作的手术时,往往需要机器人能感知到零点几牛,甚至毫牛级交互力。若是做切除手术时力度不够或过大,都会影响手术质量。”

李天梁团队研究开创了一种手术操作器“内生”传感光纤达到“感构共体”的操作力原位感测新范式,赋予手术机器人对术中操作力自感知能力。

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就像给机器人的“手”装上了非常灵敏的“神经末梢”,能精确感知操作时各个方向的力和扭力,让机器人的操作更轻柔、更精准,能有效减轻医生负担,大幅提升手术的安全性。

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出生于1990年的李天梁

江西吉安人

他的父亲曾在高炮部队服役

小时候

李天梁就常听爸爸提起

国外先进的航空航天飞行器

“长大了我也要在这方面做一些贡献。”

李天梁从小就立下这样的志向

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李天梁生活照

兴趣是最好的老师。李天梁从小就对机器的构造感到好奇。小到遥控器,大到影碟机,家里的不少家当都被李天梁拆解过。而小时候“拆家”的经历,也成为了李天梁长大后选择机械专业的原因之一。

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李天梁生活照

本科毕业后,李天梁为了给创业打下好基础,决定考研。然而读研期间的一个任务,让他改变了自己的职业规划。

“研二时,我有幸参与到了导师正在做的‘国家高技术研究发展计划’(即863计划)项目,我自告奋勇要承担其中一个小任务,即在三个月内,完成一款面向汽轮机转子振动的非接触式光纤传感器模型验证与样机研发。”

回忆起这个项目,李天梁直言当初的自己是“初生牛犊不怕虎”。

三个月里,李天梁几乎每天都泡在实验室里,从早上8点实验室开门一直做实验到晚上10点关门,“当时需要用到两个处于校园不同方位实验室的设备,我经常一个人从这边拿着仪器,托着箱子,背着电脑去另外一个实验室做实验。碰到下雨天也是如此。”

在导师的支持与帮助下,李天梁负责的任务如期完成,“虽然过程很累,但从那时起我真正地开始觉得做科研挺有意思的。”也正是基于这次研究,李天梁梳理出来了一篇论文并成功发表,同时获批发明专利。

而这,也成为了李天梁走上科研道路的开端。

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李天梁教学生做实验

2022、2023年

李天梁连续入选

全球TOP2%顶尖科学家榜单

李天梁,武汉理工大学教授,博士生导师,湖北省高层次创新人才,连续入选2022、2023年全球TOP2%顶尖科学家榜单。主持国家重点研发课题、国家自然科学基金(面上、青年)、湖北省重点研发计划等国家级和省部级项目10项,以及企业横向多项。在IEEE T-IE、IEEE/ASME T-MECH、《机械工程学报》等高质量期刊与国际会议上发表论文80余篇,其中第一/通讯作者SCI论文49篇;授权发明专利15项。担任多个国际期刊客座编辑与副主编。

创新没有地域边界,卓越源于执着追求。

在科技创新的版图上,从江西这片红土地出发的青年科研工作者,带着独特的创新基因与坚韧品格,脚踏实地、仰望星空,不断焕发属于自己的光彩。

来源 | 都市现场综合极目新闻、北京青年报等