上海科技奖 | 蒲华燕：这个80后美女博导其实是个隐藏的“钢铁侠”，她研发的机器人技术走向了“海陆空”

蒲华燕：1982年12月生，上海大学教授、博士生导师。上海大学无人艇工程研究院执行院长，海洋智能无人系统教育部工程研究中心常务副主任。

科创感言：经过创新这种“苦”酿成的甜，是我尝过最美的味道。

▲蒲华燕从小就喜欢各类机械设备

在刚刚揭晓的上海市青年科技杰出贡献奖的获奖者中，上海大学教授蒲华燕显得很特殊：80后、女性，从事的科研领域还是很“硬核”的机械自动化。

一直以来，振动和噪声是干扰精密仪器稳定工作的最大障碍之一。随着科学探测对仪器精密度的要求越来越高，如何“减振降噪”成了燃眉之急。早在2005年，蒲华燕就把自己的研究方向锁定在了这一领域。借助上海大学无人艇工程研究院的研究平台，她发明了电磁可控非线性负刚度特性生成方法，哪怕海浪颠簸，这套技术也能确保无人艇上的科学仪器“稳若泰山”。

依托于这套核心技术，蒲华燕还将它成功转化运用到了空间探测器、光刻机等多个领域，可以说，“海陆空全都用上了！”

机器人一直蒲华燕的最爱。早在少年时代，她就把家里的电器一一拆解、挨个儿研究。走上科研道路之后，蒲华燕有了对于创新的最深感悟：“科研问题不能拍脑袋决定，一定得基于现实问题，在现有技术无法解决的情况下，通过方法和理论创新去攻克难题。”

▲蒲华燕站在“精海”系列无人艇前，美不胜收~

2011年，蒲华燕来到上海大学，参与“精海”系列无人艇项目的研发工作。出海航行时，巨大的风浪会对无人艇携带的精密仪器产生干扰，要让它们正常工作，就得想办法去除冲击和振动。“通过减小支撑刚度可改善振动冲击的传递。传统上，可通过增加支撑体积来降低固有频率，可无人艇对体积有着严苛的要求。”蒲华燕说，如何做减法成了他们当时的主要难题。对此，蒲华燕发明了电磁可控非线性负刚度特性生成方法，通过电磁合成的负刚度再结合抑制控制算法终于解决了难题。

光有理论方法还不行，要真正运用到工程上，必须通过计算机仿真测试、实验验证等多个环节的考验。经过不断优化，蒲华燕取得了一系列令人瞩目的成绩：将精密仪器的固有频率降噪至国际领先的0.19赫兹；大幅降低潜艇水听器的背景噪声，拓展水听器在海洋中的作用距离；在扰动环境下将激光雷达的探测精度提高了10倍；获得授权发明专利40项；相关成果转化后帮助国内企业成为扫描电镜国际巨头在华的最大配套商……十多年来，蒲华燕经手的项目多达十几个，从航空航天、海洋探测到陆上精密仪器，她在各种减振降噪的棘手难题中品尝着创新甘苦。

除此之外，蒲华燕还带领团队攻克了机器人高自主运动控制、机器人多运动模式高机动运动装置设计等多个难题，在机器人自动化领域全面开花。

说起成绩，蒲华燕最感谢的还是学校提供的创新平台和研发团队。她说，减震降噪涉及材料、结构、自动化控制、算法等多个学科领域，离不开各专业团队之间的协同创新。 “这是一个1+1＞2的时代，没有人能获得单打独斗的胜利。”这是蒲华燕从多年的创新实践中学到的智慧。

在蒲华燕领导的上海大学无人艇工程研究院，教授们没有自己的办公室，常常四五个教授带着几个学生围坐在一张会议桌前，热烈讨论，各抒己见。“科研最忌一言堂。”蒲华燕说，只有让每个人的思维自由表达，才能碰撞出创新的火花，从不同学术视角解决技术难题。

▲蒲华燕正在带教学生，小编表示，学生好幸福

作者：见习记者 金婉霞，图片均由受访者提供
编辑：金婉霞
责任编辑：任荃、姜澎

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