原標(biāo)題：探秘！廣工這些實驗室有趣又有料

無人機(jī)機(jī)智變身，玩轉(zhuǎn)水陸空

繁雜信號化身小能手，有序開口說話

做出的刀比頭發(fā)絲還細(xì)

……

這可不是什么觸不可及的黑科技

在廣工的實驗室里

這就是日常（請讓工仔凡爾賽）

不信？一起來探探這些奇妙實驗室吧

會變身的無人機(jī)

走進(jìn)廣東工業(yè)大學(xué)智能決策與協(xié)同控制研究所，映入眼簾的是展架上一字排開的一排排無人機(jī)。別看它們外貌相似，功能卻大有不同，航拍、航測、巡檢、定位……想要無人機(jī)做什么，給它裝上適配的大腦，下達(dá)相應(yīng)指令即可。

視頻 | 智能決策與協(xié)同控制研究所介紹

能飛又能游，簡單五個字，實現(xiàn)起來卻并不容易?？罩酗w的時候是旋翼的形式，下水游的時候就不能旋翼了，旋翼阻力太大，就要把它收起來。智能決策與協(xié)同控制研究所所長魯仁全介紹，這一下一收，發(fā)揮關(guān)鍵作用的便是變結(jié)構(gòu)無人自主系統(tǒng)。

團(tuán)隊的創(chuàng)新研究成果變結(jié)構(gòu)姿態(tài)控制，讓無人機(jī)得以在由空入水時實現(xiàn)高效平穩(wěn)姿態(tài)控制。這也是團(tuán)隊獨有技術(shù)，由此團(tuán)隊也獲評2021年國家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體項目。目前，團(tuán)隊已經(jīng)具備了獨立研發(fā)和制造變結(jié)構(gòu)無人自主系統(tǒng)的能力和條件，研發(fā)的水空兩用無人機(jī)已成功應(yīng)用于水體采樣、水庫巡檢等場景。

圖 | 水空兩棲無人機(jī)

此外，團(tuán)隊還將無人機(jī)和無人艇結(jié)合，解決了無人機(jī)充電的問題。無人機(jī)電池容量有限，因此巡航半徑和時間也有限，在無人艇的支持下，無人機(jī)可以自主起飛、自主降落、自主充電，將其巡航時間和距離拓寬百倍之多。

另一款會變身的無人機(jī)是空中能飛、地上能跑的陸空兩棲無人機(jī)。魯仁全介紹，其典型的一個應(yīng)用場景是消防救援。如遇火勢較大、煙霧較濃等情況，小小無人機(jī)就派上了大用場。它可以從較小的縫隙中水平飛進(jìn)火場，然后切換姿態(tài)，上下飛行進(jìn)行探測，然后將火場里的信息傳遞出來，指導(dǎo)救援救火工作。

圖 | 陸空兩棲無人機(jī)

圖 | 自動化學(xué)院實驗室

買來的無人機(jī)實現(xiàn)不了怎么辦？自己來！隨著自主系統(tǒng)研究的開展，團(tuán)隊也慢慢變成了多面手，機(jī)械設(shè)計、制造、組裝等都不在話下。

在不同特性、不同轉(zhuǎn)速、不同力下，機(jī)身不同的位置都有不同的精度要求。魯仁全坦言，如果去買，市面上沒有同一型號的，即便有，成本也很高，團(tuán)隊索性就自己動手解決。如今，除了電池，載體身上的主要零部件，甚至連伺服電機(jī)都是團(tuán)隊自主設(shè)計和制作的。

發(fā)展至今，團(tuán)隊已有24位研究成員，帶領(lǐng)博士后、博士生、碩士生200多位，專業(yè)范圍覆蓋機(jī)械、自動化、計算機(jī)、通訊等多個領(lǐng)域。就在前不久，以魯仁全為學(xué)科帶頭人的計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)新增為一級學(xué)科博士學(xué)位授權(quán)點。

據(jù)了解，近五年，團(tuán)隊成員合作獲得了30余項國家/省部級項目支持。團(tuán)隊成員各類獎項斬獲頗豐，其中包括教育部自然科學(xué)一等獎2項、廣東省科技進(jìn)步一等獎1項、廣東省自然科學(xué)二等獎1項。研究所已經(jīng)申請專利100多項，其中30多項已經(jīng)得到授權(quán)。

讓信號開口說話

在廣東工業(yè)大學(xué)智能信息處理研究所，研究員們專門跟各種信號打交道。在他們眼里，每個信號都有自己的專屬DNA，將彼此區(qū)分開來，基于此，他們巧施魔法讓看似繁雜的信號有序開口說話。

視頻 | 智能信息處理研究所介紹

研究所生物醫(yī)學(xué)信號檢測實驗室發(fā)明的一款數(shù)字智能聽診器顛覆了公眾對于傳統(tǒng)聽診器的印象。它看起來就像一個藍(lán)牙小音箱，將聽診器連上無線網(wǎng)絡(luò)之后可直接采集高精度高保真聲音，所聽數(shù)字信號實時上傳至大數(shù)據(jù)平臺，通過人工智能得出聽診報告，可以初步判斷患者情況。

與實驗室其他創(chuàng)新成果不同的是，數(shù)字智能聽診器系統(tǒng)是研究所所長謝勝利教授團(tuán)隊完全獨立研發(fā)的首款創(chuàng)新產(chǎn)品。這一次，他們籌劃著打造完全自有的廣工智造。

今年年初，由團(tuán)隊組織并牽頭制定的電子聽診器通用技術(shù)規(guī)范團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布，標(biāo)志著我國新型智能聽診器的正式問世。此款創(chuàng)新成果已經(jīng)獲得歐盟醫(yī)療器械CE認(rèn)證，目前正在申報中國醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊證，距離量產(chǎn)使用更近一步。

為數(shù)字智能聽診器打下堅實技術(shù)基礎(chǔ)的是一種叫盲信號處理技術(shù)的幕后英雄。每個信號都有自己的DNA。謝勝利帶領(lǐng)團(tuán)隊創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)了將不同信號區(qū)別開來的信號方差比，信號方差比就像是一把刻度尺，可以準(zhǔn)確地度量并定義不同的信號。

實際上，近年已有多項基于該技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)明創(chuàng)造從這里走出，落地開花。團(tuán)隊聯(lián)合深圳市理邦精密儀器股份有限公司，研發(fā)復(fù)雜心電信號盲檢測技術(shù)，創(chuàng)新研制了18導(dǎo)聯(lián)心電圖機(jī)、多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀和胎監(jiān)儀等，其成果于2017年獲得廣東省科學(xué)技術(shù)一等獎，帶動相關(guān)經(jīng)濟(jì)效益26億元。

在生物醫(yī)學(xué)信號檢測實驗室隔壁，是北斗導(dǎo)航智能信號處理與芯片應(yīng)用實驗室。在這間乍看并無特別之處的實驗室里，謝勝利帶領(lǐng)團(tuán)隊一路攻堅克難，將北斗導(dǎo)航定位精度從5米、3米、1米一路進(jìn)階到分米。

接下來，團(tuán)隊還將向厘米級發(fā)起挑戰(zhàn)。隨著技術(shù)攻關(guān)的不斷突破，團(tuán)隊相關(guān)科研成果屢有發(fā)表，其中北斗衛(wèi)星信號快速捕獲新方法及芯片設(shè)計獲廣東省技術(shù)發(fā)明獎一等獎，帶動經(jīng)濟(jì)效益超過30億。

對于如何培養(yǎng)人才，團(tuán)隊也有自己獨特的法子。一定要在項目中培養(yǎng)學(xué)生。謝勝利認(rèn)為，學(xué)生在具體項目中實干，發(fā)現(xiàn)問題解決問題，這樣帶出來的學(xué)生才有自己的真本事。比如與泰斗科技合作的研究生聯(lián)合培養(yǎng)基地采用1+2培養(yǎng)模式，研究生在第一年課程學(xué)習(xí)之后，接下來兩年在泰斗科技就北斗衛(wèi)星信號處理及其應(yīng)用開展校企聯(lián)合攻關(guān)。

專業(yè)做刀

這聽上去可能有些不可思議，在廣東工業(yè)大學(xué)，有一個專業(yè)做刀的實驗室——這就是高效精密制造技術(shù)與裝備實驗室。

視頻 | 高效精密制造技術(shù)與裝備實驗室介紹

實驗室教授、廣工機(jī)電工程學(xué)院副院長鄭李娟鄭李娟解釋說，這些刀主要用在工業(yè)上。實驗室做的刀有各種尺寸，涵蓋了從納米級到微米級到厘米級的刀。

更奇特的是，實驗室做的刀既有有形的刀，也有無形的刀。鄭李娟說，實驗室研究的氦離子刀就屬于無形的刀，可以在芯片上加工出納米級的孔。

鄭李娟還拿出一個像針尖一樣的刀說，實驗室王成勇教授團(tuán)隊與企業(yè)合作開發(fā)了這樣一把比頭發(fā)絲還細(xì)的刀，用它就可以在各種多層高端電路板上鉆成百上千個孔，再電鍍形成電路導(dǎo)通，相關(guān)的技術(shù)獲得了2019年度國家科技進(jìn)步獎二等獎。

高端印制電路板，被譽為電子工業(yè)基石。隨著技術(shù)發(fā)展，電路板變得越來越小，所有的線路和元器件都要放在電路板上，可想而知，電路板的加工精度和難度有多高。

為了突破這個難題，王成勇教授團(tuán)隊聯(lián)合多家企業(yè)，經(jīng)過近十年產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新，創(chuàng)建了微細(xì)加工質(zhì)量保障工藝體系。其成果在多個著名高端印制電路板企業(yè)得到成功應(yīng)用，滿足了高鐵、超算與高性能服務(wù)器、新能源汽車、消費電子等對高端印制電路板的需求。

去年疫情期間，這個專業(yè)做刀的實驗室，還參與了科技抗疫。鄭李娟指著實驗室展柜里的一個東西說：這個是超聲焊接系統(tǒng)，不要看它其貌不揚，全國80%的口罩可都是由它做出來的。

去年初疫情發(fā)生后，口罩緊缺，實驗室王成勇教授團(tuán)隊與匯專科技集團(tuán)股份有限公司協(xié)同攻關(guān)，大幅提升口罩機(jī)超聲焊接系統(tǒng)產(chǎn)能，改進(jìn)后的系統(tǒng)可以實現(xiàn)全自動化焊接，口罩機(jī)生產(chǎn)效率提高40%。短短3個月，匯?？萍汲砷L為全國最大的口罩超聲焊接系統(tǒng)供應(yīng)商，助力全球近5萬臺口罩機(jī)高效生產(chǎn)，為防控新冠肺炎疫情做出了有力貢獻(xiàn)。

我們既可以加工各種生活必需品，還可以為人類的健康美麗事業(yè)服務(wù)。鄭李娟拿出一個帶著許多凸起的薄片介紹，這是實驗室研發(fā)的美容微針，可以實現(xiàn)無痛給藥，可以應(yīng)用于美容領(lǐng)域，也可以給孩子打疫苗。

據(jù)了解，目前實驗室研發(fā)的微針有玻尿酸微針、明膠微針、殼聚糖微針、硅固體微針等。

在廣工打鐵

聽說，在廣工要打鐵？其實，同學(xué)們口中的打鐵是指工程訓(xùn)練課程，它是全校性公共技術(shù)基礎(chǔ)課，是我校教學(xué)規(guī)模最大、學(xué)生受眾人數(shù)最多的工程實踐必修課程，開設(shè)了材料成型加工、機(jī)械加工技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)等實訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容。

這門課程覆蓋了包括機(jī)電、自動化、材能、物理、輕化等14個學(xué)院的絕大多數(shù)專業(yè)，每年有近6000學(xué)生受益，年總?cè)藭r數(shù)約26萬余學(xué)時。

2011年，獲批廣東省精品課程立項建設(shè)，2015年，課程通過驗收；2020年，課程認(rèn)定為廣東省一流課程。

視頻 | 工程訓(xùn)練中心介紹

工程訓(xùn)練課程主要在廣東工業(yè)大學(xué)工程訓(xùn)練中心進(jìn)行教學(xué)。中心囊括了多個第一：全校第一個國家級實驗教學(xué)示范中心、全校開設(shè)課程中參與人數(shù)最多、唯一在大學(xué)城建立的工程訓(xùn)練中心……目前，中心場地面積近8000平方米，儀器設(shè)備2000余臺套，儀器設(shè)備固定資產(chǎn)總值近3000萬元。

圖 | 工程訓(xùn)練課程教學(xué)現(xiàn)場

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文字 | 王婧 林霞虹 部分文字來源于實驗教學(xué)部

圖片 | 王文宇 黃澤胤 駱昌威 梁立言

編輯 | 賴藝元 武韶博

視頻 | 駱昌威 王文宇 黃澤胤 梁立言

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責(zé)編 | 杜清

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