10月14日,以“设计定义未来”为主题的机械工程系国际学术周设计方向分论坛在清华大学李兆基科技大楼隆重召开。
本次论坛紧扣先进机械设计前沿发展趋势,聚焦智能机器人、仿生工程技术、表界面科学、航空密封技术、生物制造等关键前沿交叉方向,汇聚国内顶尖高校及海外知名学者,搭建高水平、开放式的学术交流平台,致力于以创新设计驱动高端装备技术迭代,助力工程领域关键瓶颈技术突破。论坛开幕式由清华大学机械工程系刘辛军教授主持,中国科学院院士雒建斌出席论坛并致开幕词。

开幕式环节,雒建斌院士立足国家高端装备自主化发展大局,围绕“设计定义未来”核心主题发表重要致辞。他指出,基础设计理论、表界面设计、结构创新设计是高端装备创新的源头核心,当前我国空天装备、精密制造、智能机器人领域的技术差距,归根结底是底层设计理念与前沿交叉设计体系的差距。他强调,新时代机械工程早已突破传统结构制造范畴,正向仿生赋能、界面可控、智能驱动、生物融合的多交叉领域延伸,唯有坚持以创新设计牵引技术创新,才能实现从“制造跟随”向“设计引领”的根本性转变。同时,雒建斌院士高度肯定多学科交叉研究的重要价值,鼓励青年科研人员打破学科壁垒、勇于探索非共识创新,依托前沿设计理念攻克摩擦密封、精密驱动、仿生耐磨等卡脖子基础难题,并诚挚欢迎海内外学者深度交流、协同合作,共同推动先进设计理论与工程技术的创新发展。

刘辛军教授详细介绍了本次学术周的组织背景、主题内涵及整体议程安排。他表示,本次分论坛旨在立足机械设计本源,聚焦前沿交叉热点,汇聚海内外优质学术力量,以学术交流激活创新思维、以思想碰撞催生前沿成果,搭建高校、学科、团队之间的常态化合作桥梁,助力机械工程学科高质量发展。随后,刘辛军教授正式宣布本次国际学术周设计方向分论坛开幕。

论坛全天设置多场高水平主旨报告,海内外专家学者结合自身深耕领域,分享前沿研究成果、阐述学术创新思想、剖析行业发展痛点,现场学术氛围浓厚,交流研讨深入充分。

上午报告环节,多所高校知名学者依次分享突破性研究进展。哈尔滨工业大学高海波教授围绕复杂地形移动机器人展开汇报,重点阐述结构—驱动—控制一体化设计思想,针对非结构化场景机器人适配性差、运动稳定性不足等问题,提出轻量化、高适配性的创新设计方案,为特种作业机器人的工程化应用提供新思路。清华大学谢福贵教授聚焦移动式五轴并联加工机器人,从构型创新、精度设计、动态性能优化等底层设计角度,剖析并联装备高精度制造的核心机理,突破传统加工装备的空间与精度局限。北京航空航天大学陈华伟教授深耕微纳仿生表面功能化领域,系统阐述仿生界面设计、微观结构调控、性能协同优化的核心学术思想,通过复刻自然生物体表界面特性,构建耐磨、减阻、抗污的新型功能表面,为精密装备减摩延寿、表界面性能升级提供全新设计路径。清华大学张洪玉教授聚焦生物超滑材料,围绕界面摩擦调控、超滑机理、工况适配设计展开深入讲解,阐明超滑设计在精密密封、生物器械、高端装备摩擦副中的重大应用价值。浙江大学贺永教授立足生物3D打印前沿领域,提出结构设计与生物功能一体化的创新理念,突破传统制造工艺限制,为生物制造、组织工程、医用精密器械的个性化设计与制备提供技术支撑。

下午的报告内容同样精彩纷呈,多位专家立足国家重大工程需求,聚焦前沿交叉领域输出原创性学术思想。吉林大学韩志武教授深耕仿生工程领域,围绕仿生结构抗磨损、抗粘附设计展开汇报,提出“以生物原型启迪工程设计、以微观结构优化宏观性能”的设计理念,为耐磨防护、防粘减阻装备设计提供了仿生创新范式。清华大学赵慧婵教授聚焦软体机器人具身智能,从柔性结构设计、智能驱动、环境自适应调控等维度,探讨软体机器人在柔性作业、人机交互场景的创新设计思路,推动智能机器人从结构创新向智能赋能升级。北京航空航天大学王少萍教授紧扣航空装备核心难题,围绕航空流体动密封系统设计、动态失效机理、服役性能优化展开深度分享,针对航空高压、高速、宽温域极端工况下密封失效、振动磨损等工程痛点,提出系统性的密封设计与可靠性优化方案,为空天高端密封装备国产化迭代提供重要理论支撑。上海交通大学王京教授聚焦抗粘附仿生力学设计,通过力学机理建模、结构参数优化、界面性能调控,构建适配极端工况的仿生防护设计体系,有效解决工程界面粘附、磨损、失效难题。清华大学李德才教授围绕磁流体密封技术展开汇报,系统阐述磁流体密封的构型设计、磁场调控、动态密封机理,突破传统密封的工况限制,为真空设备、精密仪器、航空装备的高可靠密封提供新型技术路径。来自哥伦比亚安第斯大学的Jonathan Camargo教授分享可穿戴机器人前沿研究,立足人机协同设计理念,探讨柔性驱动结构、轻量化穿戴构型的创新设计方法,为智能穿戴装备、康复机器人的创新发展提供国际化视野。
整场报告环节由刘辛军教授、解国新教授分段主持,两位主持人精准点评每场报告,引导在场师生与报告专家互动交流,围绕设计创新机理、工程应用瓶颈、未来研究方向展开热烈探讨,有效深化了在场人员对前沿设计理论的认知。
本次分论坛成效突出、意义深远。在学术思想层面,论坛充分彰显了“创新设计引领技术变革、交叉融合驱动未来发展”的核心理念,集中展示了先进机械设计、仿生工程、表界面科学、航空密封、生物制造等领域的最新学术思想与原创成果,更新了前沿领域的研究认知,厘清了多项关键技术的创新发展方向。在学术交流层面,论坛有效打通了不同高校、不同学科、海内外科研团队的交流壁垒,促进了机械、材料、生物、航空、控制等多学科的深度交叉融合,为跨校、跨领域科研合作搭建了优质平台。在育人与科研赋能层面,论坛为师生提供了近距离接触学术前沿、学习顶尖设计理念的契机,有效启迪青年科研人员创新思维,培育前沿交叉科研视野。在产业与工程价值层面,论坛聚焦高端装备卡脖子技术难题,凝练了多项可落地、可深化的创新研究方向,为先进设计技术的产学研协同创新、工程化落地应用提供了有力支撑,持续助力我国高端制造、航空航天、智能装备领域的高质量创新发展。
供稿:韩勤锴
编辑:王婧
审核:熊卓、周明、程嘉