劉宏，中國工程院院士，中科智庫首批入庫專家兼審核委員會(huì)委員，空間機(jī)器人專家。現(xiàn)任哈爾濱工業(yè)大學(xué)副校長，機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。

劉宏長期從事空間機(jī)器人基礎(chǔ)理論和靈巧操控技術(shù)研究，主持研制出我國首臺(tái)空間機(jī)器人，相關(guān)成果成功應(yīng)用于試驗(yàn)七號(hào)衛(wèi)星和天宮二號(hào)實(shí)驗(yàn)室，作為主要人員參加過國家高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃“863”的研究項(xiàng)目，為國家空間安全和在軌服務(wù)作出了突出貢獻(xiàn)。

中國首個(gè)仿人靈巧手

中國的機(jī)器人產(chǎn)業(yè)起步較晚，但中國機(jī)器人靈巧手技術(shù)卻走在世界前列。2016年，劉宏設(shè)計(jì)研發(fā)的空間機(jī)器人靈巧手在“天宮二號(hào)”上實(shí)現(xiàn)國際首次人機(jī)協(xié)同在軌維修技術(shù)試驗(yàn)，包括拆除隔熱材料、拿電動(dòng)工具擰螺釘、在軌遙操作等，被同行們稱為將維修機(jī)器人登上天宮二號(hào)的“踐行者”。

在90年代初，劉宏完成了多種觸覺功能的靈巧手及控制系統(tǒng)的研究，提出了宏微操作器系統(tǒng)理論。2001年，劉宏帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研制出國內(nèi)第一個(gè)仿人機(jī)器人靈巧手，且具有力矩、位置、溫度、指尖力等多種感知功能。這項(xiàng)研究填補(bǔ)了中國在機(jī)器人靈巧手領(lǐng)域的空白。

中國第一個(gè)仿人靈巧手，尺寸與人手相似，有4個(gè)手指，每個(gè)手指有4個(gè)關(guān)節(jié)，共有12個(gè)自由度、96個(gè)傳感器，共有機(jī)械零件600多個(gè)，表面貼裝電子元件1600多個(gè)。該靈巧手可以彈奏簡單的樂曲；研究人員佩戴數(shù)據(jù)手套，可以對(duì)靈巧手進(jìn)行遠(yuǎn)距離操控，比如遠(yuǎn)距離遙控靈巧手倒水等。

2006年，劉宏團(tuán)隊(duì)又研制出微型力矩傳感器運(yùn)用到靈巧手上。歐洲宇航局、美國布朗大學(xué)以及中德多家大學(xué)等都成為微型力矩傳感器靈巧手的用戶。

讓機(jī)器人來修航天器

關(guān)于發(fā)展空間機(jī)器人的必要性，劉宏說：“汽車可以到4S店保養(yǎng)，飛機(jī)可以在地面進(jìn)行維修，航天器一旦發(fā)生問題誰來修？”

空間機(jī)器人是在太空中執(zhí)行空間站建造與運(yùn)營支持、衛(wèi)星組裝與服務(wù)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、行星探索等任務(wù)的特種機(jī)器人。我國空間機(jī)器人技術(shù)研究始于上世紀(jì)90年代，2014年我國第一個(gè)在軌工作的機(jī)械臂上天。近些年，中國科學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京郵電大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、航天五院等單位針對(duì)空間機(jī)器人開展了大量研究，并取得了豐碩成果。

目前，中國新一代的空間機(jī)器人可以配備高靈巧機(jī)械臂，注入了仿生理念。劉宏稱，中國的空間機(jī)器人配備的機(jī)械臂已經(jīng)實(shí)現(xiàn)多關(guān)節(jié)連續(xù)體、精細(xì)操作；實(shí)現(xiàn)從單個(gè)機(jī)械臂走向多個(gè)機(jī)械臂、人形機(jī)械臂；從以前的宇航員在天上“遙操作”，演變成地面“主從遙操作”，再到地面臨場遙感操作。

2016年，第十三屆空間人工智能、機(jī)器人和自動(dòng)化國際研討會(huì)在北京舉行。劉宏會(huì)上表示，雖然我國在空間機(jī)械臂領(lǐng)域的研究晚于歐美等地區(qū)與國家，但是我國的發(fā)展速度很快。就空間機(jī)械臂來說，我國的水平目前處在世界的前列。

科研是一種樂趣、責(zé)任

20世紀(jì)80年代中期，我國第一臺(tái)華宇——I型弧焊機(jī)器人研制成功，總設(shè)計(jì)師是劉宏的老師蔡鶴皋，劉宏說這是一件很偉大的事情，因此報(bào)考蔡鶴皋的研究生，一起研究機(jī)器人。劉宏表示，搞科研應(yīng)該打牢理論基礎(chǔ)，把基本功練扎實(shí)，然后進(jìn)一步培養(yǎng)創(chuàng)新能力。從整理的事實(shí)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，從而發(fā)明創(chuàng)造一些新的東西。

作為教育部首批創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)“機(jī)器人與機(jī)電一體化技術(shù)”學(xué)術(shù)帶頭人，劉宏帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)不僅創(chuàng)造了和諧、民主、團(tuán)結(jié)、富有凝聚力的小環(huán)境，更為年輕人創(chuàng)造了良好的學(xué)術(shù)發(fā)展大環(huán)境。劉宏告訴學(xué)生“科研是一種樂趣，也是一種責(zé)任，搞科研要耐得住寂寞。”

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劉宏院士簡介

劉宏，中國工程院院士，中科智庫首批入庫專家兼審核委員會(huì)委員，空間機(jī)器人專家。現(xiàn)任哈爾濱工業(yè)大學(xué)副校長，機(jī)器人技術(shù)與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。

長期從事空間機(jī)器人基礎(chǔ)理論和靈巧操控技術(shù)研究，主持研制出我國首臺(tái)空間機(jī)器人，相關(guān)成果成功應(yīng)用于試驗(yàn)七號(hào)衛(wèi)星和天宮二號(hào)實(shí)驗(yàn)室，為國家空間安全和在軌服務(wù)作出了突出貢獻(xiàn)。發(fā)表學(xué)術(shù)論文共100余篇，其中SCI、EI收錄50余篇。出版專著3部、授權(quán)中國發(fā)明專利42項(xiàng)、美國發(fā)明專利1項(xiàng)、德國發(fā)明專利3項(xiàng)。

曾獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、歐盟機(jī)器人技術(shù)與轉(zhuǎn)化一等獎(jiǎng)、中國高校十大科技進(jìn)展、“何梁何利”科技進(jìn)步獎(jiǎng)、全國創(chuàng)新爭先獎(jiǎng)。先后獲中國國家高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃“863”個(gè)人二等獎(jiǎng)、中國航天部科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)、德國宇航中心科研成就獎(jiǎng)。