在科学的春天里翱翔——东北大学机械工程自动化学院教授、博士生导师 柳洪义访谈录
            柳洪义,男,1945年生,尖字沽乡望马泊村人。博士研究生、教授、博士生 导师。1964年考入北京矿冶学院°1970年毕业分配到安徽淮南煤矿机械厂任 技术员。1978年考入东北大学研究生班,1981年毕业,获硕士学位,留校任 教。1989年赴德国斯图加特大学学习,1992年毕业获博士学位。1996年在德 国生产技术与自动化研究所从事机器人研究工作。现任东北大学机械工程 自动化学院教授。出版《机器人技术基础》等专著三部,发表论文三十余篇, 获省部级科研成果奖两项。
           作为从事机器人研究工作的专家,柳洪义先生带有几分传奇色彩的经 历深深吸引着我,一直盼望能有机会亲自釆访他。机会终于来了,区政协着 手组织人员采写《丰南英才》一书,把采访柳教授的任务交给了我,我连夜 启程,兴冲冲地赶到东北大学机械工程自动化学院采访了他。现将访谈情况 整理如下:
           吴红星:柳教授,您是从丰南走出来的机械研究专家,这次家乡编辑《丰 南英才》一书,能够见到您,我感到非常荣幸。
           柳洪义:谢谢家乡父老对我的关注,能够接受你的采访,我感到很高兴!
           吴红星:首先,请您谈一下童年和中学时代的情景好吗?
           柳洪义:好,我的老家在尖子沽乡望马泊村。由于解放前生计的原因,我 爷爷奶奶带着我爸爸和我大伯来到辽宁北票。我爷爷在北票煤矿下井挖煤, 我爸爸在机修厂当工人,大伯在运输队开车。我于1945年8月14日生于北 票台集一工村。 1948年我们回到老家务农。1949年我爸爸妈妈带着我来到 锦州。我爸爸有车工手艺,于是在锦州矿山机械厂找到了当车工的工作,当 年我4岁。和大多数孩子一样,我有一个无忧无虑而又顽皮的童年。
           当我7周岁的时候上了小学,学校的名字叫菊园街第二小学校。这是一 个刚成立的学校。是在一片废墟上临时盖的一栋简易校舍。印象较深的是崭 新的课桌,据说是苏式的,桌子和凳子连在一起,桌面的一半是可翻起的盖, 书包放在桌洞里面。老师一进教室,我们起立的同时用双手将这半边桌盖翻 起,向老师问好。语文课本的第一页是一面鲜艳的五星红旗,端庄而又美丽, 代表着欣欣向荣的新中国。我们在课堂上、在课外活动中接受着爱国主义教 育。老师说,我们是祖国的第二代,是祖国的未来和希望。可能是我们的母校 要重建的原因,到了小学三年级的时候,我们这一届的学生都转到菊园街第 一小学校了。我爸爸对我颇为重视,虽然家里的经济状况不好,还是个小学 生,但是给我买好的钢笔用。开始的都是金尖的,这在当时可是大投资了,但 是当我丢了几支之后就给我换钢尖的了。我爸热衷于和老师联系,开家长会 是每次必到,是家长委员会委员。老师对我也重视,让我当班长,当中队长, 但我的表现总是让老师不满意。印象较深的是放假忘记假期中间的返校了。 老师让同学到我家找我,我正在外面玩的高兴。到了学校,只能是站在教室 前面示众了。还有一次,球被踢到学校菜园子里了,别人不敢去拿,我跑进去 拿,结果让老师看到了,让我这个中队长“停职反省”,到小学毕业时也没给 我“官复原职” O我很喜欢放寒暑假,暑假我常在草丛中抓蚂蚱,和小朋友们 到处玩耍;寒假里我非常喜欢内容丰富多彩的寒假作业,无论做那里面的题 目还是看那里面的故事都使我感到非常快乐和幸福。
           小学毕业时正赶上教育改革,在全锦州市小学毕业班选拔六个班的好 学生进行试验,准备用四年的时间完成全部中学六年的课程。把当时锦州市 最好的中学第七中学改名了 “锦州市实验中学”,准备在这所学校进行教育 改革的实验。选择考试后,我们老师带着全班同学对答案,我是我们班考试 全部正确的两名学生之一,所以我当然就成了这六个班学生中的一员了。
           锦州市实验中学是一个绿树成荫风景秀丽的学校。我们这六个班中, 1—3班为男生班,4—6班为女生班。可能是由于入学考试成绩好的原因,还 处于“停职反省”的我又当上了第三班的班长了。那是个大跃进的年代,每 个学期我们都要有一周的时间,不是下乡劳动就是在学校的菜园子干活。我 们还参加了 “大炼钢铁”和深翻地等著名活动。
我的中学时代虽然经历了轰轰烈烈的“大跃进”和吃不饱肚子的“困难 时期”,但在这个时期我们国家也提出了 “向科学进军”的口号。锦州实验中 学有一个小图书馆,学生也可以去那里看书和借书。我有时到那里看书,借 喜欢看的书。有一本《罗蒙洛索夫的青年时代》对我的影响很大。罗蒙洛索 夫是发现物质不灭定律的俄罗斯著名物理学家,他酷爱科学,在科学的道路 上勇于攀登的精神使我深深地爱上了科学事业。我开始不满足于老师在课 堂上讲的内容,到市图书馆借来了 “高等代数”自学。现在看起来,这只是代 表我当时的心情,并不符合学习的规律性。由于生活条件差和学习较累,四 年级的时候我患上了肺结核。我每天上午上课,下午在家休息。经过了一年 多的休息和治疗,到高三才开始全天上学。到中学毕业时我的病已经全好 了。
           吴红星:您是什么时候参加高考,从而和机械研究结下了不解之缘的?
           柳洪义:1964年高苓,我考上了北京矿业学院矿山机械系,从此和机械 连在了一起。这个学院京北京八大学校之一,学院青砖绿瓦风景秀丽。在这 样的环境里学习,感到大学的生活很幸福。为了身体更加健康,我参加了院 体育代表队,并在1965年北京高校春季运动会上达到了国家二级运动员的 水平,取得了铁饼第四名的好成绩。我在大学一年多一点的学习期间,学习 很认真,很努力,在班里的学习成绩可以说是遥遥领先。我分别任高等数学、 普通化学、普通物理等科目的课代表,受到所有任课老师的喜爱。我经常向 他们请教教材更深层次的问题,那些老师不但学术水平高,而且对学生和蔼 可亲。学校当时对学生学习的好坏似乎无所谓,为了把我们培养成无产阶级 革命事业的接班人,重要是对我们加强政治思想教育,每天组织我们学毛主 席语录,学毛主席著作,表决心,汇报思想,当时北京高校的大学生还要参加 迎外宾的任务。我参加了两次“十一”国庆游行,每次的准备时间是一个月。 这一个月不上课,专门练习走步。不是只有我们学校这样,北京所有的高校 都是这样的。令人遗憾的是,这两次都是没等我们高校的队伍走到天安门城 楼下,毛主席就回去了,老远看也没看清。
我们学校的北门在五道口,那里有个新华书店,卖的都是髙等学校教 材。按着我们学习的课程,我买了相应的清华大学的教材,并认真阅读。我有 一个愿望,就是大学毕业时报考清华大学的研究生。我当时很有信心,因为 所有的课程都是这样的。可惜在大学的学习时间太短了,到1966年6月北 京各高校就停课搞文化大革命了,考研究生的愿望只能放下。就当时的形势 来看,当研究生的愿望这辈子就谈不上了,因为大学办与不办都两说着呢。 到文化大革命后期,毛主席才说“理工科大学还是要办的” 。
           我们1964年入学的应该69年毕业,到时候不毕业,我们大多数就回家 等着了。到了 1970年初,学校组织我们机械系64、65两届入学的学生来到 安徽淮南,一部分在淮南煤矿机械厂,一部分在淮南煤矿机修厂实习。我们 班在淮南煤矿机修厂,我被分配开车工。同年7月我们终于盼到了分配工作 了,我被分配到淮南煤矿机械厂装配车间学钳工。我对机械装配的工作很感 兴趣,跟师傅学了一年就让我单独干活了°在这期间,我认真地看过了我们 厂上百种矿山机械产品的每一张图纸,分析设计中的优缺点。在车间工作了 两年多一点,我于1972年被调到设计科,在方治平工程师的指导下,搞老产 品生产服务、改进和新产品设计。到76年的时候,我就可以单独承担新产品 设计了。我参加了“大断面掘进机”的设计,负责“耙、装、运”部分。
           1978年,十一届三中全会的春风吹绿了神州大地,我们的科学事业也迎 来了美丽的春天,广大科技工作者开始张开了翱翔的翅膀,这时全国开始招 考研究生,关于陈景润的报告文学在全国引起了崇尚科学的气氛。经过几个 月的认真准备,我考上了东北工学院机械系的研究生。这在我们工厂当时也 算是一件尽人皆知的新闻。当时人们认为,能考上研究生是件了不起的事 情。
           工作了 8年之后,又回到了大学学习也真是令人高兴的事。我当年33 岁,在我们第一届研究生中,年龄中等。大的40 了,小的20刚出头,大伙在 一起学习很愉快,每个人都非常努力,他们是在众多向往从事科学事业的人 们中选拔出来的,都非常珍惜这个再学习的机会,他们中的绝大部分后来在 科学技术方面都做出了很大的贡献。今天我们大学的校长也是其中的一员。
           1981年毕业时,我们中的大部分留校任教了。我也被留校当老师了。当 时机械科学研究的热点是机械动力学,我开始给我的导师助课,一年后我被 提升为讲师,开始独立讲授“机械振动学” To毕业的第三年,我就开始给研 究生讲授“机械振动理论及其应用”这门课了。由于我对这两门课程内容的 深刻理解和当时年纪轻,通过认真备课,上课时我不看讲稿,所有的公式推 导都是准确无误的。除了讲课以外,我还协助我的导师搞科研,研究多绳井 塔的消振问题,也参加了当时电子工业部制定电子产品的隔振标准。为了进 一步提高学术水平,1988年我考上了博士生,师从闻邦椿院士,开始研究机 器人动力学及自动控制。
           吴红星:您是什么时候到德国作校际交流的,期间有哪些深刻的感受, 都有哪些收获?
           柳洪义:1989年8月1日我登上了飞往德国的飞机,学校派我作为博士 生到德国斯图加特大学作校际交流,当时称为联合培养博士生。飞机是中国 国际航空公司的波音747,由北京飞往德国的法兰克福,再由法兰克福转乘 德国汉沙公司的飞机到斯图加特。在飞往德国的飞机上,我没有一般出国旅 行的那种愉快和兴奋,我感到我身上所肩负使命的分量,除了吃了两顿饭的 时间以外,我几乎都在学习德语。因为我知道,要想在德国做岀成绩来就必 须和德国导师和同事交流,要交流就不能有语言障碍。虽然在国内我已学了 一年的德语,但德语不好学,别人说快了,或者有口音,还是听不懂,心里没 底,只能在上阵前再磨磨枪了,尽最大努力吧。在斯图加特机场接我的是我 将去学习的斯图加特大学力学A所的沃尔勒博士和中国留学生李宏友。他 们开车送我到事先安排好的学生宿舍,沃尔勒博士走了,李宏友请我到他家 吃饭,又陪我上街买些日用品。第二天,我见到了我的指导老师哈尔伯特•斯 欧格教授,他是世界导航学会理事长,每两年组织一次国际导航学术会议。 他热情、好客,对中国留学生特别友好。他对我讲标准的德语,我完全听明白 了他讲的话,只是我能表达的有限,对他来说,我讲的肯定是外国人讲的德 语。他对我的蹩脚德语不但没有表示不满,而且鼓励我利用一切机会学德 语,让我参加斯图加特大学组织的德语学习班,后来又给我一个去歌德学院 学习德语的机会。
在德国有好几个歌德学院,我去的这个歌德学院坐落在有山有水风景 秀丽的小镇,施外碧释哈勒。为了有更好的语言实习机会,把我安排住在一 个德国老太太家里。每天做完作业,我都让她给我检査一下,有什么不清楚 的地方就让她给讲一讲。周末我帮她弄房子前面的园子,把开败的花拔掉, 从商店里买来含苞欲放的花栽上。她抱怨说,这园子花钱太多。后来我给她 提一个建议,少种些花,种一些西红柿、土豆和一些别的蔬菜。她采纳了我的 建议,买来蔬菜种子,种了些菜,当我离开的时候,园子一片绿绿葱葱o施 外碧释哈勒,这个美丽的小镇将作为美好的记忆永远留在我的心里。两个月 的强化学习和训练,我的德语水平有了很大的提高。由于导师的帮助和自己 的努力,一年以后我的德语水平已达到没有语言障碍的程度了。
           我的研究方向是步行机器人,研究内容是两腿两轮步行机器人的步态 和四腿步行机器人的力分布优化控制。这是一个高科技领域,可以说以前我 对这方面知之甚少。我从査阅资料开始,收集了当时国际上所有这方面的论 文资料。通过仔细的阅读,基本上掌握了当时国际上在本领域内的研究状态 和水平。从中找岀了研究的切入点。由于我的数学基础较好,通过反复研究 和思考,提出一种新的优化方法。基于这种方法,我做了千百次的计算机仿 真,证明了这种方法不但计算速度快,而且优化效果好。在那段日子里,我每 天早晨第一个到研究所,最后一个离开,坐在计算机前面的时间超过12小 时。为了在有限的时间里完成我的博士论文,大学组织外国学生的一切旅游 活动我都没参加。周末中国同学在一起聊聊天,玩玩扑克,我也不参加,大家 都知道我忙,对我的这种不合群的行为都很理解。
           经过在斯图加特大学三年多的学习和研究,我终于完成了博士论文。根 据规定,我在国外完成博士论文的研究工作,回国答辩。1992年11月我带着 我的博士论文(英文稿)怀着三年多来学习研究的艰辛苦涩和成功者的喜 悦回到了久别的祖国。到北京机场迎接我的是三年多未曾见面的妻子和我 在德国认识比我早回来的一个朋友。我和妻子回到了沈阳,回到了我熟悉又 稍有陌生的小屋,开始了似乎是另外一个天地的生活。
           根据我们国家的规定,我必须将我的博士论文翻译成中文才能答辩。一 般认为,这不是一项工作量很大的工作。但实际上不然,因为我只知道我论 文中许多专业术语用英文或者德文如何说,不知道用中文如何说。我必须翻 阅大量的国内杂志上相关论文,看看中文是如何说的。困难是国内相关的论 文较少,我研究的有些内容国内尚没有相关的论文。翻译、打印、评审等用了 好几个月的时间。1993年5月举行了我的博士论文答辩会。与会专家对我的 研究成果给予了较高的评价。斯图加特大学虽然没有派人参加我的博士论 文答辩会,但对我的博士论文寄来了评语,充分肯定了我的研究工作。
           我于1993年10月晋升为副教授。我将我的研究成果在国内外的杂志 上、国际会议上发表,大约有十几篇文章。我也申请到几个科研项目,但都是 几万元的小项目,由于经费太少,也没干出什么显著的成绩来。我分析,我博 士论文研究的领域不太符合我国国情,应当注重我国工业上用得上的技术 的研究,相近的领域是工业机器人和工业生产自动化。于是我决定放弃对步 
           行机器人的研究。虽然要是不改变方向,我可以发表更多的论文,可以更快 的提职,但从实用价值来看,还是转变方向为好。
           1996年有一个去德国生产技术与自动化研究所(IPA)合作科研的机 会。这个研究所也在斯图加特,就在斯图加特大学附近。能够故地重游使我 兴奋不已:我又见到了久违的亲切友好的导师和许多其他德国朋友,见到了 我学习奋斗过的办公室,住了三年多的宿舍和那条从宿舍到研究所的小路 ……这一切都是我回国以后经常怀念的,能够再去看一看确实是我梦寐以 求的愿望。
           到了德国以后,我要去的研究所没有宿舍,我依然被安排在斯图加特大 学的宿舍里,不过不是原来的区域了。原来我住在Allmandling区,而这次住 在Pfaffenwalding区。到了斯图加特后的第一件事当然是看望我的恩师了。我 的导师斯欧格教授和我曾学习过的研究所的德国朋友们以热情的方式欢迎 了我。斯欧格教授说,我的德语经过好几年了没忘真是让他很高兴,他也为 再次见到我而感到非常高兴。
           我参加了德国生产技术与自动化研究所一个工业机器人智能化的项 目。具体为:用一个六自由度机器人完成在墙壁上或地面上按用户的规划自 动粘贴瓷砖的工作。我参加的时候,系统的硬件基本已搭建完成。我的任务 是在系统上位机上用Vc++编制控制软件,让用户方便地按自己的愿望在计 算机屏幕上规划粘贴方案,也可以方便地修改已有的方案。粘贴方案确定 后,将每块瓷砖的空间位置传给机器人控制器。同时我也必须给机器人控制 器编制相应的控制程序,让机器人根据粘贴方案自动完成环境探测、更换工 具、刷胶、取瓷砖和粘贴等一系列动作。1997年末我成功地完成所有的工作, 该研究所所长在给我的博士生导师斯图加特大学斯欧格教授的信中,称我 的工作是他们研究所与中国专家合作最成功的代表。这次研究经历,不仅使 我获得了机器人智能控制方面的技术,还见到了德国当时许多顶尖技术的 研究过程,给我回国后能够承担自动化领域高技术项目奠定了基础。
           吴红星:您出版过《机器人技术基础》等专著,请您介绍一下相关情况 好吗?
           柳洪义:这次回国后我编写了一本名为《机械工程控制基础》的书。在 书中除了讲述自动控制的基本原理及其在机械工程中的应用以外,还讲述 了我在这方面的研究体会。1999年我被晋升为正教授。在科研方面,首先承 揽了一项微波催化智能控制的项目,开始了在国内研究智能控制的工作。后 来又承揽了多项自动化、智能化方面的项目,其中最具代表性的是“绝热层 自动粘贴机器人研制”。这是部级攻关研究课题。在小开口细长的火箭发动 机壳体内粘贴绝热胶片是一件很难自动化的工作。用人工粘贴也很困难,工 作效率低,质量难以保证。这个项目的顺利成功得益于我在德国研究机器人 粘贴瓷砖的经历。这项成果填补了我国的一项空白,为我国国防现代化贡献 了一份力量。
           由于我在教学和科研方面的成绩,于2000年被遴选为博士生导师。作 为博士生导师,我更明确了自己的研究方向:系统智能控制和智能机器人。 这些技术可以广泛应用在机械装备的设计与制造、自动化柔性生产线、工业 过程生产自动化和智能化等领域。目前,我正在指导十余名博士生、二十余 名硕士生,也指导本科生的毕业设计。在指导这些学生的过程中,我特别注 重理论联系实际的学风和创新精神的培养。我的学生,无论是硕士生还是博 士生,所做的论文都以实际项目为背景,在攻读学位期间都要不同程度的完 成一个实际项目。通过这种方法,让学生了解完成一项科研或新产品开发的 全过程,使学生在毕业后能更快地独立从事科研工作或者新产品开发工作。
           吴红星:柳教授,这么多年来,您在科学的春天里翱翔,取得引人注目的 成就,为家乡争得了荣誉,您今后有什么打算?
           柳洪义:今年我已经六十一岁了 。社会上一般六十岁退休,由于我们学 校现在的政策,博士生导师六十七岁退休,我还能为东北大学再干六年。我 的身体很好,由于我非常注意锻炼身体,保持了较高的健康水平,准备退休 以后办一个科技发展公司,专门解决高科技领域中的难题,继续为我国成为 创新型国家贡献自己的一份力量。当然,无论现在和将来,我都把为家乡的 建设和发展贡献力量当成自己光荣和应尽的义务。
           吴红星:“日出江花红胜火,春来江水绿如蓝”。柳教授,从事科研工作 几十年来,您亲眼目睹了我国科技事业蒸蒸日上的发展历程,您最大的感受 是什么,能否谈一谈自己的体会?
           柳洪义:中华民族是勤劳智慧的民族,也是富有创新精神的民族。
           “四大发明”是我们的骄傲,但我们不能躺在先人的成绩上无所作为。 因为创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力。改革开 放以来,党和政府为科学的发展创造了良好的政治条件,使科学事业迎来了 美丽的春天,我们莘莘学子在科学的春天里振翅翱翔,这是多么幸运的事情 啊!我特别羡慕现在的年轻人,他们风华正茂,目前,我们国家正大力实施科 教兴国战略,可以说是生正逢时。毛主席曾经对我们说过“世上无难事,只要 肯登攀”,从事科研工作没有捷径,只有不畏艰险,奋勇登攀的人,才能达到 光辉的顶点!所以我盼望新一代的科技人,高举科技创新的火炬,攻关克难, 向着更加高远的目标奋进,到达“会当凌绝顶,一览众山小”的境界,为中华 民族的伟大复兴,为中国跻身于世界先进民族之林而不懈奋斗!
           昊红星:非常感谢您接受我的采访,衷心祝愿您合家欢乐、身体健康、事 业更上一层楼。
 
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