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青春的赛道|航天人梁常春:用“手臂”托举起中国航天梦

康荦 北京青年周刊 2022-05-20

梁常春
现任嫦娥五号表取采样机械臂控制系统负责人、空间站大型机械臂控制系统主任设计师,中国航天科技集团第五研究院总体设计部空间机器人总体研究室党支部书记、高级工程师。2007年加入中国共产党。拥有国家专利和软件著作权10余项,发表论文10余篇,出版专著1部,入选2021年度北京青年榜样,获国防技术发明奖三等奖、中国航天科技集团科技进步奖二等奖各1项。
图为梁常春在空间站机械臂测试现场。



VOL.6

 青春的赛道 

在现任嫦娥五号表取采样机械臂控制系统负责人、空间站大型机械臂控制系统主任设计师梁常春看来,航天任务容不得半点失败和遗憾,只有完美的过程才能促成完美的结果。


看着机械臂成功地演绎在轨爬行和辅助航天员出舱活动全过程,梁常春仿佛看到自己的手臂延伸至太空,与无数航天人一起,托举起中国的航天梦。

 

2012年,梁常春参加工作不到一年,在嫦娥五号刚立项不久艰难的方案设计阶段,他被委以重任,担任表取采样机械臂控制系统负责人。

彼时,“初出茅庐”的梁常春心理压力很大,他刚刚完成从学生到航天人的角色转变,适应了航天系统的工作,却还自认为工作经验不足;另一方面,嫦娥五号表取采样机械臂控制系统本身之前没有成熟经验可以借鉴,在我国以往航天型号中这种多自由度灵活的智能机械臂还无在轨工程应用经验,技术攻关难度显而易见。

但是,梁常春很快调整了心态,默默对自己说:“我来这里不就是为了圆自己的航天梦,正好能将学校所学付诸实践的么?”就这样,梁常春不断给自己加油打气,从查阅文献资料开始,认真研究了国外已经实施过的类似的采样机械臂应用情况。

航天产品重量限制严格,在“减重”同时,还要确保“月面挖土”动作毫米级精细。这根钓鱼竿般纤细的机械臂,给控制系统出了个大难题。没有先例可循,梁常春便一头扎进实验室,用了一年多时间,反复推导、试验,最终自己编写 MATLAB 程序代码几千行,形成了机械臂控制算法的第一代 SIMULINK 模型库,成功应用到了型号产品中,攻克了高精度视觉伺服容器抓取与转移技术,解决了嫦娥五号的多点不确定地形采样与容器高精度转移难题。

航天工作的特点就是探索未知,每一次新的任务都是为了达到新的目标。在实现新目标的过程中,从无到有,梁常春和同事们不断摸索,尝试了很多新的方法、新的手段。

面对未知的月面采样环境,怎么样才能确保我们的机械臂能够挖到月壤?为了万无一失,梁常春所在的团队模拟了各种可能的月面环境,松软的、坚硬的,还有大小不等的石块,试验了数百次,所有能想到的故障都做出预案。不确定月壤密实度,他们就设定多种参数,让这只“手臂”根据触感调整“力度”——铲土、 挖土、夹土,约1.7公斤“月宫特产”被封装带回。

在2020年执行采样飞控任务的时候,由于地月往返窗口留给他们的时间只有48小时,梁常春和团队同事都顾不得休息,全神贯注,随着一铲一铲的月壤被封装到罐子里,他们的内心也慢慢变得充实,“‘绕落回’的圆满收官也有了我们的贡献”。

嫦娥五号紧张的月面采样过程。


采样完毕合影留念。

在空间站任务研制过程中,同样是充满挑战的一条路。为了让这个10米长的大家伙能够在上天之后圆满完成各种花式任务,梁常春和同事们需要在地面提前开展各种针对性的试验。从系统到单机,不下几百次的各种类型试验,才能让他们更加放心。但是毕竟天地差异很大,梁常春他们从零重力环境的模拟、整臂的三维运动、大质量目标的抓捕等各个维度开展了仿真、分析和试验,发誓绝不把隐患带上天。

梁常春常对团队说,“虽然我们是第一次做,但做就要做到世界最好”。核心舱机械臂目前已经圆满地完成了覆盖整舱的爬行测试、舱外巡检和辅助神舟十二号、神舟十三号航天员出舱作业任务,精度也优于国际空间站加拿大机械臂的水平。


年轻人生逢盛世,应该好好珍惜当下,奋发向上,不断把自己锻造成航天事业的中坚力量,不断为航天梦和中国梦的实现添砖加瓦。



从2012年被委任嫦娥五号表取采样机械臂控制系统负责人,到现在已经10年时间,10年间梁常春不断成长,也见证了中国航天事业尤其是空间机器人领域的发展。

“中国航天事业是在老一辈航天人的艰苦奋斗下开创出来的,我们在接过这个接力棒后奋力拼搏,取得了一点点小的成绩。我觉得这更加得益于我们党、我们国家对航天事业的高度重视和正确领导。”“航天是创新的事业、开拓者的事业。我们只有坚持不断创新、坚持自力更生,才能不断取得进步。空间机器人事业也是近年来航天事业一个重要的新领域新方向,我有幸参与其中做一些工作,感到十分荣幸和自豪。同时,我也深感责任重大。建设和维护好我们国家的空间站,是我们当前和今后一个时期的重要任务,唯有兢兢业业、矢志不渝。另外,技术发展日新月异,航天事业又是集各专业方向于一身的系统工作,我们只有加强学习、大力协同,立足自我掌握核心,才能不断取得更多更大的成绩。”梁常春如是说。

秉承航天精神,成就青春梦想。

未来一段时期,梁常春及其团队的首要工作是,要在今年内坚决完成好空间站的组装建造任务,让机械臂更好地为空间站服务,为未来10至15年的在轨长期运营打下坚实基础。此外,梁常春表示,“中国的航天事业稳扎稳打不断推进,我们也会谋划并开始新的探索,比如深空探测后续以及载人登月等任务,这些都将会是中国航天的新高度”。
 

Q -《北京青年》周刊
A - 梁常春

 Q  介绍一下你的团队,现在大约多少人,年龄段组成如何?你觉得年轻人在祖国的航天事业中担任怎样的角色?
A  我们团队有五十余人,年龄上基本是以四十岁以下的青年人为主。大家很多人都是一参加工作就投入到了这几个空间机器人的重大行动当中来,把自己的全部智慧和心血都投入到热爱的航天事业中来。为了在轨成功,为了让航天梦更早一点实现,大家都默默地付出着。
党的十八大以来,习近平总书记一直高度关心我国航天事业的发展,在不同场合对建设航天强国作出一系列重要部署。2013年五四青年节,习近平总书记来到五院同全国各族青年朋友们交流,提出了殷切希望。我时刻对照青年骨干的成长目标努力奋斗,秉承航天前辈们“特别能吃苦、特别能战斗、特别能攻关、特别能奉献”的精神,把这种精神融入青春血脉,努力成长为听党指挥、能创佳绩的新一代航天人。航天员翟志刚说,精神所在就是血脉所在,就是力量所在。一代人有一代人的使命,年轻人生逢盛世,应该好好珍惜当下,奋发向上,不断把自己锻造成航天事业的中坚力量,不断为航天梦、中国梦的实现添砖加瓦。 
 
 Q  人类对太空的探索和好奇从未停止,光在文学影视方面就不乏太空领域的佳作。不知你会看太空题材的文学作品或是电影吗?能不能提几部你印象深刻、和你的工作有关的影视作品?
A  平时有空也会关注这方面。太空科幻是对未来科技和发展方向的一个前瞻和想象,我很喜欢从中汲取灵感,看过的作品有《星际迷航》《星球大战》《流浪地球》《火星救援》等等。
 
 Q  你的座右铭是什么?
A   一分耕耘,一份收获。
 


文   康荦

新媒体编辑   韩哈哈



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