榜YOUNG说｜心中有日月，手可摘星辰—东南学子取得探月新成就！
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青春的成长之路，需要有好榜样的引领、好同伴的带动。近年来，在“挑战杯”、“三下乡”、“返家乡”等共青团实践教育工作中，涌现出一批青年榜样。团中央青年发展部特推出“榜YOUNG说”专栏，以讲述他们的青春奋斗故事。
本期展播邀请到东南大学的项目团队，他们的作品《力感智能月面轻巧型采样装置》在第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛中荣获特等奖。
飞天逐梦，揽月摘星，东南大学仪器科学与工程学院本科生团队成员面向国家航空航天战略重大需求，历经近两年的备赛过程，为浅层月表采样任务研制了一套具备力感知功能的采样装置。面对困难和挑战，他们奋力攻关，在机构设计、环境感知和力觉控制方面取得突破。
1999年起，一代代仪科学子自五湖四海而来，因科研热情而汇聚一堂，共同书写属于东大仪科人的“挑战杯”故事。在校院“以教带研、以研促教”的育人理念引导下，学院宋爱国教授团队不断创新教学方法，将课堂教学内容与科研方向相结合，深入挖掘学生潜能，在历届“挑战杯”竞赛中取得了优秀成绩。
为响应国家探月新工程的要求，团队提出了将力感知引入月面采样装置设计的构想，解决月表土下采样过程中，因视觉等传统传感器将被土层遮挡从而无法获取采样作业监测状态的问题。宋爱国教授团队在力触觉感知和控制领域具有成熟可靠的设计与研发经验。为更好地进行月表采样这一全新任务的力感监测，团队成员对力传感器核心结构以及力信息处理方案进行专用化创新。
技术攻关期间，团队成员与指导老师定期进行例会交流，分析当前研究现状、了解现有成果、建立项目开展的框架、寻找创新切入点。针对现团队成员对力传感器相关知识空缺的困难，团队成员通过参与实验室现有力感知课题项目，熟悉了通用高精度多维力传感器的设计原理与标定方法，并进一步对新项目中力传感器与传动机构的设计产生改良构想，让团队成员快速积累工程经验，也为本届团队的创新提供了坚实基础，并使其能够灵活适应表层月壤采样任务侧重点。
实验室现有力感技术在人机交互遥操作等多个领域具有成熟可靠的设计与应用经验。然而，为更好地进行月表采样这一全新任务的力感监测，还需对力传感器核心结构以及力信息处理方案进行专用化创新。“什么样的弹性体结构能更精准地检测多向受力”，“什么样的方法能更好地分析作业状态”等一直是团队成员们思考的难题。备赛期间，每位成员都在夜以继日地查阅文献、调研方案并对进行新想法的仿真与实物验证，周例会总是进行很久的方案讨论。作品制备期间，团队成员分工明确、合作默契，定期与指导老师就项目计划以及技术细节进行交流，经过一遍遍的迭代与对比验证，我们也逐渐明确了设计思路与实现细节，为作品开发过程的顺利进行提供了有效保障。此外，老师们也帮助团队同业内专家以及企业取得联系，就试验方法以及应用方向等问题展开深入讨论，为作品的“力感知”关键技术带来了新的推广与优化思路。经过不断的调试试验，设备的性能趋近完善，运动过程越来越顺畅。
最后，团队成员在结构、传感与控制方面进行创新与技术攻关，成功制了适用于采样任务的新型高精度大量程差多维力/力矩传感器，实现对采样器轴向力以及侧向力矩进行精确测量；进一步对力信号进行了智能化处理，有效识别多种月面下介质属性；结合力感知信息开发了智能控制方法，根据作业环境实时调整机械臂姿态与采样策略，智能地规避潜在硬物并寻找低阻力采样路径。充分挖掘系统适应不同采样环境的能力，极大拓展了力感技术的应用范围与深度，为我国未来去往月背、月球两级、火星等深空采样探测任务提供技术储备和参考设计。
两年多的备赛经历让该团队成员感受到了完整的科研项目开发过程，从前期的方案调研、论证实现到后期不断地迭代优化，大大拓宽了他们的科研视野，锻炼到了解决学术理论、工程技术问题的能力以及团队协作、任务规划的能力。未来，团队将继续发扬“挑战杯”的精神，在力感知和控制领域深耕，在科技攻关的道路上迎接挑战，为中国航天贡献自己的力量。
青年人才是科技创新的新生动力，无数中国青年都奋战在科学研究最前线。面对航天事业的重大挑战，这些年轻人迎难而上，写下科技创新的“青春答卷”。用行动凝聚科技力量，以拼搏激发创新梦想，展现出了新时代中国青年该有的样子！
编辑丨陈铭瑾（白城师范学院）、杨帆（中国石油大学（华东））、李鹤斌（中南大学）
责编丨方华
校审丨史方圆
值班编委丨刘闵