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探香港理工,学先进制造——机能学院2018年香港理工大学暑期访学记(一)

发布日期:2018-09-03    点击次数:

20188月,机能学院32位师生前往香港理工大学等各知名高校进行暑期访学交流。

(一) 致欢迎词

此次授课的主办方是香港理工大学工业及系统工程学系,初到理大,系主任陈镜昌教授致欢迎词,初步介绍了整个系的概况。理大的工业及系统工程学系通过联合研究项目、咨询和教学公司计划积极与产业界合作。该系还与本地及地区工业界紧密合作,加上优良的设施和专业的员工,让学生有机会融入这个合作的环境,令他们在毕业时获益匪浅。

 

 

(二) 超精密加工技术及其应用

 

本部分课程主要由理大超精密加工技术国家重点实验室副主任杜雪教授和执行主任张志辉教授授课。杜教授说,超精密加工技术是一项尖端科技,如何把精度提高,寻找最佳解决方案,这是科研工作者们一直努力在寻找的,在她负责管理的超精密加工技术国家重点实验室里,团队们一方面在做基础研究,探寻先进技术,另一方面在应用研究领域与企业合作,为企业提供专业的服务。超精密加工技术,是现代机械制造业最主要的发展方向之一,通常是指面形精度为亚微米级 ( 尺寸误差小于0.1 μm),和表面粗糙度为纳米级( 精度误差小于10 nm)精度的加工,主要用于加工光电产品、航天航空领域的关键零部件,例如各种非球面、自由曲面及微阵列透镜,各种天体望远镜的大型抛物面镜的加工等,在提高光机电产品的性能、质量和发展高新技术中起着至关重要的作用,并且已成为在国际竞争中取得成功的关键技术。

于我们来说,超精密加工技术在之前的学习中是没有怎么接触到的。经杜教授的详细讲解,我们对这项技术有了一定的了解。它在车灯、VR镜、照相机等产品中有着广泛的应用。印象最深刻的是用金刚石制成的刀具,硬度大,精度也很高,唯一的局限性就是它不能用来加工含碳的材料。主要原因是两者都含碳元素,工作时易发生磨损,从而破坏刀具。

历时三个小时的课程,尽管是全英文授课,我们也没有半点松懈,每个人都受益匪浅。其中,在张志辉教授的引领下,我们还完成了精密测量精确的游戏,体验了精密测量标准。

 

(三) 参与及体验各种先进制造技术的实验

 

我们参观了理大的超精密加工技术国家重点实验室、微型系统科技中心、数码工厂、线路板科技开发中心、裘槎产品机电一体化实验室、RFID实验室、创新馆等地。

穿着一身机能蓝,我们穿梭在红色砖墙的理大实验室里。和相关研究人员进行了学术讨论与交流,不得不感慨理大的学术氛围之浓厚。同学们通过对自身专业的学习,能够发明出诸多对社会有益的产品。特别是航空航天领域,他们的发明应用到了太空中,这是对社会甚至整个国家都非常有益的事,不得不令人佩服。

 

(四) 供应链技术的最新趋势

李嘉敏博士为我们讲解了一些供应链方面的内容。再次感叹全英文教学实在优秀,虽然有一些专业名词不能一下子就听懂,但讲课的时候能明白老师要讲的大体意思,这样对自己的英语水平也有一定的提高。与我们自己之前了解到的物流技术不同,这次讲的都是一些最新的趋势,尤其是增强实境技术在物流中的应用,对物流仓库的放货与取货有很大帮助。

 

实验室里有一台机器人,只要事先设置好它的动作路径,就可以持续循环地进行,它可以完成一些人类无法完成的精密动作,这使得生产效率有了很大的提高。

(五) 利用双光子聚合技术制造功能性3D微结构

罗永祥博士为我们讲解了利用双光子聚合技术制造功能性3D微结构方面的内容。尽管3D打印在市面上已经很普遍,但还是要考虑是用什么材料打印的,打印的精细程度如何。理大有一台设备,能够打印出许多微小的结构。和一根火柴一样厚度的自由女神像,有着一块硬币厚度的巴黎铁塔,都可以高精度地加工出来。所以说一项技术,我们不能仅仅看到表面就止步,而是要继续探索,去挖掘它更深层次的东西,这样才算是真正地掌握。

 

(六) 先进机器人技术

在先进机器人技术课程上,李杨民教授提到,人类探索机器人的过程曲折而漫长。在研究机器人技术的时候,很多情况下都要使用有限元分析。作为机械专业的本科生,一定要熟练操作ANSYS等软件。机器人学综合了微积分、线性代数、材料力学、机械原理等基础知识,在实际应用中,极大地提高了生产及工作效率。

 

在机器人学实践课程中,有一台设备,只要告知它终点,就会避开所有障碍,自行寻找最优路线以抵达终点。

 

(七) 虚拟与扩增实境技术的最新发展

 

虚拟现实(VR)是一种交互式计算机生成的体验,发生在一个模拟环境中,主要包括听觉和视觉,但也包括其他类型的感觉反馈,如触觉。这种身临其境的环境可能与现实世界相似,也可能是虚幻的,创造出一种在普通物理现实中不可能实现的体验。增强现实系统也可以被认为是一种虚拟现实技术,通过实时摄像头将虚拟信息分层传送到耳机或通过智能手机或平板设备,使用户能够查看三维图像。

 

在邓育明老师指导下,我们中的部分同学也体验了下在虚拟环境下“驾驶飞机”的感觉。