姚蕊:向浩瀚星空深情凝视,她是为巡天巨眼“点睛”的人

2019年1月21日,《麻省理工科技评论》公布了2018年“35岁以下创新35人”(Innovators Under 35 China)中国区榜单。从榜单中,我们看到更多中国创新科研力量的崛起,也看到跨学科、跨领域、并且对落地应用有更强烈企图心与使命感的科研创新,这其中涵盖人工智能研究与应用、NLP、脑科学、新材料、新能源、生命科学、生物科技、自动驾驶等多个不同领域。我们将陆续发出对35位获奖者的独家专访,介绍他们的科技创新成果与经验,以及他们对科技趋势的理解与判断。

关于Innovators Under 35 China榜单

自 1999 年起,《麻省理工科技评论》每年都会推出“35岁以下创新35人”(Innovators Under 35 China)榜单,旨在于全球范围内评选出被认为最有才华、最具创新精神,以及最有可能改变世界的 35 位年轻技术创新者或企业家,共分为发明家、创业家、远见者、人文关怀者及先锋者五类。2017年,该榜单正式推出中国区评选,遴选中国籍的青年科技创新者。新一届榜单正在征集提名与报名,截止时间2019年5月31日。详情请见文末。

姚蕊:向浩瀚星空深情凝视,她是为巡天巨眼“点睛”的人

中国人生于大江大河之间,几千年的农耕经验培养出了先辈埋头土地的习惯,但在弯腰直身、仰头俯首之间,我们也开始了仔细端详天空星辰的历史。

如今,作为中国人对浩瀚星空最深情向往的代表,位于贵州省平塘县的500米口径球面射电望远镜(简称FAST)凭借其全球规模最大单口径射电望远镜的地位,与被评为人类20世纪十大工程之首的美国Arecibo 300米望远镜相比,FAST灵敏度高2.25倍,其综合性能提高约10倍。

这其中,国家天文台FAST工程馈源舱子系统负责人姚蕊的工作的重要性不言而喻,“如果把FAST看作一个天眼,那馈源舱就相当于这个眼睛的瞳孔,它起到聚焦的作用,我们能看得更清楚。”

出生于工程师家庭,与机械工程打交道对于姚蕊来说是那么自然。仅仅几年之间,姚蕊在工学的路上从学士来到了博士,身影从北航辗转到清华园。

谈及与FAST的缘分,姚蕊不禁感叹,“感觉像是命运的安排,我上研究生的第一个课题就是做FAST馈源支撑研究,然后就一直到现在。”

FAST 工程三大自主创新之一,就是采用光机电一体化的索驱动轻型馈源平台(世界上最大的索并联机器人,跨度达 600 米),组合馈源舱内大型 Stewart 平台,实现馈源 10mm 高精度定位。

自 2005 年开始参与 FAST 工程研究与建设, 13 年间,姚蕊以 FAST 应用为背景,结合机器人和机构学理论,完成了两大理论创新:一是提出一套大跨度索并联机构的力特性评价指标,首次通过数值方式描述了索力分布与控制精度关系,并成功在 FAST 工程中应用。同时,基于指标完成了索驱动的姿态和索力优化,解决了馈源支撑系统的轨迹运动规划问题,保证了馈源支撑系统的稳定高精度运行;二是创新性提出并成功应用大型混联机器人精度设计与补偿方法,实现了馈源舱在数百米运动范围的毫米级定位精度,为 FAST 成功转入试运行作出了重大贡献。基于该成果,我们有望进一步提高馈源舱的控制精度,扩展馈源频段,并提高 FAST 天文观测效率。

姚蕊:向浩瀚星空深情凝视,她是为巡天巨眼“点睛”的人

(图片来源:姚蕊)

FAST工程副总工艺师、馈源支撑系统执行总工孙才红评价姚蕊“为馈源舱的顺利建设做出了重要贡献”,而姚蕊的老师、清华大学机械工程系长聘教授唐晓强更是称她是“青年科技创新人才中的典型!”

对于未来,姚蕊直言创新没有止境,科研的本质就是创新,她眼中的创新公式就是“创新=idea+ability+chance”,期待她在不久的将来,凭借自己代表性的创新设计和科研成果,可以在机器人领域占有一席之地。

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