一个“激光人”创新之路.docVIP

一个“激光人”的创新之路 　　激光发明50年来，激光科学与技术以其强大的生命力谱写了一部典型的学科交叉的创新发明史，如今，激光的应用已经远远超出了50年前人们原有的想象。 　　科技永无止境，在一代代“激光人”创新不息的努力中，激光技术仍以一种超乎人类想象的发展创造着越来越多的神奇，不断地给人类带来更多的实用效益。 　　挖掘新理论，拓展新应用，北京工业大学陈继民教授传承了老一辈“激光人”不断创新的科研精神，以其非凡的魄力和勇气走在激光技术的最前沿。 　　 　　激光技术，经过了半个世纪的发展，早已呈繁荣鼎盛之态，要想有新的突破则需要宽阔的科研视野和横跨多个领域的深厚扎实的基础知识。 　　从选择了这个领域开始，陈继民教授就谦虚向上，在精勤不倦中不断地淬炼着自己；他的投入他的收获，展现的是一名站在行业前沿的学者所具有的创新不息的风采。 　　 　　力克难关展风采 　　 　　不管潜心向学，还是科研一线，陈继民都有一种浓厚的兴趣和蓬勃的源动力。正是在这种积极向上的科研心态中，陈继民用努力和智慧诠释着科研创新的深刻内涵。 　　在读博期间，陈继民师从我国著名激光工程专家左铁钏。那时，勤奋好学、善于思考的陈继民就深深地感受到了激光加工制造业是我国的薄弱环节。 　　为此，陈继民下决心一定要改变我国在激光加工制造业的被动局面。他夜以继日地专注于激光三维智能加工技术这一世界前沿的研究课题，经过了大量的实验论证，努力终究有回报，陈继民的研究课题“大功率CO2激光三维智能加工的CAM（即computer Aided Manufacturing，计算机辅助制造）系统”取得了重大技术突破。 　　激光研究界的人都知道，激光加工的智能性体现在三维运动轨迹的智能化和加工过程中工艺的自适应性上，难点首先是大功率CO2激光三维加工采用的飞行光束传输和聚焦过程中受众多因素的影响，最终影响到实际三维加工；其次是激光切割工艺复杂，激光头必须始终垂直被加工对象的表面。 　　针对这些难题，陈继民通过CAD系统中提取激光加工的三维空间轨迹，给出了一系列三维轨迹的自动生成算法，并优化了动画仿真技术和干涉检查算法，打破了三维激光加工自动编程的瓶颈，解决了轨迹数据提取的关键技术；并首次将Hopfield网络引入到加工轨迹的规划中，为智能优化加工顺序规划提供了一条有效的途径。 　　陈继民教授研发的这种智能方法，可以大大缩短加工编程时间，无须用户编程，只要将加工图形的参数输入，系统就能自动生成三维加工轨迹，真正实现了智能加工。为进一步实现加工过程的智能性，陈继民还研究了激光三维切割的工艺特点，通过BP神经网络对试验数据的学习和训练，能够很好地预测切割结果和选择切割参数，由此自动生成的切割工艺子程序，与三维轨迹程序集成起来形成完整的激光三维加工CAM系统，首次实现了当激光入射角不垂直工件表面时仍能进行有效切割的基于数据试验的激光切割工艺的智能系统。 　　这项有着诸多突破的理论技术非常完美，但理论的完美仍有待于实践的检验。陈继民这项创新性研究成果受到了广泛的关注，我国一汽“大红旗”轿车就采用了他这种激光加工技术，在实际应用中取得了令人满意的效果。 　　 　　“海阔凭鱼跃，天高任鸟飞” 　　 　　2001年，陈继民进入北京工业大学机械工程博士后流动站做博士后研究。当时，中国的激光技术虽然已取得了突飞猛进的发展，但在国际最前沿的技术领域，我国还有欠缺。另外，激光技术未来发展前景广阔，仍有待于更深地探索和挖掘，这些都强烈地吸引着踌躇满志的陈继民。 　　努力探索中，陈继民从一名学生到副教授、教授，从硕导再到博导――学术身份在成长中不断地变化着，但对他来说，对激光技术热爱和执着之情却愈加深厚。 　　多年在激光加工领域的潜心探索积累了丰富的理论知识和实践基础也让陈继民在科研征途上如鱼得水。他先后承担了多个科研项目，取得众多科技成果，包括中国博士后科学基金资助项目“三维YAG激光加工机器人的离线自动编程系统研究”，作为科研骨干参加了国家自然科学基金重点项目“大功率激光三维制造技术”、973计划项目“激光微技术的基础问题”以及863项目“准分子和三倍频进行MEMS制造”等重要课题，并参加国家自然科学基金重点项目“飞秒激光微加工成型集成技术研究”。 　　陈继民善于在实践中发现规律、总结规律，在进行市教委项目“MEMS的三倍频激光三维微成形的研究”中，他系统分析了激光和金属粉末的相互作用规律。通过实验摸清了粉末激光微成形中各种因素对微成形的影响，比如激光波长对微成形产生的影响以及金属粉末在激光作用下呈现出的不同状态。这使得研究切入点被成功地找到，从而确保了项目的顺利完成。 　　任何一项科研成果都只有在转化成生产力才能发挥出其价值，只有这样才能实实在在地造福于人类。陈