海淀新青年｜手可「摘」星辰 把夢想寫入太空

　　夜晚，你抬頭望天，

　　浩瀚星空，惹人無限遐想，

　　茫茫宇宙，耐人無限追尋。

　　嫦娥，神舟，天問，

　　從古至今，

　　人們對宇宙的探索永無止境，

　　「手可摘星辰」的浪漫，

　　不僅僅出現在古詩文中，

　　也刻在中國人骨子裡。

　　如今有這樣一位

　　執著「摘星」的青年，

　　他渴望以星河為紙，

　　以探索和行動為筆，

　　繪制中國人對蒼穹的向往。

　　太空領域的工作是系統工程，

　　每一次重大任務的實施

　　都是全新的挑戰。

　　嫦娥五號是實現探月采樣返回的

　　關鍵一環。

　　2012年在嫦娥五號

　　剛立項不久艱難的方案設計階段，

　　梁常春參加工作還不到一年，

　　他被委以重擔，

　　擔任表取采樣機械臂控制系統負責人，自此八年的時間裡，

　　他和團隊一起刻苦鑽研。

　　采樣機械臂需要

　　完成精確的樣品采集、

　　抓取和轉移，

　　精度要求極高，

　　由於重量限制，

　　整臂看上去就像釣魚竿一樣，

　　想要精準控制末端位姿十分困難。

　　梁常春先後查閱調研了

　　鳳凰號等多個國外型號，

　　均無類似應用經驗。

　　最終自己編寫

　　MATLAB程序代碼幾千行，

　　形成了空間機械臂

　　控制算法的第一代

　　SIMULINK模型庫，

　　攻克了高精度視覺伺服容器

　　抓取與轉移技術，

　　解決了嫦娥五號的

　　多點不確定地形采樣

　　與容器高精度轉移難題。

　　先後在方案、初樣、正樣階段的

　　各個著陸傾斜姿態下

　　開展了數十次測試驗證。

　　而這些「摸爬滾打」

　　為他日後承擔空間機器人研制

　　更重要的角色打下了良好基礎。

　　2016年起，

　　梁常春開始擔任

　　空間站大型機械臂控制系統負責人。

　　說起空間站機械臂

　　10米長的這個大塊頭，

　　可謂「體型龐大」，

　　但卻需要通過控制

　　使其精準靈活運動，

　　既能搬運25噸大艙段，

　　又能快速抓捕殘餘速度很大的

　　懸停飛行器，

　　但上述問題都難不倒

　　梁常春和他的團隊。

　　他常對大家說的一句話就是

　　「雖然我們是第一次做，

　　但做就要做到世界最好」。

　　這個「靈活的大胖子」，

　　在神舟十二號太空員

　　出艙作業任務中首次配合太空員

　　共同完成了出艙任務。

　　它真實模擬人手臂的靈活轉動，

　　通過旋轉結構，

　　能在前後左右的任何角度

　　和部位抓取物體；

　　同時還具有明亮的眼睛——視覺系統，以及敏銳的觸覺神經，

　　肩部與腕部各有一個末端執行器，

　　它可以像人的手掌一樣，

　　抓取在軌的艙段或者貨物；

　　除此之外，

　　中央控制器

　　相當於整個機械臂的大腦；

　　為保證機械臂的工作範圍

　　能覆蓋整個空間站，

　　通過機械臂兩端的末端執行器

　　與空間站表面的適配器相連接，

　　讓機械臂在空間站上實現「爬行」，

　　在這次神舟十二號太空員出艙任務中，機械臂負責準確運送太空員到作業點，

　　除了這些「神操作」外，

　　機械臂還能應對重力、溫度、

　　宇宙射線，單粒子的影響等

　　龐雜的空間環境，

　　是目前我國同類太空產品中

　　龐雜度最高、規模最大、

　　控制精度最高的

　　空間智能機械系統。

　　嫦娥五號攬月之旅，

　　38萬公里漫漫回家路，

　　每走一步，

　　都掛念著無數中國人的心。

　　當然那些要給嫦娥五號

　　發出關鍵指令的太空人

　　不止是掛念。

　　因為從嫦娥五號落月開始，

　　很多關鍵動作

　　都是中國太空甚至人類的第一次。

　　即便這些動作

　　已經在地面模擬試驗了四五百次，

　　但真到了月球上，

　　機會只有一次。

　　根據軌道設計，

　　嫦娥五號落月後

　　只有48小時的時間來完成月面任務，

　　隨後就必須從月面起飛。

　　這關鍵的48小時，

　　承載的可是整個項目團隊十年的打拼。

　　型號飛控期間，

　　梁常春和團隊人員

　　已經延續奮戰若干個月，

　　核對註入指令上千條，

　　真正的任務來臨，

　　時間確實非常緊湊，

　　「當時很緊張，

　　但更多的可能還是興奮。」

　　嫦娥「五姑娘」隨身攜帶

　　采樣裝置等「神器」，

　　深鑽、淺鑽、

　　鏟土、挖土、夾土，

　　約2公斤「月宮特產」月壤，

　　被封裝帶回。

　　梁常春他們，

　　也成功創造了「太空人的48小時」。

　　在空間站任務飛控期間，

　　為了確保機械臂

　　飛行程序萬無一失，

　　為了對在軌遙測數據

　　進行監視、判讀和及時反饋，

　　從春節開始

　　在飛控中心累計達四個月，

　　關鍵飛行程序前後共易稿23版，

　　常常推演程序到後半夜

　　顧不得回家。

　　「太空型號容不得半點失敗和遺憾，

　　只有完美的過程

　　才能促成完美的結果。」

　　看著機械臂成功地演繹

　　在軌爬行和輔助太空員

　　出艙活動全過程，

　　彷佛自己的手臂延伸向太空，

　　托舉著太空夢。

　　飛控工作完成了一個階段，

　　他又收獲了幾大盒記錄本

　　和測試數據。

　　多年來

　　在型號任務緊張開展的情況下，

　　梁常春也極其注重自身的

　　理論學習與學術創新，

　　每天既要忙碌於算法優化、

　　任務仿真等各種文件，

　　還要時不時去型號測試現場排故解難，工作任務十分繁重。

　　即使如此仍不忘提醒身邊同事

　　「抽空總結一下，多學習」。

　　他學術論文、發明專利

　　和青年基金樣樣不少，

　　還參加中央企業

　　創新創意大賽並入圍。

　　先後獲得

　　太空五院總體設計部優秀黨員、

　　太空五院先進個人和黨員先鋒、

　　北京青年榜樣等榮譽。

　　科研成果也獲得了

　　太空科技集團科技進步獎二等獎、

　　國防技術發明獎三等獎。

　　空間機器人

　　在太空領域的工程應用

　　算是新鮮事物。

　　面對時間緊、任務重、

　　技術跨度大、隊伍年輕的實際困難，

　　他組織研究室核心人員

　　積極開展空間機器人

　　控制系統任務特點的梳理，

　　制定設計規范、仿真分析指南、

　　設計參數資料庫、輸出文件模板等，

　　形成領域和研究室的工作手冊，

　　大大提高型號研制效率。

　　他帶領團隊開展新技術、

　　新產品開發，

　　並鼓勵大家

　　在型號中積極應用，

　　有力支撐了後續嫦娥七號、

　　小天體、火星取樣研制論證工作。

　　正是依靠這樣的團隊，

　　幾年的時間裡，

　　空間機器人技術

　　實現了跨越式發展。

　　團隊也獲得北京市重點實驗室、

　　教育部工程中心等

　　省部級平臺的批復建設，

　　獲得研發項目和專利數十項，

　　個人入選青年尖峰人才培養計劃，

　　成為名副其實的「攻堅團隊」。