北京海淀官方发布2025年5月16日(记者 赵磊 )报道:
当“金工小锤子”遇上人形机器人——探访北京航空航天大学“智造工厂”
5月的北京,生机盎然。在北京航空航天大学工程实践与创新中心(以下简称“工创中心”),一场跨越70年的“对话”正在上演——500余台精密设备与1000余平方米的智能产线交织成科技矩阵,而在这条智能制造链的终端,北航首个人形机器人“工创一号”正在迭代升级。近日,北京航空航天大学工程实践与创新中心正式揭牌,记者走进这个1008平方米的“智造工厂”进行探访,解码北航如何用“金工小锤子”敲开工程教育的新时代大门。

从“金工实习”到“智造工厂”70年淬炼的工程基因
“这里曾是北航机械厂,每位北航学子都在这里做出过人生第一把小锤子。”北京航空航天大学工程实践与创新中心副主任齐海涛介绍,从1952年建校初期的传统金工实习车间,到1999年的工程训练中心;从2007年获批国家级实验教学示范中心,再到2025年转型升级的工程实践与创新中心,北航的工程教育始终紧扣时代脉搏。
如今,工创中心以“北航传统+创新智造”为核心理念,构建起“智能加工、智能检测装配、中央控制与仿真实训”三大平台,将普车、普铣等传统工种与五轴加工中心、工业机器人等尖端设备同框布局。在智能加工平台,记者看到AGV小车正沿着导航轨迹运送物料,五轴加工中心的铣刀以微米级精度雕琢航天级零件,而旁边的钳工台上,学生们仍在打磨着象征北航精神的“小锤子”。这种“守正创新”的融合,让学生既能理解机械加工的本质,又能触摸智能制造的前沿。
“我们的目标是培养‘能动手、会创新、懂系统’的卓越工程师。”齐海涛说,中心通过“基本工程认识—基础工程实践—前沿科技拓展—综合创新训练”四层进阶体系,将神舟飞船模型、小型涡喷发动机等航空航天产品纳入教学载体,让学生在真实场景中掌握工艺规范与质量控制。
齐海涛介绍,为进一步强化工创中心共建共享功能,促进优质教学资源共享,深化政产学研合作,工程实践与创新中心共建设“北斗”“无人机”“机器人”“5G”“人工智能”5间校企联合创新实验室,并开设5门校企合作工程创新与实践课程,形成新型教学生态圈,提升创新实践教学水平,提高人才培养质量。
1008平方米的“未来实验室”四大创新重塑工程教育
穿过透明玻璃幕墙,记者被眼前的“智造生态”震撼:智能加工生产线如一条银色巨龙盘踞,激光打标机在零件表面留下微米级铭文,三坐标测量机对加工精度进行纳米级检测,工业机器人将成品精准放入立体仓库。这套由五轴加工中心、高速立式加工中心等30余台设备组成的柔性制造系统,可实现从毛坯到成品的全流程自动化生产。
“这不是简单的设备堆砌,而是构建了一个‘虚实融合’的闭环学习系统。”齐海涛介绍,工创中心的“虚拟调试—实体加工—数据反馈”教学模式,让学生在数字孪生系统中预演加工方案,再通过实体产线验证优化。例如,在加工“工创一号”手臂关节连接件时,学生可在虚拟环境中调整刀具路径,系统会自动生成最优工艺参数。
除了技术创新,工创中心还在国内高校中率先实现“全流程贯通”与“校企协同”。从智能仓储区的物料配送,到单体教学区的多轴加工,再到智能装配区的产品总装,完整再现航空航天零部件制造的全生命周期。同时,与具身智能机器人研究院等单位联合共建,引入人工智能大模型技术,推动教学与产业需求深度融合。
“工创一号”启航从实验室到星辰大海
“工创一号”人形机器人首次在校园亮相即成为焦点,这个身高1.3米、拥有18个自由度的“钢铁伙伴”,其核心关节连接件正是由“智造工厂”自主加工完成。齐海涛透露,团队通过集成遨博智能机械臂、第三方下肢与自主设计躯干,实现了“教育—创新—产业”的闭环生态。
尽管“工创一号”目前还处于初级阶段,但它的应用前景已清晰可见。“人形机器人可应用于空间站,协助航天员开展舱内的管理和维护工作。”齐海涛告诉记者,“工创一号”机器人未来还可以从事应急救援、工业制造、导览服务等工作,甚至可替代人类执行高危作业。更令人期待的是,工创中心计划将数字孪生技术升级为“虚实融合、预测维护”模式,未来学生可通过元宇宙平台远程操控产线,实现“以虚控实”的教学革命。
在采访中,记者偶遇正在调试人形机器人的学生团队。“整个研制过程印证了系统工程方法论的实战价值。”团队负责人、自动化科学与电气工程学院学生何兴华介绍,他们依托工创中心的“智造工厂”,确保结构件快速完成加工迭代,创造性地移植了航天器结构拓扑优化技术,在保证结构强度的前提下实现关键结构件质量的大幅下降。这种“从课程到竞赛、从实验室到产业”的培养模式,正是工创中心“立足工程实际”的生动注脚。
对于未来规划,齐海涛表示,今年工创中心将重点突破人形机器人关节等核心零部件研制以及医工交叉领域。“未来我们也计划拓展国际校企合作,比如向‘一带一路’合作伙伴推广工程实践教学的案例。”
走出工创中心,暮色已笼罩校园。回望地下二层透出的暖光,记者仿佛看到无数北航学子在这里接过“金工小锤子”,又带着“工创一号”的火种奔赴星辰大海。当传统工程教育邂逅智能制造,当实验室里的创新火花点燃产业变革,北航正以“智造工厂”为支点,撬动中国工程教育的未来。(记者 赵磊 文/摄)
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编辑:贾爱平