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他获得北大博士生最高奖!
2022.12.31

一条机器鱼“游”入未名湖

勘探、记录湖底的奥秘

北大这个实验室里的师生们师法自然

制造仿生机器人

让大自然智慧与人类工艺智能相融相生

工学院博士生武明信正是其中一员

他设计、制造出仿生机器人

获得国际仿生创新大赛一等奖

作为运动达人,篮球是他的最爱

网球、橄榄球、滑冰、滑雪也都不在话下

他爱北大的美食和美景

用镜头定格燕园雅韵

今年,他获得博士研究生“校长奖学金”

这是北大博士生荣誉性最高的奖项




发光章鱼带来的科研灵感

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从自然界汲取灵感,给机器赋能。这些仿生机器人在人类无法触及之处,或高危区域,大展身手。“智能仿生”,这份趣味盎然、又能将研究切实运用于社会的科研方向,吸引着武明信在博士阶段加入北大工学院智能仿生实验室,师从谢广明教授。

今年5月,武明信以第一作者身份在国际期刊 Advanced Science发表论文,并被选作期刊背封面。论文中,武明信设计了一种新型软体仿生抓取手,可以在水中和空气中多模态抓取广泛类型的物体,具有广阔的应用前景。

制造仿生机器人是一项复杂系统的工程:首先找到并了解模仿对象,其次进行设计及制造,最后是反复测试及迭代。每一个环节的背后,都是无数次的尝试和探索。

结合课题组一贯的优势,武明信开始从水下的万物生灵中寻找灵感。他发现,一种名为发光章鱼的动物在捕食时别有“天赋”。观察其生物学特点,他发现背膜覆盖了发光章鱼的大部分臂长,形成独特的伞形,这样的特点可以通过防止动物从手臂间隙逃逸,增加抓取摩擦力来有效提高大物体和活体动物的抓取可靠性。


武明信的论文登上Advanced Science期刊背封面

受此启发,经过3D打印、模块化浇注技术,武明信设计出了一种软体抓取手。款抓手可以利用吸嘴被覆盖时发生的流量变化而产生触觉感知能力,辨别物体的大小,除了对不规则物体的自适应抓取外,还实现了难度较大的平面物体的抓取及动物的无损抓取。未来,该软体抓取手将在水下打捞、物流分类、流水线上异类物体的选择和放置等方面大展身手。

软体仿生抓取手的设计

在论文发表的欣喜之前,武明信度过了将近一年半没有产出的“至暗时刻”。从2020年夏天到2022年春论文最后的发表,这一年半的时间里,他没有任何产出。博士通常情况只有四年时间,一年半的沉寂曾让武明信感到焦虑和慌张。

那些日子里,季节暗换、星河流转,一切看似平常而普通,武明信的内心却很不平静,自我怀疑和否定经常性地涌上心头。暗夜里,他对着电话那头的家人,说着说着便掉了眼泪。球场上,他将自己完全放空,用汗水让自己从焦虑中抽身。实验室里,他则更加努力思考研究,化压力为动力,寻求突破。大量文献的阅读、无数实验的试错、组会上和导师及同门研讨……他的功底越打越扎实,科研成果也相继而出。

武明信在实验室中

守得云开见月明,坚持和努力让武明信迈过这道坎。当春日载阳,东风吹皱未名湖水之时,武明信的论文成功发表,三个月内的下载量即达2479次,他也因此获得“Wiley威立中国开放科学高贡献作者”荣誉。这个阶段性成果来得正是时候,让长期处于探索中的武明信感受到对自己科研能力的肯定,从而更加坚定地向前。


武明信和谢广明教授课题组的合影

在这项设计之外,武明信还设计了一种仿生软体两栖机器人,具备出色的地形适应性及全向运动能力,并率先实现了软体机器人的两栖登陆,其成果发表在Advanced Materials Technologies上。



仿生软体两栖机器人的设计

将科研应用到实际生活,让论文与社会发展同频共振。从研究选题开始,武明信便从社会实际的问题出发,思考现实生活中需要进一步改进提升之处,从中找到自己的努力方向,让自己的研究更多地为社会服务。



自律赋予热爱的自由

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“早上9点之前到实验室,晚上10点之后走,如果有事情没做完的话,可能还要再晚一点。”

武明信对时间规划得细致、周密,并日复一日地执行下去。他有自己的“周计划”每周组会上给导师做汇报,总结自己一周的科研进展。周计划下嵌套着的是小的“日计划”每天到实验室之后,先花上15至30分钟看文献,接下来便完成昨日定下的计划。夜幕低垂时,结束一天的学习科研后,再计划明天要做的事情。

科研成果就在每日的规划中一点点凝聚、积累、写就。井井有条的安排让武明信在繁重的科研任务下,仍能保持专注和热爱。当然,他的日程规划中不仅只有实验和论文,傍晚5点,是他固定的锻炼时间。


 

武明信参加北大五四青春长跑


武明信可谓是运动达人,用他的话说,就是“基本上什么球都会”。他最喜欢打篮球,而乒乓球、网球、羽毛球、高尔夫、橄榄球、保龄球也都不在话下。他还喜欢滑雪,“单板和双板都会一点”,曾获首届“北大杯”滑雪比赛双板男子季军。而重视体育的北大,自然也是他释放运动活力的大好舞台:他曾获北大“跑射联项环湖赛”一等奖,北大冬季运动会短道速滑1600米第九名,并多次参加北大五四长跑和冬季越野赛等各项运动类比赛。


武明信在体育运动中



做好眼前的事

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被问到今后的人生选择时,武明信说自己喜欢专注当下。他很少对未来有一个宏大的规划,更喜欢做好眼前的事,“不急,把眼前的事情给做好”。他要求自己把手头现有的事情做得更出色一些,为以后作准备。面对校长奖学金的博士生最高荣誉,武明信笑了笑说:“这也只是代表着过去,肯定还是要做好下一步的工作。”

“眼底未名水,胸中黄河月”,每位北大人的眼前,自然是如诗如画的北大校园。已在北大学习多年的武明信,谈到在北大的生活时,眼中流露出深深的喜爱,给他留下深刻感触的有三点:首先,北大以学生为本,同学们的诉求会得到重视、回应和解决;第二,北大很“美味”,足不出校就能尝遍各地美食;最后,北大是优美的,燕园的一年四季都各有韵味。他也会经常在空余时间绕着未名湖走一走,拿着相机拍一拍,把眼中北大的一年四季都记录下来。

武明信镜头下的燕园


在这座园子里生活、学习、科研,武明信说:“北大,对我而言是一个学术圣地。他非常感谢导师谢广明教授给他提供的科研平台,并且给予他很大的学术自由,鼓励他做更多研究方向的探索与交叉,在他迷茫的时候为他拨开云雾,指明方向;这里也有优秀的同侪,与他们同行,武明信也经常提醒自己,每个人都充满闪光点。

“保持谦卑、一直努力。”已在多个领域获得诸多荣誉的武明信,将过往轻轻压在记忆的盒子里,意气勃发、目光如炬地向着未知探索,朝着下一步路,专注地出发了。


博士研究生校长奖学金


博士研究生校长奖学金是北京大学设立的荣誉性最高、资助额度最大、影响范围最广的研究生奖学金,在研究生的招生、培养和奖助等方面发挥着十分重要的作用。希望全校研究生以这些优秀的博士生为榜样,刻苦学习、不懈努力,成为“有理想、有本领、有担当”的拔尖创新人才。