福州大學(xué)駛智不渝團(tuán)隊(duì) （受訪者供圖）

東南網(wǎng)11月26日?qǐng)?bào)道（福建日?qǐng)?bào)記者 蔣豐蔓 通訊員 王煜東）在不久前落幕的中國(guó)國(guó)際大學(xué)生創(chuàng)新大賽（2025）總決賽上，福州大學(xué)《駛智不渝——超重載可拓展智能軸模塊協(xié)同行駛關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用》項(xiàng)目破解多軸車產(chǎn)業(yè)難題，獲產(chǎn)教協(xié)同創(chuàng)新組金獎(jiǎng)。

“福大一直強(qiáng)調(diào)‘頂天立地’的科研理念，‘頂天’是緊跟技術(shù)前沿，‘立地’是扎根產(chǎn)業(yè)需求。我們的項(xiàng)目就是要把‘頂天’的技術(shù)用到‘立地’的實(shí)踐里。”對(duì)于項(xiàng)目的出發(fā)點(diǎn)，指導(dǎo)老師、福州大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院教授杜恒日前在接受記者采訪時(shí)這樣說(shuō)。

從實(shí)驗(yàn)室里的反復(fù)調(diào)試，到企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地測(cè)試，再到國(guó)家級(jí)平臺(tái)的成果展示，杜恒率領(lǐng)的這支平均年齡不到32歲的團(tuán)隊(duì)，交出了一份產(chǎn)學(xué)研用深度融合、破解產(chǎn)業(yè)實(shí)際困境的答卷。

從“產(chǎn)業(yè)需求”出發(fā)

“做科研不能‘閉門(mén)造車’，我們要把目標(biāo)瞄準(zhǔn)解決產(chǎn)業(yè)實(shí)際問(wèn)題。”2025年5月，在第一次團(tuán)隊(duì)籌備會(huì)上，杜恒就和團(tuán)隊(duì)成員如是強(qiáng)調(diào)。

多軸車是指具有三軸或更多轉(zhuǎn)向軸的車輛，如重型卡車、軍用車、特種車等，主要應(yīng)用于工程建設(shè)、礦山開(kāi)采等特殊作業(yè)場(chǎng)景。傳統(tǒng)多軸車往往以較慢的速度來(lái)?yè)Q取行駛安全，在狹窄山路的運(yùn)輸過(guò)程中常常依賴人工調(diào)整，不僅運(yùn)輸效率低，還存在諸多安全隱患。因此，如何實(shí)現(xiàn)重型車輛的智能轉(zhuǎn)向，成為多軸車生產(chǎn)和研發(fā)過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題之一。

“能不能設(shè)計(jì)一種‘可拓展’和‘可協(xié)同’的智能軸模塊？好比蜈蚣一樣，具有靈敏感知的觸覺(jué)和精準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)的軀干，通過(guò)智能控制讓多個(gè)模塊協(xié)同行駛，這樣既能解決載重問(wèn)題，又能保證靈活性和安全性。”討論時(shí)，青年教師魏凌濤的想法讓所有人眼前一亮。

據(jù)介紹，本次參賽團(tuán)隊(duì)由福州大學(xué)和寧夏大學(xué)的師生于2025年6月共同組成，團(tuán)隊(duì)成員有來(lái)自福州大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院和寧夏大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的教授，在流體傳動(dòng)與控制、底盤(pán)域智能控制等領(lǐng)域有著豐富經(jīng)驗(yàn)，還包括10余名機(jī)械工程專業(yè)的研究生。這是一支“老中青”結(jié)合的隊(duì)伍。

同時(shí)，團(tuán)隊(duì)與廈門(mén)金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司建立起緊密的聯(lián)系，金龍?zhí)峁┱鎸?shí)運(yùn)輸場(chǎng)景數(shù)據(jù)和設(shè)備測(cè)試平臺(tái)，團(tuán)隊(duì)和派駐工程師協(xié)同設(shè)計(jì)智能軸模塊構(gòu)型。

在失敗里找答案

“理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感。”見(jiàn)證了項(xiàng)目一路從“圖紙”到“實(shí)物”的艱難過(guò)程，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、2024級(jí)機(jī)械電子工程專業(yè)博士生徐浚很是感慨。

徐浚告訴記者，項(xiàng)目遇到的首個(gè)難點(diǎn)是“超重載下的模塊協(xié)同控制”。“當(dāng)多個(gè)軸模塊組合后，我們要保證它們?cè)谛旭傔^(guò)程中能夠協(xié)同轉(zhuǎn)向，避免因受力不均導(dǎo)致整車別勁側(cè)滑，發(fā)生危險(xiǎn)。”

“一開(kāi)始我們用的是傳統(tǒng)通信方式下的各軸行駛狀態(tài)計(jì)算方法，在實(shí)驗(yàn)室的模擬平臺(tái)上測(cè)試，效果還挺好。可到了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)試時(shí)，這種方法的響應(yīng)時(shí)間很慢，只能監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，根本達(dá)不到閉環(huán)感知需要的毫秒級(jí)響應(yīng)要求。”2023級(jí)機(jī)械工程碩士生林楊建補(bǔ)充道。

團(tuán)隊(duì)成員回憶說(shuō)，那段時(shí)間除了吃飯和睡覺(jué)，大家?guī)缀跆焯炫菰趯?shí)驗(yàn)室，升級(jí)硬件、反復(fù)調(diào)試算法。

“最難忘的，是2025年1月第一次去黑龍江對(duì)車輛硬件進(jìn)行冬季測(cè)試。”2024級(jí)車輛工程碩士生肖宇辰說(shuō)，當(dāng)時(shí)氣溫接近零下30攝氏度，露天測(cè)試場(chǎng)地寒冷刺骨，而為了搶抓寶貴的測(cè)試窗口期，團(tuán)隊(duì)成員每天凌晨3點(diǎn)便要起床，提前奔赴現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試裝備。

“天氣太冷導(dǎo)致整個(gè)底盤(pán)的執(zhí)行部件全部失靈，我們趴在冰面上排查了兩個(gè)多小時(shí)，才發(fā)現(xiàn)是測(cè)試油箱沒(méi)有提前做好保暖措施。”回到住處，大家才發(fā)現(xiàn)彼此的臉頰都凍得通紅，但沒(méi)有人抱怨。“所有人都憋著一股勁，只有在真實(shí)極端環(huán)境下經(jīng)得住考驗(yàn)的技術(shù)，才能真正幫企業(yè)解決實(shí)打?qū)嵉碾y題。”2024級(jí)機(jī)械電子工程碩士生王浩杰說(shuō)。

經(jīng)過(guò)數(shù)百個(gè)日夜的堅(jiān)守，團(tuán)隊(duì)先后攻克了“可實(shí)時(shí)解算的閉環(huán)感知”“可拓展模塊化的轉(zhuǎn)向軸精準(zhǔn)控制”和“可分布式計(jì)算的底盤(pán)域變軸協(xié)調(diào)行駛”三大核心技術(shù)，研發(fā)出的智能軸模塊行駛狀態(tài)響應(yīng)從秒級(jí)進(jìn)入毫秒級(jí)，單軸獨(dú)立轉(zhuǎn)向精度提升60%，關(guān)鍵技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)第一次在合作企業(yè)的特種車上展示時(shí)，國(guó)內(nèi)知名主機(jī)廠負(fù)責(zé)人激動(dòng)地說(shuō)：“以前滿載240噸的九軸運(yùn)載車在路窄急彎多的山路中要行駛很長(zhǎng)時(shí)間，現(xiàn)在轉(zhuǎn)場(chǎng)效率提升了三分之二。”

在產(chǎn)教融合中成長(zhǎng)

企業(yè)提需求、高校做研發(fā)、成果能落地，是福大產(chǎn)教融合實(shí)踐的關(guān)鍵。除了技術(shù)上的突破，團(tuán)隊(duì)成員個(gè)人的成長(zhǎng)也是項(xiàng)目研發(fā)中的一大收獲。

“企業(yè)不僅為我們提供了真實(shí)的測(cè)試場(chǎng)景，還派出實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師參與技術(shù)討論，他們往往能從企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的角度給我們很多啟發(fā)。”2024級(jí)機(jī)械電子工程碩士生周宇晗回憶說(shuō)。

這樣“雙向奔赴”的合作模式，在項(xiàng)目推進(jìn)中讓團(tuán)隊(duì)少走了許多彎路。此外，通過(guò)企業(yè)總工程師擔(dān)任項(xiàng)目組校外導(dǎo)師并簽訂項(xiàng)目長(zhǎng)期合作意向，在推動(dòng)技術(shù)成果快速轉(zhuǎn)化的同時(shí)，還為研究生培養(yǎng)提供了真實(shí)工程場(chǎng)景。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，參與項(xiàng)目的10余名研究生中，有6人已獲得知名車企等公司的預(yù)聘offer，還有3人選擇繼續(xù)留校攻讀博士學(xué)位，1人前往國(guó)外深造。

“當(dāng)技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)需求同頻共振，科研才能真正轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。”福州大學(xué)機(jī)械學(xué)院黨委書(shū)記陳偉民表示，產(chǎn)教融合不是簡(jiǎn)單的“1+1”，而是要產(chǎn)生“1+1>2”的效果。

如今，團(tuán)隊(duì)的研發(fā)腳步并沒(méi)有停下。在他們的實(shí)驗(yàn)室里，一臺(tái)1∶2比例的六軸變軸協(xié)同行駛樣車正在進(jìn)行調(diào)試。團(tuán)隊(duì)成員介紹，這是針對(duì)某六軸車型智能化底盤(pán)研發(fā)的全新版本，不僅能實(shí)現(xiàn)多軸協(xié)同行駛，還加入了團(tuán)隊(duì)預(yù)研的多軸智能輔助駕駛算法。

對(duì)于團(tuán)隊(duì)里的青年教師和研究生來(lái)說(shuō)，這個(gè)項(xiàng)目帶來(lái)的不僅是技術(shù)成果，還有科研理念的傳承與個(gè)人品性的錘煉。

項(xiàng)目名稱“駛智不渝”有什么含義？徐浚這樣回答記者：“‘駛’代表運(yùn)輸裝備，‘智’是技術(shù)內(nèi)核，‘不渝’則是團(tuán)隊(duì)對(duì)科技報(bào)國(guó)初心的堅(jiān)守。”