“四肢”用硅橡胶材料直接浇筑制作而成，由气动装置对其进行控制，不仅整个结构仿照鳄鱼来完成自主设计，还能水陆两栖，其软体材料可以根据环境中的障碍进行形变，实现在狭小、复杂场景下活动。近日，记者在南开大学人工智能学院实验室里见到该学院教授、博士生导师孙宁时，他正和团队成员讨论他们在研制的这款两栖仿生软体机器人的优化方案。
“这种仿生鳄鱼是我们目前在气动软体机器人方向最前沿的研究。相比刚性机器人、增材制造（3D打印）来说，用硅橡胶材料直接浇筑制作具有很高的难度。现在我们已经基本解决了其中最难的建模和运动控制问题，正在进一步改进它的动力学结构。”孙宁向记者介绍。
入选教育部“青年长江学者”、国家“四青”人才、天津市首批青年人才托举工程、南开大学百名青年学科带头人……虽有诸多荣誉，但今年35岁的孙宁表示始终将自己定位为一名普通的科技工作者：“我一直都在告诫自己，搞科研就要耐得住寂寞、撑得起理想，践行科技报国、创新报国的使命，要在‘顶天’‘立地’上下功夫。”
所谓“顶天”，就是对标国家战略需求，推动原始创新或颠覆性创新。包括仿生鳄鱼在内，孙宁近年来在欠驱动机器人、气动人工肌肉机器人、特种工业机器人等系统的智能控制与应用等领域开展了很多前沿研究，并在智能起重机器人、有色金属修锭机器人等领域取得了优秀成绩。
“立地”，则是要将科技成果切实转化为现实生产力，促进国家和区域经济社会发展。“这正是我跨专业选择智能机器人研究方向的驱动力。”孙宁说，2008年，即将从武汉大学测控技术与仪器专业本科毕业的他，在参加南开大学保送面试时遇到了他后来的导师、时任南开大学机器人研究所教授方勇纯。“当时我国的人工智能事业还处于起步阶段，智能机器人的很多核心技术亟待我们去探索、研究。方老师的介绍让我确立了转专业的想法，之后选择跨专业保送到南开大学机器人研究所直接攻读博士学位。”孙宁说。
从珞珈山麓到马蹄湖畔，再到2014年博士毕业后留校成为教师，孙宁将理论成果付诸实际应用的初心始终不变。逐渐独立开展科研后，他依然十分注重产学研结合，多项成果在企业落地应用。
“从实验室走向应用场，肯定会遇到不少‘难啃的硬骨头’。大量文献查找、海量数据反复验证、一遍遍进行试验，这都是我们工作的常态。”孙宁举例说，在南开大学作为联合研发团队之一的国家重点研发计划“智能机器人”专项“面向有色金属浇铸过程的机器人作业系统”中，他所在团队承担有色金属浇铸过程中核心环节之一的修锭中的智能感知、规划与控制系统研制工作，需要在复杂背景、光照变化的情况下提取金属铸锭的运行速度、表面金属毛刺位置等，从而进一步规划机器人的运行路径与轨迹，对毛刺进行精准磨削，整个研究过程缺少直接相关的文献资料。为此，孙宁与同事、学生一次次往返于湖南的企业现场，在高温、高粉尘环境下反复测量、采集实验数据，并根据这些数据在南开大学实验室搭建了模拟平台，进行了大量实验。调试成功后，又返回企业进行实际应用，最终获得成功，目前已应用于两家企业的3条生产线，大幅提高了效率。这次经历也让孙宁对产学研合作有了更深的理解：不能让好成果“躺”在实验室里，科技工作者必须走出实验室，让科研能实实在在地解决生产实际中的问题。
最近，孙宁团队正着力于新获批的一项国家重点研发计划课题，计划用3年时间完成对室内灭火、救援机器人群组作业智能协同系统关键技术的研究，将来应用在消防工作中。“我们会继续把理论研究与实际应用相结合，让科研成果落到实处，惠及更多百姓。”孙宁说。
