中日合作交流樱花系统

2020年1月12日，扬州大学电气与能源动力工程学院11名师生，赴日参加由日本科学技术振兴机构（JST）组织的“樱花科技计划（Sakura Science Program）”中日科学技术交流活动。本次活动的日方承担单位为位于日本群马县桐生市的国立大学法人群马大学（Gunma University）理工学部。 本次活动旨在通过日方大学的组织的讲座、实验与企业参访、文化体验和座谈活动了解日本在电气能源领域方面的研究成果，让扬州大学师生从科技层面了解日本文化和社会。 DAY1-桥本研究室介绍与讲座交流。 本次交流活动通过一场新人教育和讲座拉开序幕，本项目日方的承担者群马大学桥本·诚司教授首先向扬州大学师生介绍了群马县、桐生市和群马大学理工学部基本情况，并说明了本次交流活动的日程和注意事项；然后详细介绍了桥本研究室的基本情况，以及团队利用人工智能在电源、电机和机器人方向形成的研究成果。随后，博士生徐松为师生们做了一场“适用于半导体加热系统的先进控制方法”的主题汇报，报告后双方师生就神经网络控制系统的相关问题展开简短的讨论；随后桥本研究室的中国留学生和交换生分别就“系统辨识”、“开关磁阻电机驱动”、“智能车越障”、“电机最优效率控制”等主题进行了展示汇报，同学们针对不同的主题现场与汇报者进行了交流。 DAY2参观SUBARU矢岛工厂、师生联谊。 1月14日上午，扬州大学师生和桥本教授团队的师生前往位于群马县太田市的SUBARU矢岛工厂，主要参观了矢岛工厂的冲压车间、车身组装车间、总装车间以及展览馆。矢岛工厂的车间内搬运与焊接环节中智能化机器人完全取代了人工，大大提高了生产精确度和效率，也降低了生产成本；令同学们感受最深的是在三维的空间内布置了多台协同工作的机器人，搬运与焊接的工序基本上无缝衔接，这种充分利用XYZ轴空间的高密度自动化生产方式在日本发挥到了极致。据随行的工作人员介绍，在矢岛工厂最快的生产线生产出一台汽车只需要61.2秒，高水平的自动化以及智能化程度带来了高的生产效率，必将给企业带来更大的收益。在SUBARU展览馆中，工作人员向大家介绍了更多的SUBARU车型以及SUBARU的发展历程，从“老爷车”到“概念车”的发展，不仅是车型的变化，更是时代与科技的进步。参观过程中师生们了解到，SUBARU并没有随大流进军电动汽车领域，也没有进入中国合资生产，而是专注于他们自己独创的燃油发动机技术（从早期SUBARU航空发动机技术演变而来）和四驱技术，经过与讲解人员交流，了解到SUBARU有自己的独特客户群，即喜爱强劲动力和驾驶乐趣的汽车爱好者，他们的车在北美市场非常受欢迎（美国人称为Muscle Car），所以早期受到诸多汽车爱好者追捧的AE86也出自于SUBARU也是在情理之中了。随后的辅助视觉的展示也向师生们展现了他们也非一个不追求新技术的企业，SUBARU也在不断结合最新的ICT技术提升他们汽车的安全性；师生们直观体会到SUBARU的生产精益求精的态度和他们绿色、个性化发展的理念。 SUBARU工厂参观结束后回到群马大学校区进行了交流与联欢活动，在交流会上，扬州大学师生、群马大学部分教授和部分留学生逐一进行自我介绍，分享自己关于本国文化及两国交流的感想。法国在日留学生与中国留学生也分享了他们的留学体验，从专业知识到兴趣爱好，从饮食文化到民风民俗，让大家从不同的视角对交换留学和文化融合有了更深刻的理解。 DAY3参观SANDEN事务所。 以“与自然和谐共生”为理念的SANDEN事务所，又被成为森林工厂，在厂区里，建厂区道路时挖出的石头搭建成的马路围栏、因建设工厂不得不砍伐的树木被加工成路边的长椅和散步的栈道、饲养山羊以代替人工除草机，这所建在森林里的工厂处处向人们传达“保护自然”的理念，只有与自然和谐共生，人类才能更好的生存和发展。SANDEN自动贩卖机以及冷藏柜通过流水线作业形式提高了生产效率和企业竞争力，他们的产品在全世界处于领先水平。师生们也就SANDEN产品的能源效率、未来产品的全数字化支付和消费者行为大数据统计等方面和他们的管理团队以及工程师进行了交流。 DAY4研究室参观学习、成果报告会。 围绕电气与能源的相关专业，团队分为四组，主要参观了从事各类电机及驱动研发设计的石川研究室、研究核聚变发电理论以及空气净化器开发的高桥研究室；研究集成电路和多学科融合研究的小林研究室；从事磁悬浮人工心脏的栗田研究室。 石川研究室研究的电机主要有表贴式PMSM、IPM和SRM。实验室成员们介绍了PMSM有限元仿真分析方法、各类电机的控制方法、无人机用直流电机的计算与验证和电机的铜损和铁损计算等，每个研究课题都引起了大家极大的兴趣和热烈的讨论，扬州大学孙林峰同学提问石川研究室的成员是如何对永磁同步电机进行电路等效，研究员将自己如何通过等效阻抗的视角进行建模的过程仔细讲解，参观结束后双方都在交流中收获了不少灵感。 高桥研究室的核聚变发电理论以及空气净化器开发吸引了大家的关注，高桥教授通过现场试验向大家展示了核聚变的理论知识以及与中国的研究机构合作的经历；同时高桥教授的三位法国交换留学生也向大家介绍了他们的近期开展的空气净化器研究开发课题，采用无线技术确定AC与AP之间的距离，AC以最佳风速将粒子推进AP进行空气进化。空气净化的课题由于其学科交叉的特点和实用性引起了同学们的极大兴趣，来自于电气与暖通领域的同学们就负离子的产生和流体仿真的问题展开了简短的交流。 小林研究室的小林春夫教授展示了团队在SAR ADC，Delta-sigma ADC/DAC，Low distortion signal generation以及DC-DC电源电路等方面的研究成果，小林研究的助理教授也展示了她空气动力学方面的一些研究成果。师生们发现两位老师的研究方向大相径庭，按照科研团队组成的原则这在国内是不可能的，这也引发了师生们对于学术包容性和科研管理方面的思考。小林研究室是中国留学生最多的研究室，小林教授向大家分享他的研究生为他定制的表情包，他表示自己很喜欢中国的三国文化，他最喜欢三国人物中的赵云。 专注研究人工心脏的栗田研究室将电气科学与生物科学相结合，学科交叉在人工心脏上体现的淋漓尽致。研究者向大家展示了人工心脏的模型，是模仿人类真正的心脏而设计，通过电机实现血液的循环。 为深入了解日本的文化以及体验日本课堂，参观完研究室后，同学们迅速吃完午餐，开始观摩12:50开始的实验课程，依次观摩了自动控制原理的实验课程的理论讲授部分和电气综合实验实践环节。群马大学理工学部对实验课程的组织引起了团队蒋伟老师的兴趣，他们的实验课程的开设不是依附于每一门理论课单独开设，而是专门设立了一门实验课将所有的专业课程实验囊括在一起，学生通过选课系统预约本学期需要做的实验；这种组织方式大大降低了学生实验档期不确定的问题，确保每个学生都能选择合适时间做实验；不同课程的实验老师同时开设实验，既解决了强电实验需要有多个老师在场监督的问题，又便于学生实验中问题的解决与知识点的梳理。 在下午的成果汇报环节，扬州大学副教授蒋伟老师作为特邀嘉宾做了一场关于教学仪器开发的报告。随后，扬州大学赴日访问团的各位同学分别用电子演示文稿汇报在日参观、研讨、学习成果以及本次日本交流的心得体会，大家纷纷表示，本次日本之行受益良多，如果以后有机会，还会选择来到日本交流学习。 DAY5参观日本科学未来馆。 抵达东京后，师生们参观了日本的未来科技博物馆，充分感受科技带给人类活动带来的改变。令师生们印象深刻的是，未来科技馆展现的不仅仅是物理层面的科技进步，在很多展区更是体现了人类的哲学思考：在感知、执行和信息处理（人工智能）如此发达的今天，当人类制造出大量具有思考和学习能力的人形机器人（android）时，有没有重新审视“人（类）”的定义？有没有考虑到未来我们人类与机器人的共存问题？在移动ICT技术和老龄化如此严重的今天，我们有没有思考人与人交流的演变过程及其带来的潜在危害，以及我们如何去自我调节呢？未来科技馆用心设计了一系列轻松的互动环节，触发师生们的思考。 本次扬州大学赴日师生都受益匪浅，学生们都是第一次来到日本，从静谧的桐生市到繁华热闹的东京都，大家体验着多元日本文化的同时，也被日本科技工作者严谨专注的科研精神打动着。近些年平均每一年就有一位日本科学家获得诺贝尔科学奖，日本正一步一步实现“日本诺奖计划”的宏伟目标，而我国要跻身创新型国家前列，建成世界科技强国，不可避免的要在诺贝尔科学奖等科技领域奖项方面缩小与发达国家之间的差距。本次扬州大学师生将以日本樱花科技计划为契机，更好地开展两校在科学技术领域的合作与交流，扬州大学师生也将只争朝夕，不负韶华，为科技强国建设作出实质性的贡献。 最后感谢群马大学桥本·诚司教授对本次行程的精心安排，感谢中日负责日本樱花科技计划对接的工作者对本次行程的指导，感谢所有在本次行程中默默付出的各位老师以及同学们。