張啟先

張啟先，1948年畢業於廈門大學航空工程系。1958年留學蘇聯，1962年獲列寧格勒工學院技術科學副博士學位，同年回國。著有《空間機構的分析與綜合》。

他先後任教於廈門大學、清華大學和北京航空航天大學，歷任廈門大學航空工程系助教、清華大學航空學院講師、北京航空航天大學教授、機械原理教研室主任、機器人研究所所長和名譽所長。他還兼任上海交通大學等多所國內著名大學的兼職教授。張啟先院士1978年成為全國首批博士生導師，1995年當選為中國工程院院士。

張啟先院士對我國機械科學和教育事業貢獻卓著，他曾先後擔任全國博士后管委會專家組成員、教育部機械原理教材編審委員和教學指導委員、國務院學位委員會學科評議組成員、國家自然科學基金委員會信息科學部評審組成員、中國機械工程學會機械傳動學會副秘書長、中國機械工程學會機械傳動分會機構學專業委員會名譽主任、中國機械工程學會特邀理事、《機械工程學報》編委會主任、中國自動化學會機器人專業委員會委員、中國科學院機器人學開放研究實驗室學術委員、中國空間科學學會空間機械專業委員會副主任、中國空間科學學會理事、重慶大學機械傳動國家重點實驗室學術委員會主任。

張啟先院士的專著《空間機構的分析與綜合》是我國空間機構的奠基性研究成果，被同行引為機構學經典。張啟先院士負責主持了多項國家攻關、國家自然科學基金和863計劃項目，取得一批突破性成果，其中七自由度機器人、三指靈巧手、機器人臂手集成系統、醫療外科機器人的研究達到世界先進水平。

1925年8月25日 出生於江蘇省靖江縣。

1944-1948年 在廈門大學航空工程系學習，獲學士學位。

1948-1951年 任廈門大學航空工程系助教。

1948年畢業於廈門大學航空工業系。

1948—1952年任教於廈門、后隨建校到北京航空學院工作。

1952-1958年 任北京航空學院講師。

1958—1962年留學前蘇聯列寧格勒多科性工學院，獲得技術科學副博士及技術科學博士學位。

1962年至今先後任北京航空航天大學副教授、教授、機器人研究所所長及名譽所長。1993年至今任《機械工程學報》編委，現為編委會主任。

1986年至今任《機器人》編委。1990年至今任重慶大學機械傳動國家重點實驗室學術委員會主任、名譽主任，中國科學院機器人開放實驗室學術委員。1985年至今為全國博士后管委會學科專家組成員。

1962年 任北京航空學院（現北京航空航天大學）講師、副教授、機械原理教研室主任、教授、機器人研究所所長以及名譽所長。

張啟先以科學工作者的敏銳目光，突破傳統機械學的範疇，開始捕捉並尋找學科發展的新的突破口。他根據自己多年研究國際機構學發展的信息，預見到一個機器人學的研究高潮將在我國興起，跟蹤這一項西方發達國家領先的高新技術，不僅具有重要的理論意義，而且還將促進學科的建設與發展，為我國的四個現代化建設培養大批的高級技術人才。但是，以當時一個基礎課教研室有限的財力，很難支撐張啟先的雄心大志。“得想想辦法！”他夜不成寐，想出了一個“滾雪球”的計劃。他利用自己在空間機構學方面的優勢，走出校門，舉辦了全國性的講習班，又及時發表了有關專著，在全國最早掀起了一個空間機構研究熱潮，為教研室爭得了科研課題與科研經費。

1978年，張啟先成為北航首批博士生導師，也是當時全國機械學學科僅有的數名博士生導師之一。

1980年，張啟先在華南工學院舉辦了全國性的“空間機構”系統講習會，在國內再一次掀起了研究空間機構的學術熱潮。

1982年，張啟先被全國科協選派執行“中美高級學者交流項目”，赴美國進行短期講學和學術交流。訪美期間，他參與了美方學校的部分學術研究，還作了三次學術報告，報告中既介紹自己的科研工作，也談自己研究空間機構方面的觀點和方法，受到了美國學術界的歡迎和重視，被所在學校的機械系系主任稱為“像他這樣值得稱讚的人確實不多”。

1983年和1984年，張啟先先後出席第六屆國際機器理論及機構學大會和第十四屆國際工業機器人年會，宣讀了三篇論文。在此兩年間，他本人撰寫並與他人合作，在國內外學術刊物上發表了多篇有價值的學術論文，引起了學術界的高度重視。

1984年，張啟先在機械工業出版社出版了他的專著《空間機構的分析與綜合》（上冊），對在我國興起的空間機構研究做出了重要貢獻，同時也改變了國際間認為我國在機構理論和空間機構研究領域裡長期落後的觀念。

1985年，北航為了加強學科的發展，將分散在全校有關機器人學研究的科研力量進行聯合，成立了北航機器人研究中心，1988年更名為機器人研究所，這是我國最早開展機器人學研究的科研機構之一，張啟先先後任中心主任和研究所所長。

北航機器人研究所成立以來，主要從事機器人理論與技術、機電一體化、機械學與工業自動化方面的教學與科研。在“七五”和“八五”期間，承擔了國家重點項目27項，獲國家級獎5項，發表學術論文196篇，完成了實驗平台7套，培養了一批年輕的科研骨幹隊伍。在“七五”期間，研究所被國家教委和計委批准為“機械學”重點學科和“機構學及機器人機構”國家級專業實驗室。在“八五”期間還獲得了世界銀行的貸款資助，為進一步承擔國家重大科研項目奠定了良好的科研基礎。

張啟先深深懂得，科研工作是否有價值，是否有後勁，是否適合我國經濟建設的需要，準確選題是關鍵。為此，張啟先多年來在領導機器人研究所的工作中，經常親自進行調查研究，搜集有關各種信息，集思廣益，親自選定研究課題並主持領導研究工作。他主持的“七自由度冗餘機器人”和“新型三指九關節靈巧手”兩項研究課題，均具有機器人領域比較高新的特徵。

冗餘自由度機器人憑藉獨特的“自運動”能力，具有避奇異、避障礙和克服關節轉動限制等靈活的運動性能，它在實際生產中能夠完成普通機器人所不能完成的任務，但研製難度之大使一些研究者望而卻步，國際上目前也只有少數幾個國家研製出了樣機。張啟先率領課題組經過幾年的艱苦拼搏，終於在1993年年底完成了七自由度冗餘機器人樣機的研製，並一次通過“863”課題驗收和部級鑒定。此項成果不僅在我國處於領先地位，而且在某些方面達到了80年代末國際先進水平，因而榮獲航空工業總公司科技進步二等獎。研究所1995年為香港科技大學研製的新型“七自由度機器人”採用交流伺服電機驅動，而且控制系統更為先進可靠。樣機在香港科技大學展出后，不僅受到了該校的好評，也擴大了北航在香港的影響。

1 張啟先。用解析法作空間機構的分析和設計（俄文）。學位論文：蘇聯列寧格勒多科性工學院，1962

2 張啟先。空間機構的分析與綜合（上冊）。北京：機械工業出版社，1984

3 張啟先，陳寧新。多環空間機構平衡重的最少個數（英文）。Trans ASME J.of Mechanisms，Transmission and Automation in Design1985，107：526-528

4 廖啟征，梁崇高，張啟先。空間7R機構位移分析的新研究。機械工程學報，1986，22（3）：1-9

5 馬述志，張啟先，陳寧新。空間連桿機構輸入力矩的線性表達（英文）。機械工程學報（英文版），1993，6（4）：246-250

6 劉偉強，張啟先，雷天覺。SH型三環減速器採用固體潤滑初探。機械工程學報，1995，31（3）：39-43

7 張玉茹，張啟先。基於抓持分類的接觸力分解。機械科學與技術，1997，16（1）：76-81

8 陳偉海，張啟先，楊宗煦，李健。冗餘度機器人的運動靈巧性分析（英文）。Chinese J.of Aeronautics，1998，11（2）：123-128

9 管貽生，張啟先，李澤湘。多指手的混合位置/力操作（英文）。Chinese J.of Aeronautics，1998，11（2）：143-151

10 丁希侖，張啟先。機器人柔性臂動力學建模的D-Holzer法。機械工程學報，1999，35（3）：25-28

11 唐世明，張啟先。冗餘度機器人全局優化的一種新方法。機器人，1999，21（2）：81-85

12 李劍鋒，張玉茹，張啟先。一類Power抓持接觸力分解的一般表達式。機器人，1999，21（6）：407-414

13 戴建生，張啟先。變胞機構及其構態模型（英文）。Chinese J.of Mechanical Engineering，2000，13（3）：212-218

14 唐世明，張啟先。冗餘度機器人優化的自運動控制方法。機械工程學報，2000，36（1）：41-44

15 李劍鋒，張玉茹，張啟先。多指手的操作靈巧性設計。機械工程學報，2000，36（11）：23-29

在機構學方面，在國內最早從事空間連桿機構的研究，指導優秀博士生攻克空間七桿機構位移分析難題，獲得1988年國家教育委員會科技進步一等獎和1990年國家自然科學四等獎。

在國家“七五”攻關項目中，作為“工業機器人機構學研究”子項負責人，1991年獲得了做出突出成績專家的榮譽證書。

在機器人技術方面，70年代末率先在國內突破傳統機構學範疇，開展機器人技術的跨學科研究並隨後在北京航空航天大學創建了機器人研究所。負責主持了數項國家自然科學基金和863計劃有關研究項目，其中有：先後獲得部級科技進步二等獎的7自由度機器人、新型三指靈巧手、基於多感測器局部自主的機器人臂與靈巧手集成系統項目，還有獲得北京市科技進步二等獎的立體定向腦外科機器人系統項目。

1985年被授予北京市勞動模範稱號。

1992年被航空航天部授予有突出貢獻專家稱號。

1996年獲光華科技基金一等獎。

張啟先院士辭世已有三年之久，但他那和藹可親的音容笑貌一直浮現在我的腦海。張院士自幼喪父，沒有上過小學，其母親給他補習了小學文化，他自讀初中直至大學畢業一直是在班上名列前茅。在前蘇聯留學期間以一篇優異的論文通過副博士和博士論文兩次答辯，是當時在蘇聯留學生中獲得博士學位的幾位佼佼者之一。他那超人的聰明才智令人敬佩，他與蘇聯導師一起開創的用矩陣向量解決空間機構自由度計算方法，建立了一種新的學派，為機構學的發展和現代機器人學奠定了基礎，也是我們中國人的驕傲。

回憶起與張先生一起工作的日子裡，留給我們的不僅是對他的敬佩，更重要的是他那優秀的品質。他那立黨為公、淡泊名利的做人原則，他那堅持真理敢於鬥爭的共產黨員精神，忘我的工作態度，嚴謹的治學學風，勇於開拓創新的膽識，將永遠成為我們後人，特別是知識分子學習的楷模。

許多往事回憶起來一直讓我記憶猶新，令我感動，令我敬仰，久久難以忘懷。

張先生是機械工程學報編委會主任，又是北航學報的編委之一，每天都有大量的論文要他批改和審閱。他當時年歲已高，但仍是認真仔細地審閱、指點、批改，從不馬馬虎虎，每天工作到深夜。而當有人勸他，像他這樣一個有聲望的院士，何必不受聘於其他院校當兼職院士和校長，好處會很多的，他卻給以淡淡的一笑。曾記得我校貫徹落實三個代表第一次中層幹部會上，他首先提出解決學術腐敗，特別是解決個別領導幹部的學術腐敗問題是貫徹三個代表的首要任務，在此會議之前，我勸他不要帶頭髮這個言，免得得罪人，他對我說，我發此言是為了黨的利益、學校的利益，不是為了我個人，是堅持真理，治病救人，他的行動為我校樹立嚴謹的學風起到了應有的作用。

張先生從來是事事先替別人著想，從不麻煩他人，他繁忙的多次出差，都是自己親自去買車票和機票。曾記得我在住院期間，他多次到醫院看望我、安慰我。在我生病期間，本來應由我完成的任務，他都替我完成。作為一個院士，這是一種極高可貴的品質。

又曾記得張先生在住院臨危期間，為了不影響工作，他拒絕了機器人所派去的輪流值班人員。他謝絕了醫院護士的特別護理，又以驚人的毅力與病魔作鬥爭，這種精神感動了所有醫務人員！

憶往事，此起彼伏，感動萬分，願張先生留給後人的知識、做人的品質、立黨為公的精神永遠發揚光大。