王凱甬：水下機器人新紀錄

樸添勤 校園記者 姚思雨

Q：大學本科階段就開始在做人工智能方面的研究和開發(fā)，你一定從小就是科技迷吧？可以給我們講講你是什么時候開始癡迷于科技和人工智能的嗎？

A：我兒時的夢想就是長大后成為一名科學家，那時對于一些新奇的自然現(xiàn)象和科學創(chuàng)造充滿了好奇。初中我加入了學校的足球機器人社團，開始接觸到一些基礎(chǔ)的編程知識，那是學校第一屆機器人社團，當年我社團四個初二同學參加了寧波市中小學生電腦制作大賽，并獲得了一等獎。我可能就是從那時候開始喜歡上了人工智能。

Q：現(xiàn)在，你在鄭州大學機械工程專業(yè)“卓越工程師班”，也算是如償所愿。鄭州大學“卓越工程師班”是個什么樣的存在？這里能夠給學生提供怎樣的科技創(chuàng)新條件呢？

A：我所在的“卓越工程師班”是教育部為了“卓越工程師計劃”特別設(shè)立的班級，就是為了培養(yǎng)具有優(yōu)良學術(shù)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神的青年工程師，現(xiàn)在共計80名學生。在這里，我們能夠較早地接觸到一些實習，部分同學本科階段提前進入實驗室跟著教授進行一些課題研究。我們機械工程學院本科生科技創(chuàng)新的主要場地是深藍科技部實驗室。深藍科技部為同學們提供大量實驗設(shè)備，如：數(shù)控車床、立式銑床、激光切割機、3D打印機、折彎機等，定期有院里的教授為同學們做科技創(chuàng)新報告，給同學們講授科技創(chuàng)新的要點。

Q：在這樣的培養(yǎng)下，你獲獎無數(shù)。獲得iCAN大賽中國特等獎，并且代中國國家隊參加德國柏林國際總決賽，又帶隊獲中國機器人大賽全國冠軍。你參與這兩個比賽的項目是什么，在大賽中的核心競爭力在哪里？或者說你們的項目與眾不同的地方在哪？

A：iCAN國際創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，我參加的是第十二屆，我們團隊參賽作品是“基于條件反射原理的動物機器人行為控制技術(shù)”，是通過光信號和聲信號的手段，利用巴西龜自身的條件反射原理，從而實現(xiàn)對巴西龜爬行路線的控制，可以實現(xiàn)遠程控制活體巴西龜運動的目的，且對巴西龜本身沒有傷害。該項目由于極強的創(chuàng)新性和廣闊的應(yīng)用前景，最終獲得大賽的最高獎特等獎。

Q：比賽中具體展示了什么？如讓這個巴西龜走什么路線？這個技術(shù)可以應(yīng)用在哪些地方？

A：在比賽現(xiàn)場展示環(huán)節(jié)，我們事先在場地的地面上布置好蜿蜒曲折的路徑，然后通過我們研發(fā)的設(shè)備對活體巴西龜?shù)呐佬羞M行控制，使巴西龜按照我們的意愿沿著指定路線爬行，實現(xiàn)人為地控制巴西龜?shù)幕顒印Ｔ摷夹g(shù)有望控制動物代替人力完成部分工作，也能應(yīng)用在特殊場景下的偵察、地質(zhì)探測、特種任務(wù)實現(xiàn)等。

Q：中國機器人大賽的參賽項目是什么？

A：在第20屆中國機器人大賽中，我們的參賽項目是無纜自治水下機器人AUV，該比賽項目要求團隊研發(fā)的水下機器人能夠自主識別水下的障礙物和目標暗礁，并按照指定路線運輸指定顏色的氣球，整個比賽過程由機器人自主決策。這個項目的要求非常高，對團隊的挑戰(zhàn)也是極大的，團隊經(jīng)過兩個多月緊鑼密鼓的工作，最終研發(fā)的水下機器人在賽會中，完成所有指定得分項目，以打破賽會記錄的方式獲得全國冠軍。

Q：這兩個比賽側(cè)重點分別在哪里？你們獲獎的關(guān)鍵在哪里？

A：iCAN國際創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽（iCAN International Contest of innovAtioN簡稱iCAN大賽）暨中國選拔賽（原美新杯中國MEMS傳感器應(yīng)用大賽、大學生iCAN物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽），是由國際iCAN聯(lián)盟、教育部創(chuàng)新方法教學指導分委員會和全球華人微納米分子系統(tǒng)學會聯(lián)合主辦、北京大學承辦的面向大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的年度競賽，是教育部質(zhì)量工程支持項目之一。它是一個創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類比賽，更關(guān)注項目的創(chuàng)新性和應(yīng)用性。

而中國機器人大賽（CHINA ROBOT COMPETITION）是目前中國影響力最大、綜合技術(shù)水平最高的機器人學科競賽之一，是我國具有頂尖影響和權(quán)威性的機器人技術(shù)大賽、學術(shù)大會和科普盛會，也是當今中國智能制造技術(shù)和高端人才的重大交流活動。它更側(cè)重于機器人技術(shù)實現(xiàn)功能的完整性。

Q：這兩個比賽規(guī)格都這么高，競爭也一定很激烈，比賽中，一定需要克服一個又一個困難，你們團隊在這些大賽中遇到的最大難題是什么？

A：2018年暑假參加在四川宜賓舉行的中國機器人大賽，當時實驗室的歷史積累已經(jīng)達到低谷，和其他學校的水平層次差了一級，按照老方案迎頭趕上可能性微乎其微。經(jīng)實驗室多次開會激烈討論后，做了一個大膽的決定，完全放棄實驗室用了近十年的老方案，先破后立，重新開始設(shè)計新方案。一個完全從零開始的方案設(shè)計是令人十分痛苦的，但是也是最激動人心的，我們工作量完全超過預(yù)期，把幾乎不可能的事完成，而且取得了不錯的結(jié)果，在當年的中國機器人大賽水下機器人項目中，我們創(chuàng)造了自賽會舉辦二十年來的新紀錄。

Q：這是對你們努力的最好回報。據(jù)說在賽會上，你們得到了2004年諾貝爾獎獲得者阿龍切哈諾沃院士、IEEE全球總主席福田敏男院士、北京大學程和平院士的指導和認可。他們是怎么評價團隊的參賽作品或團隊？

A：切哈諾沃院士是搞生物大分子的，福田敏男院士是國際知名的電子工程師，看到我們的項目通過電子工程的方式對生物進行行為干預(yù)，非?？春?。

北京大學程和平院士也是搞生物的，對我們項目非常感興趣，特別希望我們能夠繼續(xù)努力往深入研究，還給了我們很多完善產(chǎn)品的建議，比如繼續(xù)細化產(chǎn)品功能。

Q：科學家的點贊是最大的動力呀！在你負責的鄭州大學機器人實驗室的管理中，有什么有力的管理措施？實施前后最大的變化是？

A：實驗室的管理需要注意新老交替，要注意各司其職，不同年級專業(yè)的同學所接觸的專業(yè)知識和技術(shù)水平是不一樣的，不能簡單地相同對待。應(yīng)該按照不同同學的特點，安排相應(yīng)的研發(fā)任務(wù)。同時每個同學的外部環(huán)境也不同，低年級同學迫切需要學習專業(yè)知識以提升自身能力，高年級同學迫切需要獲取比賽實戰(zhàn)經(jīng)驗以對升學就業(yè)有利，因此要讓大家各司其職，讓大家在不同階段做適合該階段的事情。

Q：組織團隊參加這么多的科技類比賽，你最大的心得是？

A：作為團隊的負責人，最主要的是要團結(jié)大家，注意大家的心態(tài)變化和目的需求，盡可能地將大家都協(xié)調(diào)起來，發(fā)揮團隊最大的能量。同時，作為負責人，是隊員們目光關(guān)注的對象，一定要先身士卒，做好榜樣，這樣團隊里大家一起工作也更加賣力，使整個團隊更具戰(zhàn)斗力。

Q：你曾經(jīng)說：“技術(shù)不能睡在實驗室里?！辈⑶以诜e極努力把研究成果轉(zhuǎn)化為實用人工智能，簡單談?wù)勀愕募夹g(shù)產(chǎn)業(yè)化理想是什么，為此正在做哪些努力？

A：在實驗室中研發(fā)的無槳推進器技術(shù)、有纜遙控水下機器人、無纜自治水下機器人等技術(shù)，如果不及時將其產(chǎn)業(yè)化進行產(chǎn)學研的轉(zhuǎn)變，將會成為沒有用的擺設(shè)。因此，在實驗室進行研發(fā)的同時，我們也注重產(chǎn)學研，將科學技術(shù)的東西轉(zhuǎn)化為實際的生產(chǎn)力。在這條創(chuàng)業(yè)的路上，我最早聯(lián)系到了西安交通大學的博士課題組，之后發(fā)展到碩士、本科生等十余人的大團隊，因為水下機器人、水下推進的力學分析非常重要而且理論研究需要更專業(yè)的人士，我們又找到了中國科學院力學研究所的研究生，進行水下無槳推進器理論研究的專職開發(fā)。

目前，設(shè)立在西安的西安水澤動力科技有限公司在清華大學科技園啟迪之星計劃還有美國HAX硬件孵化器的幫助下，正在對接融資的洽談事宜，同時公司現(xiàn)為中國休閑垂釣協(xié)會海釣分會的副會長單位，主要市場為海洋牧場建設(shè)，即將在浙江烏鎮(zhèn)設(shè)立分公司。在鄭州大學的幫助下，團隊在鄭州設(shè)立的鄭州智海智能科技有限公司專注于水下機器人的研發(fā)和實驗工作，入駐鄭州大學大學科技園，并獲得河南省教育廳的創(chuàng)業(yè)幫扶。

水下機器人也稱無人遙控潛水器，是一種工作于水下的極限作業(yè)機器人。水下機器人是中國機器人大賽的比賽項目。水下環(huán)境惡劣危險，人的潛水深度有限，所以水下機器人已成為開發(fā)海洋的重要工具。