青年是什么?1915年《新青年》在發(fā)刊詞中寫道:“青年如初春,如朝日,如百卉之萌動,如利刃之新發(fā)于硎,人生最可寶貴之時期也。”在浩瀚的歷史云煙中,總有一面屬于青春熱血的旗幟。青年興則國家興,青年強則國家強。當代青年生逢其時,也肩負重任,既是追夢人,也是圓夢人。正值五四青年節(jié),中國自動化學會推出“CAA 青年說”活動,特邀采訪CAA優(yōu)秀青年人才,展現(xiàn)青年科技工作者風采,積極傳遞青春正能量。本期采訪的是第六屆中國自動化學會青年人才托舉工程項目被托舉人、湖南大學副教授繆志強。
繆志強,現(xiàn)為湖南大學電氣與信息工程學院副教授,博士生導師,岳麓學者,機器人視覺感知與控制技術國家工程研究中心研究員,第六屆中國科協(xié)青年人才托舉工程入選者,湖湘青年英才入選者,湖南省優(yōu)秀青年基金獲得者。分別于2010年和2016年獲湖南大學控制科學與工程專業(yè)學士和博士學位。2014-2015年在美國新墨西哥大學做訪問研究,2016-2018年在香港中文大學從事博士后研究。主要研究方向為多機器人系統(tǒng)、機器人自主導航與控制等,研究成果獲湖南省科學技術創(chuàng)新團隊獎、湖南省優(yōu)秀博士學位論文、CAA優(yōu)秀博士學位論文提名、期刊 IEEE Robotics and Automation Letters 2020最佳論文提名、會議YAC 2021最佳理論論文、RCAR 2021和ICAR 2017最佳論文提名等。近年來,主持國家自然科學基金項目1項,重點研發(fā)計劃項目子課題1項,省部級項目3項,以第一/通信作者在Automatica 和 IEEE Transactions 等期刊上發(fā)表高水平論文20余篇,申請/授權國家發(fā)明專利10余項。受邀擔任會議 ICRA 2022、IROS 2020、IEEE ARM 2022 Associate Editor,擔任中國自動化學會青年工作委員會委員、中國自動化學會專家?guī)斐蓡T、中國指揮與控制學會青年工作委員會委員、中國指揮與控制學會空中多智能體協(xié)同控制專業(yè)委員會委員等。
您是學會第六屆的青年人才托舉工程的被托舉人,想必在多年求學、工作當中有很多獨特的經(jīng)歷和感受。請您談談,作為一名青年科研工作者的感覺是怎樣的,有沒有什么特別的體會?
青年科研工作者的科研成長之路是曲折而又充滿艱辛的,但同時也是一條包含著成功與幸福的道路。英國著名哲學家羅素說過,在受過高等教育的社會成員當中,科學家是最幸福的,因為他們能夠從自己的工作中獲得滿足。作為一名青年科研工作者,最重要的是找到一個自己充滿熱情而且又是國家需要的研究領域,然后持之以恒地堅持下去。在科研的道路上沒有捷徑,只要持之以恒終會有收獲。
請您簡單介紹一下您的研究項目
本人主要從事機器人自主協(xié)同控制方法及應用的研究。近十年來,隨著人工智能、復雜系統(tǒng)理論和機器人技術的不斷交叉融合,以及計算、感知、通信和執(zhí)行模塊微型化技術的進步,多機器人協(xié)作作為一種新的應用形式引起了人們的廣泛關注。自主協(xié)同控制是實現(xiàn)多機器人系統(tǒng)高效協(xié)作的基礎和關鍵。然而,在實際應用中,由于多機器人系統(tǒng)中的機器人個體與個體之間以及機器人與外部環(huán)境之間存在交互,相互作用、相互影響,系統(tǒng)復雜性、動態(tài)性及耦合性的增加對多機器人系統(tǒng)自主協(xié)同控制問題提出了巨大挑戰(zhàn)。具體來說,挑戰(zhàn)主要來源于三個方面:(1) 個體模型約束:機器人個體運動學和動力學模型常含各種非線性約束。(2) 群體交互約束:機器人之間的相互感知、通信能力是有限的、局部的;(3) 外部環(huán)境約束:復雜外部環(huán)境會導致機器人的定位、運動等能力受限。因此,多機器人系統(tǒng)協(xié)同控制領域亟需突破的一個關鍵科學問題是如何適應機器人個體模型約束、群體交互約束和外部環(huán)境約束,解決受限條件下多機器人系統(tǒng)自主協(xié)同控制難題。為此,本人緊密圍繞國家在智能制造和國防安全等領域?qū)C器人技術及系統(tǒng)的重大需求,依托湖南大學機器人視覺感知與控制技術國家工程研究中心,重點突破了復雜受限環(huán)境下多機器人系統(tǒng)自主協(xié)同控制難題,為多機器人系統(tǒng)的實際應用提供關鍵技術支撐。相關成果應用于無人機電力線巡檢、移動機器人疫情消毒、無人船自主泊港、無人車-無人機空地協(xié)同測繪、無人集群系統(tǒng)協(xié)同偵察等。
在科研項目中想必您和團隊付出了很大的努力,這之中有什么難忘的故事嗎?
科研路上個人和團隊的點滴成長離不開遇到的每一位老師的言傳身教。我的博士生導師王耀南教授時刻教導團隊的每一位年輕教師要將個人科研實踐與國與國家需求和人民需要相結(jié)合。在這里分享一個小故事。2020年初突發(fā)新冠疫情,由于家鄉(xiāng)在湖北,本人留守長沙。新冠肺炎疫情發(fā)生后,導師王耀南教授就一直關注著疫情的實時動態(tài)。大年初四,他從老家云南趕回長沙,組織機器人國家工程研究中心團隊還在長沙的成員開始進行防疫機器人的研發(fā)。在團隊帶頭人王耀南院士的指導下,在湖南省重點研發(fā)項目“面向重大疫情應急防控與救護智能機器人”資助下,本人作為核心技術骨干研制出了面向醫(yī)院和戶外場景的移動消毒機器人,成功應用于湖南省人民醫(yī)院等多家醫(yī)院,大大減輕了醫(yī)護人員工作負擔,降低了交叉感染風險。
對于接下來的工作,您有什么計劃?對于未來的職業(yè)生涯,您還有著怎樣的愿景?
接下來,本人將聚焦國家科技戰(zhàn)略和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢,圍繞《中國制造2025》和《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》對機器人技術的重大需求,瞄準國際學術研究前沿,在前期研究工作的基礎上,繼續(xù)開展多機器人系統(tǒng)領域的關鍵前沿科研問題研究。未來將在科學研究、人才培養(yǎng)、團隊建設和社會服務等方面求真務實開展工作,希望將個人研究與產(chǎn)業(yè)界的需求更加緊密結(jié)合,以機器人視覺感知與控制技術國家工程研究中心為依托,與機器人和人工智能領域相關高新技術企業(yè)建立合作關系,推動科研成果轉(zhuǎn)化和落地。
請您談談您參與過中國自動化學會的哪些活動,有什么感受?
本人參加過2018年和2020年的中國自動化大會, 2019年和2021年的中國控制會議,同時也積極參加了學會的其他學術活動。2021年5月,受邀作為專題主席在第36屆中國自動化學會青年學術年會上組織了CAA青年托舉論壇,并做專題報告:“受限條件下多機器人系統(tǒng)協(xié)同控制”。2021年8月,參與2021中國自動化大會(CAC 2021)的組稿與審稿工作。2021年11月,在CAA云講座上做學術報告:“復雜環(huán)境下多移動機器人系統(tǒng)協(xié)同控制”。2022年1月,作為論壇組織主席組織了由中國自動化學會主辦、湖南大學機器人視覺感知與控制技術國家工程研究中心承辦的中國自動化學會青年菁英系列活動 (CAA YeS) “機器人智能控制與自主學習”論壇。2022年4月,作為論壇組織主席組織了由中國自動化學會和和中國圖象圖形學學會聯(lián)合主辦的第20期CAA青年科學家論壇。2022年,作為專題主席在第37屆中國自動化學會青年學術年會 (YAC 2022)上組織邀請專題:多機器人系統(tǒng)協(xié)同決策與控制。感謝中國科協(xié)和中國自動化學會為青年科技工作者提供的學術交流與合作的平臺,讓我們有機會與國內(nèi)外優(yōu)秀學者開展學術交流,開拓科研合作。
您對于廣大青年學子有什么寄語嗎?
在我博士畢業(yè)剛開始個人職業(yè)生涯階段,有幸讀到了德國現(xiàn)代最具生命力和影響力的思想家、社會學家馬克斯·韋伯的一篇收錄在其著作《學術與政治》中的著名演講《學術作為一種志業(yè)》,文中的觀點值得每一位將來打算從事科學研究的青年學子一讀,我借此機會跟大家分享。
(1) 以學術為志業(yè)需要勇氣。“學術生涯是一場魯莽的賭博。” 以學術作為物質(zhì)意義上的職業(yè),對于剛剛邁入學術大門的年輕學者而言,不啻于一段需要在不斷的挫敗和平庸感中斗爭和煎熬的歷練。只有經(jīng)歷充分的準備并且對學術有充分熱情的人才應當選擇這一職業(yè)。
(2) 以學術為志業(yè)需要熱情。所謂“志業(yè)”需要的是懷著熱情,擁抱靈感以及依靠天賦。專業(yè)、刻苦的系統(tǒng)工作是學術的前提條件,但是一種“被局外人嘲諷的癡狂和熱情”更加重要。靈感對學術研究具有決定性作用,而熱情又是靈感的先決條件。