本刊記者 倪海波

工善以利器 行而召先鋒
——記浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院教授林志赟

本刊記者 倪海波

在耶魯大學(xué)交流訪學(xué)

清爽平頭，細(xì)框眼鏡，笑容明朗，思維敏捷。初見林志赟，這位浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院的年輕教授，符合理工科學(xué)者的一切特質(zhì)。當(dāng)談起專業(yè)內(nèi)容時(shí)，“多智能體系統(tǒng)及機(jī)器人集群協(xié)調(diào)控制”這個(gè)聽起來(lái)非常復(fù)雜的研究領(lǐng)域，被他解釋得簡(jiǎn)單明了，頗有四兩撥千斤之效：“生物界低智能群居生物，比如螞蟻、蜂群，或鳥群、魚群，通過簡(jiǎn)單的個(gè)體相互作用，呈現(xiàn)出一種非常有序的群體行為，被稱為群體智能。”他的介紹，使記者想起多年以前曾讀過的一篇科幻小說(shuō)——《養(yǎng)蜂人》，篇幅很短，但20多年后的今天依然印象深刻：跳八字舞指示蜜源、連人類也嘆為觀止的六角形蜂巢……一只孤蜂絕不可能在自然界存活下去，但當(dāng)它們的種群達(dá)到臨界數(shù)量，就能互相密切配合，產(chǎn)生一種整體智力，大于個(gè)體之和?！斑@是人類對(duì)生物界智能的一種認(rèn)識(shí)，”林志赟補(bǔ)充說(shuō)，“從工程角度來(lái)講，我們的研究主要是揭示群體智能的內(nèi)在機(jī)理，并將其應(yīng)用到實(shí)際工程中去?！?/p>

事實(shí)上，無(wú)論理論研究，還是工程實(shí)踐，林志赟都已在行業(yè)中遙遙領(lǐng)先。

知尚早 空白領(lǐng)域一馬當(dāng)先

2017年春節(jié)后不久，愛思唯爾（Elsevier）發(fā)布了2016年中國(guó)高被引學(xué)者榜單。2016年的愛思唯爾榜單共遴選出1776名最具世界影響力的中國(guó)學(xué)者，分布在航天工程、能源、環(huán)境科學(xué)等38大學(xué)科。其中，人工智能在研究方向中獨(dú)占鰲頭。在與人工智能相關(guān)的四大領(lǐng)域里（計(jì)算機(jī)科學(xué)、電氣和電子工程、控制和系統(tǒng)工程、神經(jīng)科學(xué)），林志赟成為浙江大學(xué)控制和系統(tǒng)工程學(xué)的唯一入選者。作為國(guó)內(nèi)自動(dòng)化領(lǐng)域最具世界影響力的中國(guó)學(xué)者之一，林志赟已經(jīng)連續(xù)3年進(jìn)入該榜單。

在十幾年前，林志赟所選擇的這個(gè)研究領(lǐng)域，在國(guó)際國(guó)內(nèi)還均處于空白狀態(tài)：“當(dāng)時(shí)，國(guó)際上只有少數(shù)幾個(gè)人剛剛開始對(duì)這個(gè)方向感興趣，我的導(dǎo)師就是其中之一，他是加拿大工程院院士，也是控制領(lǐng)域最頂尖的科學(xué)家之一?！?001年，林志赟前往加拿大攻讀博士學(xué)位，其間他對(duì)多智能體系統(tǒng)及機(jī)器人集群協(xié)調(diào)控制的研究產(chǎn)生了濃厚興趣，并在此后的4年間得以深入鉆研。2005年，林志赟獲多倫多大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程博士學(xué)位。之后的兩年，他繼續(xù)留在多倫多大學(xué)從事博士后研究。2007年完成博士后工作，林志赟以“特聘研究員”的身份加入浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院，仍然專注于多智能體系統(tǒng)及機(jī)器人集群的協(xié)調(diào)控制。

在國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目資助下，近年來(lái)，林志赟領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)有大量研究成果見諸國(guó)際控制領(lǐng)域的Top期刊和會(huì)議，并受到了國(guó)際控制領(lǐng)域的高度關(guān)注。

思為先 理論研究力拔頭籌

2012年5月，美國(guó)最大的電商網(wǎng)站——亞馬遜，以高達(dá)7.75億美元現(xiàn)金，收購(gòu)了代表當(dāng)時(shí)最先進(jìn)協(xié)調(diào)控制技術(shù)的Kiva機(jī)器人集群系統(tǒng)。Kiva機(jī)器人像蜜蜂一樣成群地在倉(cāng)庫(kù)里來(lái)回穿梭忙碌，每小時(shí)處理的訂單量達(dá)到傳統(tǒng)方式的2～4倍，能讓履行一份普通訂單的成本從3.50美元～3.75美元削減20%～40%。廣泛部署Kiva后，亞馬遜每年可以節(jié)省4.58億～9.16億美元。

“我們目前在做的一個(gè)項(xiàng)目，也是這樣的研究”，林志赟說(shuō)?；貒?guó)后，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目，從多運(yùn)動(dòng)體自主編隊(duì)到多機(jī)器人協(xié)作，都取得了令人矚目的突破。

“機(jī)器人集群的智能協(xié)同控制理論與方法”項(xiàng)目

2016年，我國(guó)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)最重磅的新聞，莫過于《機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016－2020年）》的發(fā)布，在這份“十三五”規(guī)劃中，機(jī)器人與人工智能被定位為未來(lái)十大新興技術(shù)之一。而現(xiàn)實(shí)中，單個(gè)機(jī)器人的作業(yè)能力、魯棒性和效率等難以滿足工業(yè)應(yīng)用所需要的復(fù)雜程度，以及軍事偵查、服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域的需求。因此，機(jī)器人集群協(xié)調(diào)控制的研究成為國(guó)際前沿研究熱點(diǎn)。在實(shí)際工程應(yīng)用中，物流自動(dòng)化對(duì)機(jī)器人集群的需求增長(zhǎng)迅猛。碼頭、工廠、電商倉(cāng)儲(chǔ)操作智能化、無(wú)人化已然成為世界發(fā)展的潮流，其中移動(dòng)機(jī)器人集群的智能協(xié)調(diào)控制成了其關(guān)鍵核心。

無(wú)論是無(wú)人化碼頭還是無(wú)人工廠中的物流機(jī)器人，一個(gè)共性核心關(guān)鍵問題是復(fù)雜場(chǎng)景下多個(gè)種類的移動(dòng)機(jī)器人的網(wǎng)絡(luò)化和協(xié)同作業(yè)難題，林志赟對(duì)目前的現(xiàn)狀分析認(rèn)為：“針對(duì)異構(gòu)機(jī)器人集群協(xié)作和協(xié)調(diào)的機(jī)制和系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法尚未明確，相應(yīng)的基礎(chǔ)理論和技術(shù)需要進(jìn)一步發(fā)展和提升以達(dá)到實(shí)用化目的。”

2017年，在既往科研項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，林志赟針對(duì)異構(gòu)移動(dòng)機(jī)器人集群的智能協(xié)同控制中的“大”“異”“變”三個(gè)難題，從基于多源異構(gòu)信息的分布式協(xié)作定位與運(yùn)動(dòng)估計(jì)、融合集中式靜態(tài)規(guī)劃和分布式動(dòng)態(tài)優(yōu)化的任務(wù)調(diào)度、基于差異性互補(bǔ)合作學(xué)習(xí)的自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制理論和方法等三個(gè)方面入手，開展智能協(xié)同控制基礎(chǔ)理論與方法的研究。

行在前 工程應(yīng)用運(yùn)籌帷幄

博士期間，導(dǎo)師曾這樣評(píng)價(jià)林志赟：“這個(gè)學(xué)生想鉆研的科學(xué)難題，就沒有他突破不了的?！被貒?guó)之后的林志赟，依然將這份執(zhí)著帶到了工作中。隨著科研工作的深入，林志赟更深地感觸到“有些東西，只停留在實(shí)驗(yàn)室，或者停留在某個(gè)理論某個(gè)算法上面，并不能直接創(chuàng)造價(jià)值”。

科鈦機(jī)器人團(tuán)隊(duì)廈門鼓浪嶼團(tuán)建活動(dòng)

“把創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化成實(shí)際應(yīng)用，切實(shí)為民族工業(yè)盡一份綿薄之力”，一如當(dāng)年毅然放棄國(guó)外優(yōu)渥的條件回國(guó)，這份不變的初衷讓林志赟在2016創(chuàng)辦了浙江科鈦機(jī)器人股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“科鈦機(jī)器人”），并自己親自擔(dān)任董事長(zhǎng)一職。他將公司選址在錢塘江畔的杭州市國(guó)家高新技術(shù)開發(fā)區(qū)，將自己多年在機(jī)器人控制和多機(jī)器人協(xié)調(diào)控制方面的理論累積悉數(shù)投入實(shí)踐開發(fā)。憑借扎實(shí)的技術(shù)積累和強(qiáng)大的研發(fā)團(tuán)隊(duì)實(shí)力，公司在短短一年多的時(shí)間里迅速完成多項(xiàng)先進(jìn)導(dǎo)航技術(shù)、無(wú)人駕駛車載控制系統(tǒng)、多款自動(dòng)導(dǎo)引物流機(jī)器人（AGV）以及多機(jī)器人智能調(diào)度系統(tǒng)的研發(fā)并投放生產(chǎn)，一舉成為國(guó)內(nèi)極少數(shù)擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的激光、慣導(dǎo)、視覺等全系列導(dǎo)航技術(shù)和企業(yè)內(nèi)部物流車輛無(wú)人駕駛技術(shù)的公司。他帶領(lǐng)著這支平均年齡不到28歲的夢(mèng)想創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)一路進(jìn)取突破，不斷書寫著行業(yè)的最新最高標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)內(nèi)首創(chuàng)室內(nèi)、室外混合導(dǎo)航（磁釘、磁條、慣導(dǎo)混合導(dǎo)航方式）；AGV車輛行走速度達(dá)到1.7米/秒（符合現(xiàn)有人工駕駛車輛工作節(jié)拍）；國(guó)內(nèi)首家使用HOKUYO激光導(dǎo)航儀，打破激光導(dǎo)航儀須采用德國(guó)SICK產(chǎn)品慣例；首次實(shí)現(xiàn)了僅需要兩塊反光板的激光定位與導(dǎo)航等。一年來(lái)，20多項(xiàng)發(fā)明專利，國(guó)內(nèi)多家各行業(yè)龍頭企業(yè)的定制合作以及杭州市領(lǐng)軍型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)、杭州“青藍(lán)計(jì)劃“企業(yè)、“火炬杯”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽先進(jìn)制造“優(yōu)勝企業(yè)”等各項(xiàng)榮譽(yù)紛紛涌向“科鈦”。被關(guān)注只有短短十幾年的多智能體系統(tǒng)及機(jī)器人集群協(xié)調(diào)控制領(lǐng)域，正在以炫目的速度、高效的應(yīng)用，引領(lǐng)機(jī)器人與無(wú)人系統(tǒng)一路向前發(fā)展，而年輕的科鈦機(jī)器人正是這其中冉冉升起的“明日之星”。

科鈦機(jī)器人的未來(lái)成長(zhǎng)，將如林志赟所愿：打造智能機(jī)器人行業(yè)的領(lǐng)軍者，為“中國(guó)智造”的發(fā)展做出自己的貢獻(xiàn)。

專家簡(jiǎn)介：林志赟，浙江大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師，杭州電子科技大學(xué)特聘教授、博士生導(dǎo)師、模式識(shí)別與智能系統(tǒng)學(xué)科帶頭人，浙江大學(xué)華南工業(yè)技術(shù)研究院機(jī)器人及自動(dòng)化技術(shù)研究中心主任，美國(guó)電子電氣工程師協(xié)會(huì)Senior Member，國(guó)際自動(dòng)控制聯(lián)合會(huì)(IFAC）技術(shù)委員會(huì)委員，浙江科鈦機(jī)器人股份有限公司董事長(zhǎng)。專注于機(jī)器人與無(wú)人系統(tǒng)、機(jī)器人集群控制與優(yōu)化調(diào)度的研究，發(fā)表科研論文160多篇，申請(qǐng)/授權(quán)發(fā)明專利30多項(xiàng)，主持和參與國(guó)家自然科學(xué)基金、省部級(jí)科研項(xiàng)目以及企業(yè)合作開發(fā)項(xiàng)目10多項(xiàng)，曾獲浙江省杰出青年基金、浙江省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。