【匠心師者】辛斌：智控?zé)o人系統(tǒng)的“總指揮”
發(fā)布日期：2025-05-30 供稿：黨委宣傳部 臧瑞楠 攝影：本人提供
編輯：臧瑞楠 審核：藺偉 閱讀次數(shù)：
他深耕模式識(shí)別與智能控制領(lǐng)域，是“機(jī)器人隊(duì)伍的總指揮”。他獲得省部級(jí)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、教育部自然科學(xué)獎(jiǎng)等多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)，入選國(guó)家級(jí)高層次人才。他因材施教，在科研教學(xué)的同頻共振中育人成才。他就是北京理工大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院教授辛斌。
靈巧的機(jī)器臂熟練地進(jìn)行精細(xì)操作，微小的飛行器“無(wú)視”狂風(fēng)的干擾精準(zhǔn)降落，無(wú)人駕駛汽車(chē)根據(jù)路況智能切換路線……機(jī)器設(shè)備的外形各不相同，但他們的內(nèi)核都離不開(kāi)智能控制系統(tǒng)，這就是辛斌老師的研究方向。
協(xié)同：智能控制破解特種作業(yè)難題
在電影《拆彈專(zhuān)家》中，紅磡海底隧道被恐怖分子封鎖并安裝了大量炸彈，警方必須在限時(shí)內(nèi)疏散上千名群眾……這雖是虛構(gòu)的電影場(chǎng)景，但如何運(yùn)用智能控制系統(tǒng)完成類(lèi)似的復(fù)雜任務(wù)是辛斌教授一直探索的方向。
辛斌參加學(xué)術(shù)會(huì)議
“讓機(jī)器自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行，才是真正的‘智能’?！毙帘蠼淌诮榻B道。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在這一領(lǐng)域取得了多項(xiàng)突破性進(jìn)展，開(kāi)發(fā)出了適用于多種場(chǎng)景的智能算法，大到汽車(chē)大小的機(jī)器控制平臺(tái)，小到不足10厘米的微型無(wú)人機(jī)集群，不同大小種類(lèi)的機(jī)器人能夠根據(jù)任務(wù)需求和環(huán)境變化動(dòng)態(tài)調(diào)整行動(dòng)策略，可用于復(fù)雜環(huán)境探測(cè)、地震救災(zāi)、反恐防暴等，解決特殊環(huán)境下“人不能近、人不能及”的難題，為救援決策提供關(guān)鍵支持，極大地提高任務(wù)執(zhí)行的效率和成功率。
單個(gè)平臺(tái)的智能化、多平臺(tái)協(xié)同自主作業(yè)、復(fù)雜環(huán)境下的精準(zhǔn)控制，這三個(gè)層次的研究缺一不可。團(tuán)隊(duì)所提出的協(xié)同優(yōu)化決策與控制算法可使無(wú)人機(jī)群能在復(fù)雜不確定環(huán)境中實(shí)現(xiàn)自主航路規(guī)劃和協(xié)同控制。相關(guān)技術(shù)對(duì)標(biāo)國(guó)際前沿，獲省部級(jí)技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、教育部自然科學(xué)獎(jiǎng)等多項(xiàng)榮譽(yù)，并在多家單位研制的多平臺(tái)協(xié)同系統(tǒng)場(chǎng)景中驗(yàn)證實(shí)效。
“科研要落地，就得解決‘最后一公里’的控制問(wèn)題?！毙帘蟪３?qiáng)調(diào)。他面向國(guó)家所需，以解決實(shí)際問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)與航天、中船、中電科等行業(yè)部門(mén)合作，將優(yōu)化決策與控制算法賦能陸、海、空協(xié)同任務(wù)，彰顯了北理工“國(guó)家所需，吾輩所向”的擔(dān)當(dāng)。
傳承：團(tuán)隊(duì)的深耕與開(kāi)拓
二十五載砥礪深耕，萬(wàn)千探索勇攀高峰?！皬膶W(xué)生到老師，這是我成為北理工人的第二十五年?！毙帘蠡叵肫鹪诒崩砉で髮W(xué)工作的日子不禁感慨道。
辛斌與學(xué)生的合影
2000年，辛斌入讀北京理工大學(xué)電子工程實(shí)驗(yàn)班。得益于學(xué)校寬口徑的培養(yǎng)模式，他在大學(xué)期間廣泛學(xué)習(xí)了電子電路、軟件編程、智能控制等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)，塑造了他獨(dú)特的跨學(xué)科視野。他敏銳地察覺(jué)到，隨著科技的飛速發(fā)展，智能無(wú)人系統(tǒng)將在未來(lái)的社會(huì)生活中扮演越來(lái)越重要的角色。他在碩士期間選擇了模式識(shí)別與智能控制方向，師從我國(guó)智能控制領(lǐng)域的專(zhuān)家陳杰教授，開(kāi)啟了科研之路。
“陳老師就像‘人才設(shè)計(jì)師’，會(huì)系統(tǒng)性地思考一個(gè)人的成長(zhǎng)路徑。”辛斌回憶道。剛剛步入研究生階段的辛斌更像是一個(gè)“畫(huà)電路板的手藝人”而非研究者，陳杰對(duì)他的指導(dǎo)細(xì)致入微，在讓他保留工程實(shí)踐強(qiáng)項(xiàng)的同時(shí)，引導(dǎo)他補(bǔ)足學(xué)術(shù)短板，打牢學(xué)術(shù)研究的基本功。在陳杰的指導(dǎo)下，辛斌獲得了2013年的優(yōu)秀博士論文。
留校任教后，辛斌接過(guò)“接力棒”，與團(tuán)隊(duì)一同成長(zhǎng)。他帶領(lǐng)青年教師王晴等開(kāi)展課題攻關(guān)，突破了多平臺(tái)動(dòng)態(tài)自組織、水下UUV編隊(duì)以及多無(wú)人機(jī)集群航路規(guī)劃等技術(shù)難題。在實(shí)驗(yàn)室里，常能看到他與團(tuán)隊(duì)圍坐討論至深夜——從異構(gòu)資源調(diào)度優(yōu)化到無(wú)人系統(tǒng)協(xié)同控制，事無(wú)巨細(xì)。
每次在項(xiàng)目實(shí)施遇到瓶頸的時(shí)候，辛斌總是能高屋建瓴地提出指導(dǎo)性建議，不管是在出差途中還是節(jié)假日期間，他都會(huì)擠出時(shí)間來(lái)幫助團(tuán)隊(duì)老師修改材料或論文?！霸谖覀兡Ｊ阶R(shí)別與智能系統(tǒng)這個(gè)大家庭里，我得到了很多幫助。辛老師就像是我們團(tuán)隊(duì)的定海神針，不論遇到什么問(wèn)題他都會(huì)耐心地幫助我們解決?！蓖跚绺锌馈?/p>
育人：因材施教激發(fā)創(chuàng)新思維
“研究生教學(xué)不是滿堂灌，而要問(wèn)題導(dǎo)向、因需而學(xué)?！毙帘箝_(kāi)設(shè)的《多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制》《機(jī)器人控制技術(shù)》等課程，注重將理論融入實(shí)際項(xiàng)目。比如，他會(huì)以多機(jī)器人搜索救援任務(wù)為例，引導(dǎo)學(xué)生思考“如何分配任務(wù)點(diǎn)”“怎樣優(yōu)化救援路徑”，在實(shí)戰(zhàn)模擬中掌握運(yùn)籌學(xué)與算法設(shè)計(jì)。
辛斌指導(dǎo)學(xué)生
“每個(gè)學(xué)生都是獨(dú)特的種子，每個(gè)人的成長(zhǎng)路徑是不一樣的?！彼⒅匾虿氖┙?，根據(jù)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)和興趣制定個(gè)性化的培養(yǎng)方案，辛斌延續(xù)這一理念，對(duì)思維敏捷的學(xué)生“一點(diǎn)就透”，對(duì)勤勉但方法不足者“因勢(shì)利導(dǎo)”，為興趣不符的學(xué)生建議新方向。對(duì)于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，他鼓勵(lì)他們大膽創(chuàng)新，挑戰(zhàn)前沿課題；對(duì)于基礎(chǔ)稍弱的學(xué)生，他耐心指導(dǎo)，幫助他們逐步提升能力。
他常與學(xué)生深夜討論，從論文修改到職業(yè)規(guī)劃，如同家人般傾注心血。正如他所言：“教育的終極目標(biāo)，是讓學(xué)生學(xué)會(huì)如何思考，在未來(lái)任何領(lǐng)域都能破浪前行?！?/p>
實(shí)驗(yàn)室上的“JING字言”
實(shí)驗(yàn)室的墻上寫(xiě)著“靜、凈、敬、競(jìng)、精、晶”六個(gè)字，如今這幾個(gè)字已經(jīng)深深刻入王淼的腦海里。在博士研究生就讀期間，他每每在實(shí)驗(yàn)上碰壁，就會(huì)自覺(jué)到標(biāo)語(yǔ)前面壁靜思，回想辛斌老師對(duì)他說(shuō)的話：“思維方法決定道路，站在不同視角，問(wèn)題會(huì)呈現(xiàn)新答案?！毙帘蠼淌诳傉f(shuō)，做科研和帶學(xué)生一樣，既要精準(zhǔn)控制，也要留足自主探索的空間。他對(duì)學(xué)生基本功要求嚴(yán)格，對(duì)待論文寫(xiě)作標(biāo)準(zhǔn)和算法系統(tǒng)技術(shù)從不馬虎，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生“大膽試錯(cuò)”，嘗試不同的思路解決問(wèn)題。如今，王淼以博士后的身份繼續(xù)跟隨辛斌團(tuán)隊(duì)從事機(jī)器人智能規(guī)劃領(lǐng)域的研究，在TRO、TASE等頂級(jí)期刊上發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文。
科研需扎實(shí)根基，亦需銳意創(chuàng)新?！盎竟κ氰F飯碗，創(chuàng)新思維是金鑰匙。”他鼓勵(lì)本科生提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，在科研項(xiàng)目中打磨本領(lǐng)，指導(dǎo)學(xué)生參加各類(lèi)國(guó)家及省部級(jí)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科技競(jìng)賽，包括“互聯(lián)網(wǎng)＋”、“創(chuàng)青春”、美國(guó)大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競(jìng)賽，ROBOMASTER、IMAV、ROBOCUP、世紀(jì)杯等比賽并獲獎(jiǎng)。
暮色中的北理工校園，辛斌與學(xué)生們匆匆告別，趕往下一場(chǎng)學(xué)術(shù)會(huì)議。他的身影融入燈火通明的實(shí)驗(yàn)室，亦如無(wú)人系統(tǒng)中那些協(xié)同作業(yè)的“智能體”——精準(zhǔn)、穩(wěn)定，始終向著使命的方向前進(jìn)。
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