工善以利器 行而召先锋——记浙江大学电气工程学院教授林志赟

本刊记者 倪海波

工善以利器 行而召先锋
——记浙江大学电气工程学院教授林志赟

本刊记者 倪海波

在耶鲁大学交流访学

清爽平头，细框眼镜，笑容明朗，思维敏捷。初见林志赟，这位浙江大学电气工程学院的年轻教授，符合理工科学者的一切特质。当谈起专业内容时，“多智能体系统及机器人集群协调控制”这个听起来非常复杂的研究领域，被他解释得简单明了，颇有四两拨千斤之效：“生物界低智能群居生物，比如蚂蚁、蜂群，或鸟群、鱼群，通过简单的个体相互作用，呈现出一种非常有序的群体行为，被称为群体智能。”他的介绍，使记者想起多年以前曾读过的一篇科幻小说——《养蜂人》，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、连人类也叹为观止的六角形蜂巢……一只孤蜂绝不可能在自然界存活下去，但当它们的种群达到临界数量，就能互相密切配合，产生一种整体智力，大于个体之和。“这是人类对生物界智能的一种认识，”林志赟补充说，“从工程角度来讲，我们的研究主要是揭示群体智能的内在机理，并将其应用到实际工程中去。”

事实上，无论理论研究，还是工程实践，林志赟都已在行业中遥遥领先。

知尚早 空白领域一马当先

2017年春节后不久，爱思唯尔（Elsevier）发布了2016年中国高被引学者榜单。2016年的爱思唯尔榜单共遴选出1776名最具世界影响力的中国学者，分布在航天工程、能源、环境科学等38大学科。其中，人工智能在研究方向中独占鳌头。在与人工智能相关的四大领域里（计算机科学、电气和电子工程、控制和系统工程、神经科学），林志赟成为浙江大学控制和系统工程学的唯一入选者。作为国内自动化领域最具世界影响力的中国学者之一，林志赟已经连续3年进入该榜单。

在十几年前，林志赟所选择的这个研究领域，在国际国内还均处于空白状态：“当时，国际上只有少数几个人刚刚开始对这个方向感兴趣，我的导师就是其中之一，他是加拿大工程院院士，也是控制领域最顶尖的科学家之一。”2001年，林志赟前往加拿大攻读博士学位，其间他对多智能体系统及机器人集群协调控制的研究产生了浓厚兴趣，并在此后的4年间得以深入钻研。2005年，林志赟获多伦多大学电气和计算机工程博士学位。之后的两年，他继续留在多伦多大学从事博士后研究。2007年完成博士后工作，林志赟以“特聘研究员”的身份加入浙江大学电气工程学院，仍然专注于多智能体系统及机器人集群的协调控制。

在国家自然科学基金等项目资助下，近年来，林志赟领导的科研团队有大量研究成果见诸国际控制领域的Top期刊和会议，并受到了国际控制领域的高度关注。

思为先 理论研究力拔头筹

2012年5月，美国最大的电商网站——亚马逊，以高达7.75亿美元现金，收购了代表当时最先进协调控制技术的Kiva机器人集群系统。Kiva机器人像蜜蜂一样成群地在仓库里来回穿梭忙碌，每小时处理的订单量达到传统方式的2～4倍，能让履行一份普通订单的成本从3.50美元～3.75美元削减20%～40%。广泛部署Kiva后，亚马逊每年可以节省4.58亿～9.16亿美元。

“我们目前在做的一个项目，也是这样的研究”，林志赟说。回国后，他带领团队，承担了多项国家级项目，从多运动体自主编队到多机器人协作，都取得了令人瞩目的突破。

“机器人集群的智能协同控制理论与方法”项目

2016年，我国机器人产业最重磅的新闻，莫过于《机器人产业发展规划（2016－2020年）》的发布，在这份“十三五”规划中，机器人与人工智能被定位为未来十大新兴技术之一。而现实中，单个机器人的作业能力、鲁棒性和效率等难以满足工业应用所需要的复杂程度，以及军事侦查、服务业等领域的需求。因此，机器人集群协调控制的研究成为国际前沿研究热点。在实际工程应用中，物流自动化对机器人集群的需求增长迅猛。码头、工厂、电商仓储操作智能化、无人化已然成为世界发展的潮流，其中移动机器人集群的智能协调控制成了其关键核心。

无论是无人化码头还是无人工厂中的物流机器人，一个共性核心关键问题是复杂场景下多个种类的移动机器人的网络化和协同作业难题，林志赟对目前的现状分析认为：“针对异构机器人集群协作和协调的机制和系统化设计方法尚未明确，相应的基础理论和技术需要进一步发展和提升以达到实用化目的。”

2017年，在既往科研项目的基础上，林志赟针对异构移动机器人集群的智能协同控制中的“大”“异”“变”三个难题，从基于多源异构信息的分布式协作定位与运动估计、融合集中式静态规划和分布式动态优化的任务调度、基于差异性互补合作学习的自适应协调控制理论和方法等三个方面入手，开展智能协同控制基础理论与方法的研究。

行在前 工程应用运筹帷幄

博士期间，导师曾这样评价林志赟：“这个学生想钻研的科学难题，就没有他突破不了的。”回国之后的林志赟，依然将这份执着带到了工作中。随着科研工作的深入，林志赟更深地感触到“有些东西，只停留在实验室，或者停留在某个理论某个算法上面，并不能直接创造价值”。

科钛机器人团队厦门鼓浪屿团建活动

“把创新成果转化成实际应用，切实为民族工业尽一份绵薄之力”，一如当年毅然放弃国外优渥的条件回国，这份不变的初衷让林志赟在2016创办了浙江科钛机器人股份有限公司（以下简称“科钛机器人”），并自己亲自担任董事长一职。他将公司选址在钱塘江畔的杭州市国家高新技术开发区，将自己多年在机器人控制和多机器人协调控制方面的理论累积悉数投入实践开发。凭借扎实的技术积累和强大的研发团队实力，公司在短短一年多的时间里迅速完成多项先进导航技术、无人驾驶车载控制系统、多款自动导引物流机器人（AGV）以及多机器人智能调度系统的研发并投放生产，一举成为国内极少数拥有完全自主知识产权的激光、惯导、视觉等全系列导航技术和企业内部物流车辆无人驾驶技术的公司。他带领着这支平均年龄不到28岁的梦想创业团队一路进取突破，不断书写着行业的最新最高标准：国内首创室内、室外混合导航（磁钉、磁条、惯导混合导航方式）；AGV车辆行走速度达到1.7米/秒（符合现有人工驾驶车辆工作节拍）；国内首家使用HOKUYO激光导航仪，打破激光导航仪须采用德国SICK产品惯例；首次实现了仅需要两块反光板的激光定位与导航等。一年来，20多项发明专利，国内多家各行业龙头企业的定制合作以及杭州市领军型创新创业团队、杭州“青蓝计划“企业、“火炬杯”创新创业大赛先进制造“优胜企业”等各项荣誉纷纷涌向“科钛”。被关注只有短短十几年的多智能体系统及机器人集群协调控制领域，正在以炫目的速度、高效的应用，引领机器人与无人系统一路向前发展，而年轻的科钛机器人正是这其中冉冉升起的“明日之星”。

科钛机器人的未来成长，将如林志赟所愿：打造智能机器人行业的领军者，为“中国智造”的发展做出自己的贡献。

专家简介：林志赟，浙江大学教授、博士生导师，杭州电子科技大学特聘教授、博士生导师、模式识别与智能系统学科带头人，浙江大学华南工业技术研究院机器人及自动化技术研究中心主任，美国电子电气工程师协会Senior Member，国际自动控制联合会(IFAC）技术委员会委员，浙江科钛机器人股份有限公司董事长。专注于机器人与无人系统、机器人集群控制与优化调度的研究，发表科研论文160多篇，申请/授权发明专利30多项，主持和参与国家自然科学基金、省部级科研项目以及企业合作开发项目10多项，曾获浙江省杰出青年基金、浙江省科学技术奖二等奖。