在世界機器人大會上,參賽隊員侯俊向中共中央政治局委員、北京市委書記蔡奇,全國政協副主席、中國科協主席萬鋼,工信部部長苗圩等介紹『鍾小馗』。
8月20日,剛在美國加州第22屆國際水下機器人大賽上衛冕世界冠軍的水下機器人『鍾小馗』,馬不停蹄地前往在京舉辦的世界機器人大會亮相。這是聚焦全球智能機器人前沿技術與發展趨勢、國際一流的展示平臺。在這個被稱為機器人界『達沃斯』論壇的會場上,『鍾小馗』因為驕人的戰績、獨特的功能和新奇的造型,收獲眾多關注目光,吸引人們紛紛駐足。
此時,『鍾小馗』的制造者們——E唯戰隊師生在對『鍾小馗』的賽場表現進行總結後,已迅即投入到此前因為參賽而被耽擱的各自工作中。對他們而言,與比賽結果一樣塵埃落定的,還有他們如釋重負的心情。自去年奪冠後,諸如『僥幸』『碰運氣』的質疑聲不時傳到隊員耳中,『我們這次的目標就是衛冕,用實力證明自己。』指導教師、信通學院智能平臺研究所研究員劉文智說。帶著人們的期望和更大壓力,隊員們登上了赴美的飛機。
幾天後的8月5日,新華社發布新聞:贏了!哈爾濱工程大學衛冕國際水下機器人大賽冠軍。8月10日,新華社再度發布:『國際水下機器人比賽主辦方在接受新華社記者專訪時高度評價中國團隊的表現,稱贊其在比賽中完美展示了機器人在水下航線的自主控制技能。衛冕冠軍中國團隊有豐富的參賽經驗,他們運用經驗、技巧和創造力成功應對比賽設置的困難和挑戰,展示了在水下機器人智能控制方面的優異性能。中國高校團隊是這項賽事創辦20多年來,首支奪冠的亞洲隊伍。』
『土八路』和武裝到牙齒的對手
繼去年大賽『水下賭城』的主題,今年的主題是『水下鬼城』。水下機器人通過沿途抓取、投放『大蒜』『十字架』等對付鬼怪的武器,射箭殺死『吸血鬼』,抓住『德古拉僵屍』,浮到水面獲得陽光等環節設置,完成『捉鬼』任務。主要考察機器人自主巡線、目標識別與抓取、投擲標記物、發射魚雷、水聲定位和定點上浮等功能實現。
康奈爾大學、加州理工學院、魁北克大學、新加坡國立大學等52所來自全球的高校參賽。相比去年增加了近10支隊伍。『一個明顯的感受是,大賽的規則和難度明顯提高,各參賽隊伍的裝備明顯昇級。更加注重人工智能在機器人平臺上的應用,更加注重人機協同。』劉文智說。
賽場上,各參賽隊八仙過海、各顯神通。有的裝備了先進的前視圖像聲吶、側掃聲吶,猶如給機器人安裝了千裡眼;有的陣容龐大,配備30多人的團隊各負其責保障運行;有的采購總價百萬以上先進的慣性導航多種高精度傳感器等先進設備進行集成,幾乎把機器人『武裝到了牙齒』……相比之下,長寬高均不足1米的『鍾小馗』更顯瘦小單薄、毫不起眼,保障他作業的隊員只有個位數,更重要的是,他的主要元件,包括平臺的總體設計、推進器、慣性導航、超短基線定位系統、深度傳感器等全都自研自制,整體造價不足別人的三分之一。
就是這樣一個『土八路』,卻力挫群雄,憑借合理的系統設計展現出機器人的高靈活度和穩定性能,完成水下自主巡線、目標識別與抓取、發射魚雷等任務,是全場唯一一個有能力完成所有項目的水下機器人。
『土八路』,靠什麼戰勝武裝到牙齒的對手?
國際競賽往往是創新技術應用的實驗場。『鍾小馗』應用的慣導測量方位、水聲導航定位、雙目視覺立體定位、基於深度學習的目標識別控制等技術,是學校多年來積累的科研強項,通過國際大賽高起點的牽引,這些技術也隨著比賽的積累而在平臺上運用得更加成熟。以我校在這一領域深厚的科研基礎支橕團隊,實現了創新比賽與科研工作的良性互動。
『從2011年我們首次參賽時就依靠自身力量完成從設計到制作的全過程,我們鼓勵學生親自動手,從電路板開始DIY,這既是在有限條件下的自力更生,也是真正提高技術能力的途徑,學生爆發出的生命力和創造力更加強勁。另外,用於比賽的機器人跟日常機器人不同,要求根據比賽特點,按照規則進行特定設計,所以要考驗參賽隊對規則的理解、作品的總體設計等能力。水下機器人是涉及圖像識別、水聲通訊、慣性導航、總體設計等方面的系統性綜合平臺,並不是比拼個項,它要求參賽的學生要用一種總師思維去處理問題。借用錢學森教授的一句話,「不求單項技術最先進,只求系統更合理」,這一直是我們研制工作的指導思想。』劉文智說。
高水平的創新賽事是鍛煉學生『總師思維』的絕佳平臺。在有限的賽事准備時間中,讓學生按照時間軸的進度,不光要實現作品功能,還要考慮軟件設計、硬件制作、打包運輸等環節,這鍛煉的是學生當『總師』的工程思維,同時,作品從材料結構到動力控制系統等多個系統組成,本身就構成了一個『小總體』,對學生的鍛煉具體而全面。
我們學生的核心競爭力在哪裡?『可靠頂用』的哈工程烙印的深層涵義是什麼?E唯戰隊蟬聯冠軍之後,給我們留下了更多的思考題。
最好的證明
曾有人開玩笑地問指導教師、信通學院智能平臺研究所研究員李海波:『你總是喂學生世界冠軍的「心靈雞湯」,學生相信嗎?』李海波認真道:『我不知道別人相不相信,反正我相信。』
多年來,E唯協會吸納新成員時,他都會這樣給新生鼓勁:『如果你從小有個冠軍夢,加入這個團隊是你一生中距離世界冠軍最近的一次。』有人覺得這是癡人說夢,但是他們一直對此深信不疑。李海波那時想:『冠軍,我們是一定要拿的。水下機器人大賽要有中國人的位置,希望我們能完成這個使命。』未獲冠軍之前,李海波就曾這樣說。
團隊裡的老師一直有這樣一個信念:『在水下機器人這個領域,我們有和世界強隊同臺競爭的實力,如果這是個可以突破的點,那我們瞄准這個點持續用力,一錘一錘打下去,遲早可以突破。這個任務需要有人扛起來,我們能行。』基於這樣的判斷,在奪冠之前,他們已為此默默投入了近十年的寶貴精力。
在采訪中,他們在不經意間流露出來的那種『不服來戰』的霸氣氣場讓人印象深刻。他們有一種敢打擂臺硬碰硬的闖勁,把『敢贏』的勇氣融入熱愛的事業,注入捨我其誰的使命感,誰能阻擋住他們前進的腳步呢?
如今,成功衛冕成為他們當初判斷的最好證明。
對於其他參賽隊來說,『鍾小馗』的成功具有一定的不可復制性,因為其軟硬件主要是學生自主設計和制作,他們因為更加突出的實踐和創新能力而得到廣泛贊譽,這也是學校多年來堅持的人纔培養理念和不斷構建完善的大教育格局的最好證明。
多年來,學校不斷構建完善課堂理論教學、實驗教學、學生科技創新『三位一體』的大教育格局,建立寬口徑、厚基礎、強實踐、重創新的人纔培養模式。把培養學生創新精神與實踐能力作為教育教學改革重要任務,打造開放式的學生科技創新大平臺,將實驗教學、學生科技創新和科研工作有機融合,為培養高素質創新型人纔奠定了堅實基礎。
高素質創新型人纔是制造強國、海洋強國建設過程中不可或缺的人纔。多年後,這些學生將成長為國家建設的中堅力量,而哈工程是其築牢終身受益的科學思想基礎的地方。
在學校建校六十周年時,《中國教育報》對學校人纔培養進行紀實報道時,曾飽含深情地寫道:『學校的目標是,若乾年後,能夠最大限度實現大學生科技創新活動普及化,所有學子在學期間都參加過至少一項科創活動;若乾年後,學生科創工作成為學校的品牌,當人們提及學生科技創新時,都知道哈爾濱工程大學;若乾年或更長的時間以後,高素質創新型人纔培養成為學校的名片,當人們論及精英人纔培養時,哈爾濱工程大學會得到同行的贊許和社會的認可。』
2018年,學校第四次黨代會報告指出:要在人纔培養觀念上實現新突破,把學校一切優質資源匯聚到人纔培養工作中來,引導學生在國際國內更廣泛的領域成為優秀拔尖人纔。要在科研價值取向上實現新突破,牢固樹立大學科研的最終目的是為了人纔培養這一基本觀念,將優質的科研資源轉化為優質的人纔培養資源,注重在工程實踐中提煉科學問題,大力促進學科交叉融合。
經過多年的接力發展和持續傾心投入,這一錘一錘打出的『世界冠軍』的金字招牌,是學校多年堅持的精英人纔培養理念最好的證明。它告訴人們,深深紮根學校人纔培養根基並牢牢佔據我們必爭戰略高地的重要性,而這遠遠超過冠軍本身的意義。
更難的『守城』
自古以來,圖功易,成功難;成功易,守功難。攻城與守城之間,恰如其分地展現出不斷與更大困難和壓力持續斗爭的哲學意味。老話說,攻城容易守城難。因為相比於攻城,守城除了需要一路向前的衝勁、拼勁以外,還需要決不懈怠、永不滿足的持久韌性和捨我其誰的自信。
國際水下機器人競賽是由國際無人系統聯合會和美國海軍裝備研究中心共同主辦的該領域最高級別賽事。舉辦21年間,冠軍都被西方壟斷。在賽場上,與麻省理工、加州理工、康奈爾大學等世界排名前列、國際一流的大學比肩,甚至奪冠並衛冕,這讓我校師生備感自豪。這種來自『我能行』的自我肯定對於學生自身、哈工程師生甚至當前國人來說,都意義重大。
一個值得關注的細節是,去年奪冠團隊赴美參賽的8名學生中的4名,今年衛冕赴美5名學生中的2名都師出同門——自動化學院智能系統與生物信息研究所教授葉秀芬。多年來,她堅持將自己最優秀的學生推薦到E唯協會鍛煉,『把最優秀的學生匯聚到最優秀的平臺』,這樣的站位和心胸,讓學生們成就了更好的自己。連續兩年擔任參賽隊長的周翰文是葉老師的碩士生。在面臨畢業選擇時,他本有很多更好選擇,但他選擇留在本校繼續深造。像他這樣的學生並不是個案。把最優秀的學生匯聚到最優秀的平臺,用最優秀的平臺留下最優秀的人纔。E唯戰隊作為學校人纔培養理念踐行的典型案例,有很多經驗值得我們接續總結。錦上添花易,雪中送炭難。面對來自比賽難度持續增加、指導教師接續傳承、後備力量儲備、實驗條件限制、資金支持等諸多問題,團隊在發展過程中,不可避免地面臨諸多困難和壓力。
這個『世界冠軍』沒有出現在世界最發達的國家,沒有出現在中國最發達的地區,而是出現在中國東北地區的哈爾濱工程大學。歸根到底是人的因素,而人是需要一點精神的。
魯迅先生曾說:『我們自古以來,就有埋頭苦乾的人、有拼命硬乾的人、有為民請命的人,有捨身求法的人……這就是中國的脊梁。』成功絕不是偶然的運氣,它源自一群人為了一項事業傾心投入後的水到渠成,源自一代代人的不懈努力與薪火相傳。被采訪的師生有一種集體的自覺和共同的精神氣質讓人很受觸動。他們沒有利益驅使,只是在激情、熱情和夢想的驅動下傾心付出。這是一群更勇敢、熱能和能量密度都更高的人。這種激情、熱情以及能量需要我們加倍呵護、積極培育。 E唯戰隊的成長,是學校『雙一流』建設過程中的重要成果,我們期待他的更多突破,也將以平常心冷靜堅韌、堅定不移地踏實走好自己的發展道路。
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