机器人来临的时代——走在创新前沿的智能机器人开放实验室

编者按：这是一个坐拥深圳创新文化与北大深研院精神的智能机器人开放研究站，这是一个活力与朝气迸发的实验室，这是一群和智能机器人打交道兴趣爱好广泛的小伙伴。走进他们，仿佛走入未来的世界，这里充满新兴科技成果和专利，人机交互已经不再是想象；走进他们，仿佛看到了智能系统的未来，也看到了创新的未来。

第一次来到信息工程学院智能机器人开放实验室，震撼是极大的。这座实验室位于C栋114，实验室外墙上整齐的悬挂着发展历程、成立以来的研究成果与应用，院士专家介绍与荣誉证书。进门后左右呈长方形延展，摆放着研究桌，每个灰色的研究桌角上都放着一盆绿色的吊篮，实验室的中间摆放着饮水机和大号绿色盆栽，侧墙裱着一副用苍劲有力的毛笔写的八个字“专业、激情、持久、卓越”。我的打扰并没有引起很多人的注意，大家低头忙碌着，沉静且踏实。

从外墙的展示有院士的介绍，有实验室发展的方向和主要成果。可以看出，实验室研究以“智能交互技术”为中心，分为“视觉交互”、“听觉交互”、“运动交互”和“网络交互”四个主攻方向的研究和开发，获得奖项与专利数量累累。

这些成果依托于深圳市的创新与宽松的氛围，嵌入继承了兼容并包的北大深研院精神，缘起于学院教学模式的创新，受益于教授的传道解惑，最后内化为实验室文化。

“大众创业，万众创新”

阿西莫夫有一句名言，创新是科学的生命力。对于转型期的中国来说，“大众创业，万众创新”成为这个时代发出的最强音。我们提倡创新且敢于创新，纵观古今，凡有成者，他们无不具有勇于尝试的精神。而作为全国创新创业的最前沿阵地——深圳，打着自己鲜明的旗帜，成为全国创新创业的孵化地。深圳通过粗放的贸易迅速完成资本积累，如果说前三十年的深圳是在成长，那么深圳的未来发展可以看作是“成熟”。转型是深圳成熟的踏实脚步，从经济发展模式到文化转型，步步脚踏实地，却也有海阔天空的自由。深圳市将高新技术产业作为发展引擎，拓宽发展路径和创新发展模式，积极的引进各类人才，领军人物、孔雀计划、海外高层次引进战略步步为营，摆脱“文化沙漠”的称号，放下身段抬高姿态，走在文化创新的前列。所以现在的深圳市有着“北有中关村，南有深圳湾”的底气。尤其“全国大众创业万众创新活动周”今年将主会场移师深圳，开展了为期 6天的活动，展示的主要成果有无人机和智能机器人的发展。在这6天，全国大众创业万众创新活动周向世界给出了答案，不少来自世界各地的创客领军人物和专家认为，创新机构、人才、产业和技术向纵深发展，全面拓开，而创新广东、创新深圳正是“双创中国”的典型代表。诞生于深圳的全球化创新企业，正是“双创中国”的一个缩影，也代表着创新的未来。

坐落于深圳市实验室智能机器人开放实验室正是成立于深圳市转型发展的转折点，依托北京大学本部和深圳研究生院在人才、环境和地域上的综合优势，实验室了汇集专兼职科研人员和博士硕士研究生30余人，在北京、深圳、香港三地形成了多学科交叉的HRI合作研究架构，建立一个专业化、国际化、高水准、开放型的人才培养、科研创新和成果转化基地。实验室紧密围绕服务机器人智能化、产业化的重大需求，适应深圳市的发展需要和全国创新的大背景，将创新与新科技结合起来，聚焦“智能交互技术”，长期、系统、深入地开展“视觉交互”、“听觉交互”、“运动交互”和“网络交互”四个主攻方向，实验室努力为服务机器人系统、人机交互系统、安全监控系统和智能服务系统等新兴产业发展提供原创理论与新颖方法、关键技术和创新应用，推动智能机器人领域的学术交流和产业发展。

“活力、动力、能力”

深圳市营造了良好创新环境，融合北大敢于突破敢于奉献的精神，学校创新教学模式，旨在培养科技与企业兼容的复合型人才。北京大学深圳研究生院正是在浓郁的创新氛围中积极改革，融合深圳市发展的需要与北大深研院的特色，拓展学生素质，挖掘学生潜力，改变教学模式延展学生想象空间，为学生提供宽松的科研氛围与健全的科研支撑。正是经过不断改革创新，学院申请专利逐年增加，学生科研素质得到提高，真正的培养出融合式发展，复合型人才。这些改革与发展是智能开放实验室成立与成长的必不可少的条件，也是催化剂和营养。

刘梦源说到深研院的发展，感情很深，“深研院越来越重视将外面有名的人引进，交流讲座，我们能学到的更多，也开阔了眼界。而且，深圳的智能企业比较多，在这里找工作会比较方便，深圳的很多企业会主动来和实验室来谈合作，参观展板，深圳智能产业比较多，毕业找工作在这边也比较方便。”北大深研院培养多样化、全方位的高技术人才，不仅能有理论水平，同时，在实际应用中可以游刃有余，这得益于北京大学深研院近年来邀请大家开展讲座、与实习单位挂钩保证学生就业与学生能将理论运用于实践的水平。可以看出，智能机器人开放实验室像是北大深研院创新发展与成果展示的一个缩影，本着让机器人更加“耳聪目明”的使命，朝着研究最好的成果发表最好的论文、开发最棒的功能实现最棒的应用的目标前进。智能机器人开放实验室更加充满活力，更加具有创新推动力，更加具有学术科研能力。

刘梦源是刘宏教授的博士生，在提到他申请专利《基于机器视觉的举牌检测方法》时感触颇多，“我的灵感来源是实际应用，每年学校都有院长基金比赛，后来尝试通过微信投票的方式，发现大学城网络很卡，为了保证比赛公平性，第一届比赛的时候刘老师给我们建议，观众在下面举牌，让机器数ABCD各自得了多少票。所以一直使用的是这种举牌，机器能数到80%的方法，剩余20%通过认为矫正”问到专利写作中遇到哪些困难时，他皱了眉头继续说道，“写专利的时候，第一次写专利不知道怎么写，仔细看一下别人写的专利，发现专利写作还是很困难的，包含很多方面，专利表达术语与表达方式与平常写作写论文方式不一样，所以在写作中怎样突出自己专利的创新点、亮点、与别人的不同点是很重要的。另一个困难是自己想的题目觉得很新，但是申请的时候专利审查人员觉得你的创新性不够，所以需要你与他多交流进行修改。”刘梦源说：“这个专利可以用在大规模室外场景的投票，比如在户外举办大型活动，投票可以用举牌方法来获取。”事实上，近年来智能机器人开放实验室获得核心期刊和国际会议邀请论文达65篇。无论是学生的科研素质还是应用实践能力都具有高水平，高水准，高能力。（详细数据见图表1）

（图表1 数据来源:智能机器人实验室官网）

站在巨人的肩膀之上

在采访智能机器人开放实验室的学生时，他们提到了一个共同的人：刘宏教授。根据学生的描述，刘宏教授的关键词有和蔼、可亲、认真、严谨、大方、厉害、运动、关心等。经过学生的讲述，刘宏教授的身份很多，智能机器人开放实验室主任，国家“万人计划”首批入选专家，国家“中青年科技创新领军人才”、深圳教育界首位国家“万人计划”学者。从1996年起在北京大学任教以来，几十年来专注于所热爱的机器人事业，先后培养80多名硕士博士研究生和博士后。刘教授长期从事计算机视觉听觉、模式识别与图像处理、智能机器人等领域的教学科研和产业化工作，先后承担 10余项国家863课题、 973课题和国家自然科学基金项目，在上述领域发表学术论文140多篇，其中100余篇进入SCI/EI检索，他是我国“智能科学与技术”新学科建设的积极倡导者、智能机器人领域科技创新的潜心实践者。站在这位“巨人”的肩膀上，智能机器人开放研究室也发展的风生水起，博士生与研究生招生数量增加，科研成果增多，科研领域更加具有深度，贴合技术发展热点，给学生的毕业论文选题与科研方向都提供了有价值的建议。智能机器人实验室在刘宏教授的带领下，从建立初到现在，实验室获得多项专利。

在学生的眼中看来，刘教师是一位和蔼可亲却不失威严的老师。上过刘教授课程的学生表示老师布置下去的东西要严格完成，对于学术的专注与谨慎是刘教授硕果累累的原因之一，刘教授将这种从严治学的态度贯穿在传到授业解惑的方方面面，严格要求学生，时常语重心长的告诉学生治学应有的态度。他指导着整个实验室的研究方向，实验室四个研究方向都是一届届传承发展，而不会盲目跟风，整个实验室的发展方向有很好的规划。刘老师“为科研购买机器人电脑的时候毫不犹豫，鼓励我们参加国际会议。”

刘教授的博士生刘梦源在说到老师时神采奕奕，“刘老师在科研和个人生活上做了很多的工作，刚入学毕设题目到写每篇论文前的构思老师都会给指导，我们发表论文后都有出国的机会，在国内的论文发表会议中老师也鼓励我们出去。”刘梦源举了几个例子，“前段时间，刚完成一篇论文，交给刘老师修改，刘老师说抓紧周五一定会给我，晚上十一点的时候老师修改完成后给我。感觉老师对我们关怀备至，印象深刻。”“我们平时科研压力还是比较大的，但是每周周末刘老师会组织我们去爬山、游泳、去体育馆运动，这样的活动很缓解我们的压力。”刘梦源说到了一个感觉有意思的发现，“北大深研院的特色之一是小，但是从另一方面看这是一种优点，老师可以和同学见面机会多，刘老师经常在实验室，所以会和老师交流更多，而且方便。实验室的伙伴在吃饭的时候经常会遇到，所有交流的机会比较多，感情很深。”刘教授的教授风格和对学生的关心如细水温泉，他的学生如此喜爱他不仅因为刘老师的令人钦佩的科研能力，还有他的对学生如父亲般的慈爱。这成为智能机器人开放实验室拧成一股绳的根基。

“专业、激情、持久、卓越”

在智能机器人开放实验室，实验室的学风“专业、激情、持久、卓越”八个字，这八个字用苍劲有力的毛笔书写，裱在实验室的侧墙中间。对于每一个实验室的人来说这八个字形简内容却不简单。研一的赵晨阳是一个温柔白净的女生，在面对这初来南燕加入了南燕电视台和电影协会，兴趣爱好广泛，在她眼中的实验室不是单板枯燥的，相反，初来实验室便很快的融入到这个组织中，生活学习都很丰富，每周能在业余时间学习和观看电影、在电视台中学习采写新闻成为她新的乐趣，问到对实验室的感想，没有犹豫与思考，说：“师兄师姐人都很好，会很细致的帮助研一的学妹学弟更快更好的入门，就是有一种前辈不断给后辈铺路，知识传承的感觉。实验室学术氛围很浓，在管理方面也很有秩序，每天会写工作总结，每周讨论班上会有课题组长轮流做每周的周报，对一周各组的进度和出勤一些情况做总结。”刘畅也是一位研一的“软妹子”，她眼中的学风“专业”指研究生是专业人才，想什么，说什么，做什么，都要很专业；“激情”是没有激情，什么也做不好，何况是创新性的科研工作；“持久”是小聪明和三分钟热血谁都会有，我们的强人之处，就在坚持“卓越”是成为北大人，命中注定就是吃苦的，因为卓越永远是你的责任。当说到八字学风时，刘梦源更正“专业、激情、持久、卓越”是实验室的根本更合适，“师姐师兄给我讲过这句话的意思，专业对我们自己来说做一个方面，要做的很精，激情是遇到很多的打击时候要抗压能力强，持久是在一个方向很有激情的做的很持久，卓越是一个结果，只要能在前面的专业激情持久达到的话，会在这个方面引领潮流。”

继续在路上

智能机器人开放实验室未来的发展将更多的集中在应用中，从最初的学术科研到现在的产学研结合，将工具应用与实际操作中，“实验室更多的注重机器人等方面，将学术上的创新更多的应用。”刘梦源说到。而未来智能机器人开放实验室要培养的人才也是本着“专业、激情、持久、卓越”的精神，刻入深研院“活力、动力、能力”的标签，将学术上的研究运用于实际生活中，培养社会需要的人才。