【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)：
他深耕模式識別與智能控制領(lǐng)域，是“機器人隊伍的總指揮”。他獲得省部級技術(shù)發(fā)明一等獎、教育部自然科學(xué)獎等多項獎勵，入選國家級高層次人才。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)自動化學(xué)院教授辛斌。
靈巧的機器臂熟練地進行精細(xì)操作，微小的飛行器“無視”狂風(fēng)的干擾精準(zhǔn)降落，無人駕駛汽車根據(jù)路況智能切換路線……機器設(shè)備的外形各不相同，但他們的內(nèi)核都離不開智能控制系統(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，警方必須在限時內(nèi)疏散上千名群眾……這雖是虛構(gòu)的電影場景，但如何運用智能控制系統(tǒng)完成類似的復(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)會議
“讓機器自主決策、精準(zhǔn)執(zhí)行，才是真正的‘智能’。”辛斌教授介紹道。他帶領(lǐng)團隊在這一領(lǐng)域取得了多項突破性進展，開發(fā)出了適用于多種場景的智能算法，大到汽車大小的機器控制平臺，小到不足10厘米的微型無人機集群，不同大小種類的機器人能夠根據(jù)任務(wù)需求和環(huán)境變化動態(tài)調(diào)整行動策略，可用于復(fù)雜環(huán)境探測、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。
單個平臺的智能化、多平臺協(xié)同自主作業(yè)、復(fù)雜環(huán)境下的精準(zhǔn)控制，這三個層次的研究缺一不可。團隊所提出的協(xié)同優(yōu)化決策與控制算法可使無人機群能在復(fù)雜不確定環(huán)境中實現(xiàn)自主航路規(guī)劃和協(xié)同控制。相關(guān)技術(shù)對標(biāo)國際前沿，獲省部級技術(shù)發(fā)明一等獎、教育部自然科學(xué)獎等多項榮譽，并在多家單位研制的多平臺協(xié)同系統(tǒng)場景中驗證實效。
“科研要落地，就得解決‘最后一公里’的控制問題。”辛斌常常強調(diào)。他面向國家所需，以解決實際問題為出發(fā)點和落腳點，帶領(lǐng)團隊與航天、中船、中電科等行業(yè)部門合作，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“國家所需，吾輩所向”的擔(dān)當(dāng)。
傳承：團隊的深耕與開拓
二十五載砥礪深耕，萬千探索勇攀高峰。“從學(xué)生到老師，這是我成為北理工人的第二十五年。”辛斌回想起在北理工求學(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)電子工程實驗班。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、智能控制等多個學(xué)科領(lǐng)域的知識，塑造了他獨特的跨學(xué)科視野。他敏銳地察覺到，隨著科技的飛速發(fā)展，智能無人系統(tǒng)將在未來的社會生活中扮演越來越重要的角色。他在碩士期間選擇了模式識別與智能控制方向，師從我國智能控制領(lǐng)域的專家陳杰教授，開啟了科研之路。
“陳老師就像‘人才設(shè)計師’，會系統(tǒng)性地思考一個人的成長路徑。”辛斌回憶道。剛剛步入研究生階段的辛斌更像是一個“畫電路板的手藝人”而非研究者，陳杰對他的指導(dǎo)細(xì)致入微，在讓他保留工程實踐強項的同時，引導(dǎo)他補足學(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“接力棒”，與團隊一同成長。他帶領(lǐng)青年教師王晴等開展課題攻關(guān)，突破了多平臺動態(tài)自組織、水下UUV編隊以及多無人機集群航路規(guī)劃等技術(shù)難題。在實驗室里，常能看到他與團隊圍坐討論至深夜——從異構(gòu)資源調(diào)度優(yōu)化到無人系統(tǒng)協(xié)同控制，事無巨細(xì)。
每次在項目實施遇到瓶頸的時候，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，他都會擠出時間來幫助團隊老師修改材料或論文。“在我們模式識別與智能系統(tǒng)這個大家庭里，我得到了很多幫助。辛老師就像是我們團隊的定海神針，不論遇到什么問題他都會耐心地幫助我們解決。”王晴感慨道。
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，而要問題導(dǎo)向、因需而學(xué)。”辛斌開設(shè)的《多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制》《機器人控制技術(shù)》等課程，注重將理論融入實際項目。比如，他會以多機器人搜索救援任務(wù)為例，引導(dǎo)學(xué)生思考“如何分配任務(wù)點”“怎樣優(yōu)化救援路徑”，在實戰(zhàn)模擬中掌握運籌學(xué)與算法設(shè)計。
辛斌指導(dǎo)學(xué)生
“每個學(xué)生都是獨特的種子，每個人的成長路徑是不一樣的。”他注重因材施教，根據(jù)每個學(xué)生的特點和興趣制定個性化的培養(yǎng)方案，辛斌延續(xù)這一理念，對思維敏捷的學(xué)生“一點就透”，對勤勉但方法不足者“因勢利導(dǎo)”，為興趣不符的學(xué)生建議新方向。對于基礎(chǔ)較好的學(xué)生，他鼓勵他們大膽創(chuàng)新，挑戰(zhàn)前沿課題；對于基礎(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)會如何思考，在未來任何領(lǐng)域都能破浪前行。”
實驗室上的“JING字言”
實驗室的墻上寫著“靜、凈、敬、競、精、晶”六個字，如今這幾個字已經(jīng)深深刻入王淼的腦海里。在博士研究生就讀期間，他每每在實驗上碰壁，就會自覺到標(biāo)語前面壁靜思，回想辛斌老師對他說的話：“思維方法決定道路，站在不同視角，問題會呈現(xiàn)新答案。”辛斌教授總說，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。他對學(xué)生基本功要求嚴(yán)格，對待論文寫作標(biāo)準(zhǔn)和算法系統(tǒng)技術(shù)從不馬虎，同時鼓勵學(xué)生“大膽試錯”，嘗試不同的思路解決問題。如今，王淼以博士后的身份繼續(xù)跟隨辛斌團隊從事機器人智能規(guī)劃領(lǐng)域的研究，在TRO、TASE等頂級期刊上發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文。
科研需扎實根基，亦需銳意創(chuàng)新。“基本功是鐵飯碗，創(chuàng)新思維是金鑰匙。”他鼓勵本科生提前進入實驗室，在科研項目中打磨本領(lǐng)，指導(dǎo)學(xué)生參加各類國家及省部級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)科技競賽，包括“互聯(lián)網(wǎng)＋”、“創(chuàng)青春”、美國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽，ROBOMASTER、IMAV、ROBOCUP、世紀(jì)杯等比賽并獲獎。
暮色中的北理工校園，辛斌與學(xué)生們匆匆告別，趕往下一場學(xué)術(shù)會議。他的身影融入燈火通明的實驗室，亦如無人系統(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。
