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图为何玉庆与他研制的无人机 。本报采访人员 刘洪超摄
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因为大学时被一本书吸引 ， 中科院沈阳自动化研究所研究员何玉庆从此与机器人相关研究结缘 。 不惧环境艰苦 ， 突破技术瓶颈 ， 他和团队面向国家重大需求 ， 完成一次次无人机飞行测试 ， 研究成果广泛应用在科学考察、公共安全等领域 。 何玉庆说 ， 技术的进步是没有止境的 ， 他还将继续耕耘下去 。
在中国科学院沈阳自动化研究所 ， 想找到何玉庆非常容易 ， “何老师要是不在办公室查资料搞研究 ， 肯定就在钢结构车间做设计和试验 。 ”门口的保安小哥热情地介绍 。41岁的何玉庆是中科院沈阳自动化研究所的研究员 ， 现在还同时担任中国指挥与控制学会常务理事 ， 承担多项国家自然科学基金重点项目、重点研发计划项目等 。 他带领团队走进艰苦的环境 ， 完成一次次无人机飞行测试；从空中到地面、再到水面 ， 他所设计研发的无人机控制系统广泛应用于各个重要领域 。
耐下性子坚持 ， 静下心来打好基础
“我选择这个领域做科研 ， 还真有点机缘巧合 。 ”1998年 ， 何玉庆考入东北大学 。 刚入学时 ， 他就被图书馆里的《机器人学导论》所吸引 。 “虽然那本书是1994年出版的 ， 但里面的内容非常前沿 ， 这也成了我的启蒙教材 。 ”何玉庆回忆 。
4年后 ， 他顺利考入了中科院沈阳自动化研究所 。 兴趣有了 ， 学习和研究方向随之确定——机器人的控制理论研究 。 然而接下来的经历 ， 让他一度有些灰心 ， 甚至有了退缩的念头 ， “可回头来看 ， 正是那段经历让我受益至今 。 ”何玉庆说 。
人们常说 ， 控制器是机器人的大脑 。 而控制算法就是支配着机器人大脑运行的“神秘力量” 。 何玉庆一头扎进了机器人控制算法的研究中 。 但科研哪有一帆风顺的？他尝尽了失败和挫折 ， 甚至一度对自己产生怀疑 。 支撑他坚持下来的 ， 除了学识渊博的导师和朝夕相处的同学 ， 还有选择科研的初心和朴素的使命感 。 其间 ， 他参与研制的我国第一款南极科考机器人首次踏上了南极大陆 ， 给他带来极大的鼓舞 。 “坚持是一剂良药” ， 回顾这段历程 ， 何玉庆很感慨 。
在何玉庆的实验室 ， 一台数控机床引起了采访人员的注意 。 “开机床 ， 是我们实验室工作人员的必备技能 ， 我们所需的各种零件 ， 都是根据需要自己制作的 。 ”何玉庆说：“基础研究是科技创新的基石 ， 现在国家对基础学科越来越重视 ， 每年的投入也越来越多 。 我们赶上了一个好时代 ， 这是我们青年科研工作者的黄金期 ， 更需要我们耐下性子坚持 ， 静下心来打好基础 ， 守得住寂寞、坐得住冷板凳 。 ”何玉庆说 。
面向国家重大需求 ， 把专业做好做精
2020年7月 ， 何玉庆带领团队来到青藏高原进行无人机飞行测试 。 “缺氧不缺精神、艰苦不怕吃苦、海拔高境界更高 。 ”和参与青藏科考的科学家们共同工作了两个多月 ， 何玉庆对这句话感触颇深 。 看着从事青藏科考的科学家们在严重缺氧的情况下还要背负沉重的仪器设备 ， 采集科考样本和数据进行科学研究 ， 何玉庆感慨良多 。
海拔高、氧气稀薄、气候恶劣多变、地势险峻 ， 让科考工作者的工作难度和危险系数陡增 。 因此 ， 科考科学家找到了何玉庆 ， 提出是否能够利用机器人代替科考人员进行科考作业 。 空气稀薄导致飞行器升力不足 ， 大风影响飞行器稳定性 ， 冰川、湖泊、山地等多变地形则对飞行器自主飞行能力和仿地、避障等多种功能提出了严峻考验 。
“我的学生中 ， 有不少人从没到过这么艰苦的环境 ， 心里打起了退堂鼓 。 ”何玉庆说 ， 刚到青藏高原时 ， 有些学生感到很不适应 ， 他看在眼里 ， 却没有批评责备 ， 而是专程请来青藏科考队的几名年轻人和学生们联谊 ， 讲述他们工作生活的点点滴滴 ， 并和大家一起交流互动 。 渐渐地 ， 学生们安下心来 。
经过两个多月的努力 ， 何玉庆带领团队突破了多项技术瓶颈 ， 实现了在稀薄空气、强风扰等极端环境下的飞行 。 “越是艰苦的环境就越锻炼人、培养人 ， 青年学生要乐于吃苦 ， 不惧困难 。 ”这是何玉庆培养年轻人的信条 。
“面向国家重大需求 ， 把专业做好做精 ， 这是我们努力的方向 。 ”何玉庆说 ， “接下来 ， 我们将继续提升机器人抵御极端恶劣环境的能力 ， 持续推动机器人应用于更广泛的高海拔科考任务 。 ”
怀一颗求知若渴的心 ， 秉持一丝不苟的科研态度
“在不久的将来 ， 我们也许就能在科学探测、日常生活、减灾救灾等各种领域看到大量陆海空天机器人通过协同、合作共同完成各类任务 。 ”作为国内较早提出并开展跨域多机器人协同技术研究的学者 ， 何玉庆有着自己的理想 。 但他深知想让理想变成现实 ， 离不开合理的方法和持续的努力 。
对于机器人领域的研究 ， 何玉庆坚持理论与技术并重 ， “机器人学是一门特殊的学科 ， 既需要深入钻研理论 ， 也要开展技术实践 。 而理论和技术犹如被河分开的两岸 ， 有人在河的一边忙于技术设计、有人在河的对岸主攻基础理论 ， 如果能在河上架起一座桥梁 ， 让理论与技术完美融合、互为支撑 ， 我们就能取得更多突破 。 ”
在实验室里 ， 有一款作业型飞行机器人 ， 是何玉庆团队中两个博士研究生共同研发的成果 ， 让无人机拥有了主动作业能力 。 实验室里类似的成果不少 。
在学生们眼里 ， 何玉庆鼓励大家提出想法 ， 非常愿意和学生交流 ， 与他交谈从无拘束也不设边界 ， 从宏观的学术发展方向到具体的理论细节 ， 他总能给出有益的建议 。 “在我看来 ， 每个学生都有可能经历困难和彷徨 ， 这个时候导师的作用不仅是授予知识 ， 更多的是教会学生如何在繁杂的信息中觅得瑰宝、在枯燥的研究中获得乐趣 。 ”作为老师 ， 何玉庆同样注重采用恰当的方式方法 ， “我一直觉得 ， 导师的作用重在教会学生发现问题 ， 并培养他们直面困难的勇气 。 ”何玉庆说 。
“技术的进步是没有止境的 ， 还有很多领域需要继续耕耘 ， 我们要怀一颗求知若渴的心 ， 秉持一丝不苟的科研态度 ， 耐得住寂寞 ， 方能创造出繁华 。 ”这既是何玉庆对团队中青年学者和学生的要求 ， 也是他始终如一的坚持 。
作者：本报采访人员 刘洪超
【技术|耐得住寂寞，方能创造出繁华（科技自立自强·青年科学家）】[责任编辑: ]
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