本刊記者 陳艷華

何克忠的智能人生

本刊記者 陳艷華

智能移動機器人是一個集環(huán)境感知、動態(tài)決策與規(guī)劃、行為控制與執(zhí)行等多功能于一體的綜合系統(tǒng)。它集中了傳感器、機械、電子、計算機、自動控制以及人工智能等多學(xué)科的研究成果，是目前科學(xué)技術(shù)發(fā)展最活躍的領(lǐng)域之一。清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系教授何克忠早在上世紀(jì)80年代就參與了智能移動機器人的相關(guān)研究，并于本世紀(jì)初取得巨大成功。

何克忠1962年畢業(yè)于清華大學(xué)自動控制系，留校后，在清華大學(xué)自動控制系、計算機系任教，從事教學(xué)和科研工作。1986年，清華大學(xué)智能技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室成立“THMR（TsingHua Mobile Robot ）課題組”，何克忠作為負(fù)責(zé)人、研發(fā)的主要組織者和參加者，先后承擔(dān)了與智能移動機器人有關(guān)的“智能交通”“七五”至“十一五”國家科技重點預(yù)研項目6項、國家863高技術(shù)項目8項。由國內(nèi)外企業(yè)支持，參與移動機器人技術(shù)有關(guān)的研發(fā)課題6項。先后設(shè)計和研制成室內(nèi)智能移動機器人THMR-I、THMR-II、THMR-IIA和

室外智能移動機器人THMR-III、THMR-V。

T H M R-V就是被評選為“2003年公眾最關(guān)注的中國十件科技大事”之一的清華智能車。該車的神奇之處在于不用人來駕駛，你只需告訴它去哪里，它就會選擇最合理的路線，并在最短的時間內(nèi)，以最快的速度安全抵達目的地。據(jù)何克忠教授介紹，一部無人駕駛的智能汽車就是一個可行走的機器人，它的原理是用電腦取代駕駛員來控制汽車的動作。

作為室外移動機器人，THMR—V不像科幻片里的機器人那樣有著明顯的人類特征，它的外表就是一輛汽車。但是，綜合它的內(nèi)外部特征和原理，你會發(fā)現(xiàn)，它是一個不折不扣的機器人。車頂?shù)拇帕_盤和全球定位系統(tǒng)（GPS）是它的耳朵，攝像機和車前的激光雷達是它的眼睛，車廂里的多臺測控計算機是它的大腦?！按竽X”通過對“眼睛、耳朵”得到的信息進行分析，再發(fā)出指令，指揮方向盤、油門、剎車等控制系統(tǒng)動作，支配車體的行動。而安裝著光碼盤的左右車輪則是它的腿腳，擔(dān)負(fù)著移動和測量車速、距離的任務(wù)。

據(jù)何克忠教授介紹，在高速公路上自主行駛時，THMR-V的車道線跟蹤平均速度為100km/h，最高時速超過150km/h。經(jīng)教育部主持的專家鑒定，該智能車的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達到國內(nèi)領(lǐng)先、國外先進水平。

目前，盡管出于安全考慮，智能車要在城市繁忙的道路上進行完全的無人駕駛還不太現(xiàn)實，還需要研發(fā)無人駕駛汽車專用的設(shè)備，但是通過智能車來研發(fā)一些關(guān)鍵技術(shù)，比如自動導(dǎo)航系統(tǒng)、汽車安全輔助駕駛、安全報警防撞系統(tǒng)等，并且把它們應(yīng)用到實際工程中去，還是可行的。清華大學(xué)智能技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室THMR課題組正在開展這方面應(yīng)用的開發(fā)和研究工作。

機電一體化和機器人化是工程機械未來的發(fā)展方向，因此，何克忠把智能機器人與工程機械結(jié)合了起來。2000年，THMR課題組與徐工集團協(xié)作，成功地開發(fā)了LTU125A瀝青混凝土自動攤鋪機，這是國家863計劃自動化領(lǐng)域?qū)ｍ椪n題“機器人化工程機械現(xiàn)代集成制造應(yīng)用工程”的重要成果之一。這項成果研制和開發(fā)的成功，能極大地提高道路攤鋪工程的自動化程度和智能化水平，成為國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進的國產(chǎn)化產(chǎn)品。

THMR課題組還成功開發(fā)了多項工業(yè)控制計算機系統(tǒng)和嵌入式計算機模板，用于智能車輛、工業(yè)生產(chǎn)過程如玻璃窯爐、農(nóng)藥生產(chǎn)的過程控制。

作為“清華人”的半個世紀(jì)里，何克忠一直踐行著“自強不息、厚德載物”的校訓(xùn)，在科研上取得了豐碩的成果：發(fā)表論文近百篇，主編多部教材，其中一部獲得電子部優(yōu)秀教材二等獎；獲得國家專利2項，并取得多項國家和省部級科技進步獎。智慧與勤奮，成就了何克忠“智能”的人生。