袁一雪

從“一窮二白”搞機(jī)器人研究到頭戴桂冠接受世界同行的祝賀，陳小平用了20年。

作為國(guó)內(nèi)智能機(jī)器人研發(fā)應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)頭羊，陳小平擁有多重身份：他是中國(guó)科技大學(xué)機(jī)器人中心和人工智能中心主任，還擔(dān)任著RoboCup中國(guó)委員會(huì)主席。今年3月，出現(xiàn)在安徽某商場(chǎng)的云交互導(dǎo)購(gòu)智能機(jī)器人“可佳”就出自他的團(tuán)隊(duì)。2011年，“可佳”在第15屆RoboCup機(jī)器人世界杯比賽中榮獲了亞軍，2014年，“可佳”一舉問鼎冠軍。

兩個(gè)重要決定

20多年前，陳小平的專業(yè)與機(jī)器人幾乎沒有關(guān)聯(lián)。

“我一開始的專業(yè)是計(jì)算理論和計(jì)算模型?！标愋∑秸f。上世紀(jì)90年代初，國(guó)內(nèi)進(jìn)行機(jī)器人研究的科研人員屈指可數(shù)，而計(jì)算理論研究，在那個(gè)年代屬于“熱門”?！耙欢螘r(shí)間之后，我覺得計(jì)算模型距離現(xiàn)實(shí)應(yīng)用距離太大，所以決定轉(zhuǎn)行，進(jìn)入人工智能領(lǐng)域?！?/p>

其時(shí)，網(wǎng)絡(luò)在美國(guó)剛剛普及，國(guó)內(nèi)人尚不知互聯(lián)網(wǎng)為何物，搜索引擎更是聞所未聞，所有關(guān)于人工智能機(jī)器人的資料只能依靠在極少數(shù)幾家圖書館查閱、復(fù)印?！爱?dāng)時(shí)我們積累大量復(fù)印的資料，但是畢竟印刷品需要時(shí)間，我們拿到的資料也不是最新的內(nèi)容?！标愋∑綄?duì)于那段時(shí)間依然記憶猶新。

國(guó)內(nèi)的機(jī)器人研究摸不著頭腦時(shí)，國(guó)外的相關(guān)研究卻早在上世紀(jì)50年代就開始了?！耙?yàn)槲覀儧]有機(jī)器人的硬件，所以提出的理論、算法、程序很難驗(yàn)證，只能‘摸黑前進(jìn)。”

1999年，陳小平作為第一作者和通訊作者的論文A logic of intention成為我國(guó)大陸在IJCAI（國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)議）1999上的唯一論文。在該會(huì)議上作報(bào)告的陳小平本來帶著一絲沾沾自喜，但是通過和世界同行的交流，他意識(shí)到，這篇論文并非一個(gè)高峰，而是另一個(gè)研究階段的起點(diǎn)?！皩?duì)比國(guó)際上的開創(chuàng)性工作，經(jīng)得起后世檢驗(yàn)的都是牢牢把握原始應(yīng)用需求的，而不是單純的理論研究。但如何才能把握應(yīng)用需求，對(duì)當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的研究者來說，具有極大挑戰(zhàn)性。”他決定，要自己開始做機(jī)器人，讓理論“落地”。

一旦有了想法，陳小平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)就開始實(shí)施。但那時(shí)他們對(duì)機(jī)器人的認(rèn)識(shí)只停留在“只有直觀的概念”，從哪里著手還是個(gè)問題。“當(dāng)時(shí)，為了避免完全‘白手起家，我們首先選擇了仿真機(jī)器人足球，這樣就不至于完全白手起家。這個(gè)課題涉及多智能體合作與對(duì)抗，也涉及抽象化的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制和環(huán)境感知。我們一邊深化多智能體研究，一邊學(xué)習(xí)、摸索機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制和環(huán)境感知?！?/p>

然而，即便是一個(gè)需要完成踢球動(dòng)作的機(jī)器人，也是個(gè)基礎(chǔ)的雛形，它沒有四肢，甚至發(fā)出“跑”的指令時(shí)，它做出的動(dòng)作也只是平移而已。而那時(shí)，日本索尼公司已經(jīng)做出了當(dāng)時(shí)世界最高水平的四足機(jī)器人，俗稱“機(jī)器狗”。陳小平說：“四足機(jī)器人在機(jī)器人控制方面比仿真機(jī)器人復(fù)雜得多，它的每一個(gè)四肢都擁有3個(gè)關(guān)節(jié)，脖子上還有兩個(gè)關(guān)節(jié)。”

索尼公司采取較為開放的合作和推廣策略，以四足機(jī)器人做獎(jiǎng)勵(lì)，招募全世界的智能機(jī)器人學(xué)科帶頭人參與競(jìng)賽，以展開國(guó)際性合作研究，最終陳小平脫穎而出。這場(chǎng)勝利，讓他們以極低的價(jià)格購(gòu)入了四個(gè)“四足機(jī)器人”。

8年磨劍斬獲世界桂冠

四足機(jī)器人讓陳小平的團(tuán)隊(duì)能夠真正接觸到實(shí)體機(jī)器人。2000年，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)參加了RoboCup機(jī)器人世界杯賽，成為我國(guó)第一支通過預(yù)選的隊(duì)伍，并一舉進(jìn)入前十名。然而直到2004年，雖然成績(jī)有所提高，卻在所有參賽項(xiàng)目上始終沒有進(jìn)入4強(qiáng)。陳小平回憶說，“當(dāng)時(shí)，我們幾乎所有成員都想放棄，產(chǎn)生了全面危機(jī)?！?/p>

經(jīng)過冷靜的分析，陳小平發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)來自發(fā)達(dá)國(guó)家的參賽選手一般都由一流機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)組成，而來自發(fā)展中國(guó)家的大部分是學(xué)生團(tuán)隊(duì)，不能形成真正的實(shí)力?！昂髞?，我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)的主要問題不在于關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新，而在于技術(shù)集成存在‘短板，而歐美強(qiáng)隊(duì)在關(guān)鍵技術(shù)和系統(tǒng)集成兩方面都很強(qiáng)。因此，我對(duì)團(tuán)隊(duì)構(gòu)成和工作模式進(jìn)行了全面調(diào)整?！?/p>

經(jīng)過調(diào)整，2005年在大阪機(jī)器人世界杯上，陳小平的團(tuán)隊(duì)獲得了仿真機(jī)器人賽第二名，在次年德國(guó)不萊梅舉行的比賽中更是斬獲冠軍，接著于2007年在美國(guó)亞特蘭大又獲得兩項(xiàng)冠軍、一項(xiàng)亞軍，總成績(jī)世界第一?！敖?jīng)過8年努力，我們終于站到全球最高領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)上！”

研產(chǎn)結(jié)合繼續(xù)前進(jìn)

這個(gè)冠軍對(duì)于陳小平來說，不是終點(diǎn)，而是起點(diǎn)。

“我們?cè)俅蚊媾R重大抉擇，這也是一種危機(jī)。經(jīng)過一年多思考和內(nèi)部反復(fù)討論，2008年我們決定開展智能服務(wù)機(jī)器人研究，以便繼承和發(fā)揚(yáng)我們?cè)谌斯ぶ悄芎妥灾鳈C(jī)器人兩方面的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)開展服務(wù)機(jī)器人硬件平臺(tái)的自主研發(fā)?！标愋∑秸f。

又經(jīng)過6年的持續(xù)努力，陳小平團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的“可佳”機(jī)器人獲得了服務(wù)機(jī)器人比賽的世界冠軍，不僅成功打破了美、德、日對(duì)本領(lǐng)域的長(zhǎng)期壟斷，更為開展服務(wù)機(jī)器人的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2014年，秀美的“可佳”機(jī)器人，走進(jìn)安徽某大型商場(chǎng)，開始了自己的導(dǎo)購(gòu)生涯。這是陳小平嘗試機(jī)器人研發(fā)與市場(chǎng)結(jié)合的第一步。他表示，“雖然歐美對(duì)于機(jī)器人的研究領(lǐng)先于我們，但是我認(rèn)為國(guó)內(nèi)對(duì)于機(jī)器人的需求更大，而我國(guó)則會(huì)因?yàn)檫@種巨大的需求量成為機(jī)器人大國(guó)?！?/p>

“過去15年，我們致力于打通人工智能和機(jī)器人兩個(gè)領(lǐng)域，目前我們的最大愿望是打通智能機(jī)器人科研與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，讓自己的研究成果服務(wù)于國(guó)家，服務(wù)于社會(huì)大眾?！标愋∑秸f，“同時(shí)，從服務(wù)機(jī)器人的大規(guī)模應(yīng)用中凝練新的科學(xué)技術(shù)問題，讓智能機(jī)器人科研獲得根本性升級(jí)。我們認(rèn)為，只有從理論到實(shí)踐和從實(shí)踐到理論兩個(gè)方向都走通了，才算打通了科研與應(yīng)用，才能夠使我國(guó)智能機(jī)器人事業(yè)像發(fā)達(dá)國(guó)家那樣，形成具有自我提升能力的良性循環(huán)?！?/p>

（摘編自《中國(guó)科學(xué)報(bào)》）