敢为人先，时代英雄的践行者|专访北京航空航天大学梁建宏教授
最近，电影《我和我的父辈》热映。影片的主人公看似都是历史坐标中的平凡人物，但从其所处时代和精神力量呈现角度看，他们又都分别是不同时代的大英雄：抗战年代浴血奋战的抗战英雄、建设年代默默奉献的无名英雄、改革年代敢于创新的市场英雄以及新时代勇于探索的科技英雄。
科技强国新时代，科学家和广大科研工作者们无疑成为了真英雄。机器人大讲堂在不久前就有幸采访到一位时代英雄的践行者——北京航空航天大学梁建宏教授。多年来，梁教授致力于水下仿生航行器、微小无人机、地面移动机器人研究及相关技术的产业化转化等方面的工作，取得了先进的科研成果，备受我国科研界的热切关注。
▍少年派的科研梦 时代英雄的践行者
梁建宏教授和《我和我的父辈》中的主人公小小有着相似的地方，那就是科技少年受到爸爸潜移默化的影响，从小勤于创造，勇于探索，坚定追求科学梦想，最终成为了一名智能机器人的科研人员。
据梁教授回忆，自己从小学开始玩船模、车模、航模。令他记忆犹新的是，曾和爸爸在自家阳台上第一次启动了压燃式发动机，自己还一刀一刀地削出了发动机的螺旋桨。完全凭借自己的摸索和学习，少年时代的梁教授就成为了一个动手能力很强的 '创客’。
令人钦佩的是，梁建宏教授10岁立志考北航，后以全县第一的成绩考入省重点高中，之后如愿考上北航。凭借小时候在航模技术方面打下的坚实基础，梁教授做到了很多同龄人做不到的事情。他从大一开始参加北航冯如杯大学生课外科技比赛，大三（1999年）就制作出国内第一个可以自由游动的6自由度机器鱼，荣获挑战杯一等奖。
后来梁教授通过查阅国外研究工作，发现美国麻省理工学院也在开展机器金枪鱼的研究，但他们的第一条机器鱼下水试验只比梁教授的机器鱼早了1年，并且投入了上百万美元。梁教授如此让人惊叹的成绩使他获得了北航学生金质奖章和研究生推免资格，还当上了辅导员。
梁教授告诉机器人大讲堂，研究生阶段对他来说是一次升华。有幸师从北航机器人研究所所长、长江学者王田苗教授，梁教授在当时得到了很多大师的指导，如计算流体力学领域的孙茂老师、群体智能控制领域的谭民老师，以及张启先院士、童秉纲院士、蔡鹤皋院士、封锡盛院士等等。
自梁教授制作出国内第一条机器鱼，仿生机器鱼的科研项目便伴随了他十余年的时间。后来他所在的课题组先后完成了多个国防基础科研项目、国家863计划项目，机器鱼也游得越来越快，一直到2m/s的速度（2011年）。机器鱼也变得更加智能、高效，从稳定深度、姿态的在水下巡游，到按照设定的GPS航线在水面巡航。2004年，仿生机器鱼在福建东山探索郑成功沉船遗址；2007年，仿生机器鱼在太湖巡游检测水质；2015年，仿生机器鱼潜入三峡水库的水底，采集淤泥样本。
在无人系统领域，梁教授也做了很多早期的工作。他在2006年完成了国内最早的自动驾驶仪系统的产品化，亲身见证了无人机从百万元军工级到千元消费级技术层到产品层巨变的完整过程。由于长期从事一线科研工作，经常带领学生开展外场实验，梁教授在2014年的中国第31次南极科考中，还前往了南极中山站开展国家863计划极地科考无人机的现场验证和作业，带领团队实现了探奥南极的梦想，将北航人的旗帜插在了南极之上。
据梁教授介绍，他所在的ITR实验室培养了很多行业的领导者。在团队中，他与王田苗教授一直担任战略方向开拓的角色。“王老师一直激励我们要做时代的英雄，求实创新。”梁建宏教授告诉机器人大讲堂。在担任辅导员期间，梁教授会注重把科技创新的文化带给学生。在他看来，这种环境对大家的熏陶十分重要，是重要的基因和自信的源泉。“在别人看来很难的事，在我们看来是必须要打的硬仗，或者说是一种热爱和冒险，所以我们这个团队出来的学生，一般都是比较硬核、扎实的。”梁教授说。
▍从讲堂到创业导师 初心迭代续写传奇
除了科研和教育等方面的工作，多年来，梁建宏教授推动和支持了大量学生创业，有许多很成功的案例，例如九号机器人、博创尚和、致导科技、麦岩智能等等。
平衡车爱好者都知道，九号机器人是全球电动平衡车领域的NO.1。在传统电动车行业智能化进程中，九号机器人凭借机器人基因和黑科技实力重新定义了电动江湖的新秩序，并于去年成功上市。博创尚和在高校教育领域很有名气，是新工科教育的设备和方案提供商，在国内大型机器人比赛和教育行业展会中常会看到它。致导科技是无人机领域全航电方案提供商，占据了无人机特别是微小型军工级产品行业第一，实现了多个型号列装，各种飞行器的结构形式可控。以上这些企业都有一个共同特点，那就是都具有很强的可持续性和成长性。
这些企业成功的秘诀，通常是在各自行业的萌芽期或上升期，找准了各自行业的确定性。这往往需要对行业需求和技术产品趋势、自身能力的准确预判。而梁建宏教授的参与正是加强了这些企业在各自领域的技术确定性。
九号公司联合创始人兼总裁王野在研究生阶段与梁教授在同一个课题组，梁教授当时是他的辅导员。王野曾回忆，梁老师对他的帮助非常大，是他学习和生活的榜样。在梁教授看来，其实大家是互相感染，互相帮助。梁教授在科技创新方面敢想敢拼，在领导课题组时，他时常会感染到大家。比如他曾和王野在非典期间一起到学校外面加工机器鱼、在北戴河试验时一起眼睁睁地看着机器鱼在水面消失、丢失。他们还一起开启了人生的第一套模具。这些在梁教授看来都是十分难得而宝贵的经历。
梁教授曾全程参与九号机器人的第一台样车设计。样车在初步测试后，王田苗教授还很兴奋地进行了试驾，但结果并不很理想。这件事让整个团队看到了差距，也为后来收购Segway埋下了伏笔。在团队成员对Segway电动车进行深入技术分析之后，梁教授发现该平衡车采用的是战斗机领域的技术，很多东西都是双余度的，也就是关键系统都有备份。比如电池是两块而不是一块，关键的传感器有两个，电机的驱动是两套。Segway的电动车之所以价格很高，正是由于战斗机的多余度控制技术使其具有很高的可靠性。后来，王野等人埋头攻关如何把车子做得既可靠又便宜，最终这些人还成为了国际标准的制定者。梁教授觉得这就是王田苗教授时常提到的英雄主义，即做时代的英雄。这不是一句空话，而是要躬行践履。这种精神的传承也造就了九号机器人如今占据平衡车领域绝对领先的地位。
有一次，梁教授所在的课题组的导航系统出现了一个bug，即无人机在复杂机动的时候，出现了一个姿态解算的错误。后来梁教授团队发现可以通过GPS 数据进行补偿，当无人机做圆周运动的时候，可以用GPS 轨迹来补偿导航系统的加速度。当时梁教授和致导科技现在的CTO 薛骋豪进行了这项测试，他们用了一整晚在上地环岛绕了一圈又一圈，最终确定了算法，使得导航系统更加完备，甚至达到了军工等级。
梁教授告诉机器人大讲堂，在所有的创业故事里面，'测试’绝对是非常精彩和核心的环节。“就像马斯克测试星舰，从SN 1开始爆炸了很多次，但每次都有它的测试目的。这是大家看到的，看不到的更多，我们做无人机的时候开始也经常摔，后来摔得就越来越少了。”梁教授说。在梁教授口中，机器人大讲堂听到了许多黑科技背后个人英雄主义的故事，“做时代英雄”这样的初心构成了许多优秀项目的技术基础，续写了一个又一个传奇。
▍敢为人先 开行业之先河
敢为人先、开行业之先河，这是梁建宏教授等人正在做的事情。
时间来到2021年9月，世界机器人大会在北京亦创国际会展中心正式召开。一款名为「极光壹号」的自清洁扫拖一体机器人横空出世，进入了大众的视野，填补了机器人在社区这一场景的市场空白。这款机器人来自成立不到100天的麦岩智能，梁建宏教授正是这家公司的创始人、CTO。
这是梁建宏教授又一次探索无人区。他告诉机器人大讲堂，他和融创原先的高管李宇浩很早就关注到社区中普遍存在的一个痛点问题，那就是随着人们生活水平的提高和选择的愈发多元化，社区保洁人员出现了短缺，而这类工作迟早会由机器人“接替”。他们通过几个月的调研、访谈分析了几十个需求，发现服务机器人落地社区，为千家万户服务充满可能，这直接促成了麦岩智能这家机器人公司的成立。
短短一个月的时间，这支由融创高管、北航人工智能及机器人专家创建的团队迅速完成了概念机的原理测试。梁教授告诉机器人大讲堂，麦岩智能现在正在完善产品功能，准备进入量产阶段。团队希望能够在明年落地上千台套的社区清洁机器人。公司的愿景是在后年能够实现上万台套的量产。
梁教授告诉机器人大讲堂，基于融创+北航的核心架构，麦岩智能的核心优势主要有三点：第一，融创社区的场景可以很好地帮助团队分析机器人的价值。第二，依托北航团队，从算法到产品的链条很短。国内最早的嵌入式课程由王田苗老师在2002年开设，将算法变成低成本芯片中的功能，团队能够快速实现。第三，从力学到制造的链条很短。梁教授是飞行器制造专业出身，北航机械学院是国内最早的CIMS 863 专项承担单位。从复合材料到钛合金的制造、塑胶的制造等，团队都有着丰富的经验和资源。
将一些核心算法变成嵌入式的控制器，然后再依托一个平台解决一个行业的问题，这已经成为梁教授一批师兄弟创业的底层逻辑。
梁教授告诉机器人大讲堂，麦岩智能在用很快的速度做着难而正确的事情，要做未来社区智慧化的关键一环，要做定位行业的变革者。在梁教授等一批科学家的身上，我们看到了北航“敢为人先”的文化。
创新，是从0 到1 的革命，也是新时代科学家精神的灵魂所在。时代到处是惊涛骇浪，如总书记所说，新时代是需要英雄并一定能够产生英雄的时代。以梁建宏教授为代表的中国科技工作者，正在为人类发展作出着他们的贡献。
追星逐月日千里,创发研转生产力。致敬那些始终工作在科技一线默默无闻的英雄们。