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赴澳大利亚UTS-CAS实验室交流心得体会 ——尹欢
时间:2018-09-14 来源:研究生思政办 编辑:yjsszcse 访问次数:4650

本人有幸受邀获得了访问澳大利亚悉尼科技大学的机会,我的访问时间是20186月至9月。悉尼科技大学(University of Technology Sydney,简称UTS)位于澳大利亚新南威尔士州首府悉尼市中心,成立于1988年,是一所充满活力并注重创新的大学。在最新的QS 2019全球大学排名中,UTS位列全球第160名;界年轻大学(校龄小于50年)排名全球第15,澳洲第一。UTS注重对学生的职业培养,尤其是工程学科的学生,就业率和就业情况位于澳洲前列。这所学校和历史悠久的名校很不相同,它没有树木繁茂的校园,整个校区坐落于市中心附近,由若干幢科技感十足的大楼组成。这些大楼绿色环保,总投资超过了10亿澳元。UTS的国际留学生众多,来自不同国家,占整个学生人数的25%比例,因此学校内充满了多元文化。值得一提的是,UTS2014年正式建立了由习近平总书记发起的中国馆,是一个集书籍,视听材料和多媒体显示于一体的综合信息中心。

自动化系统中心Centre for Autonomous Systems,简称CAS,网址: https://www.uts.edu.au/research-and-teaching/our-research/centre-autonomous-systems位于UTS的工程信息技术大楼其主要研究方向主要为自动化机器人。整个中心有二余名在职教师与博后,也有很多博士生与工程师。CAS实验室既有前沿的研究,也有与工业界紧密的工作。整体内容分为基础研究和应用研究:基础研究有即时定位与地图构建(Simultaneous localization and mappingSLAM),人机交互(Human-robot Interaction),运动规划(Motion Planning)等,内容很偏理论,对研究者的数学要求极高,其中SLAM方向处于世界领先水平。CAS的老师和学生积极参加每年举办的各类机器人会议,对学术论文有很强烈的追求;实验室所产出的论文量很高,质量也位于上乘,整体学术研究氛围很浓厚

除了基础研究,CAS还注重应用研究,其中有有工业机械臂、水下机器人等。CAS曾研发出世界第一台桥梁机器人,可以替代人类检查桥梁损耗,维护桥梁结构,使自动化机器人服务于人类社会。这台机器人首先在悉尼大桥上工作,取得了社会各界的关注。此外,还有康复机器人帮助残障人士恢复运动,VR眼镜模拟真实世界等等。总体上,CAS的官网上对他们的应用研究方向和目的划分为三个方向:改善工人的健康与安全;提高生产部门的工作效率和产品质量;帮助有健康状况和残疾的人更充分地参与生活。CAS和很多公司企业有合作,每年的经费足够支撑其对前沿应用技术的研发,在未来CAS还会拓展更多的领域,造福人类社会。

CAS实验室与我们机器人实验室于2013年建立了联合研究中心(UTS-ZJU Joint Research Centre for Robotics Research),每年都会互派学生访问,共同探讨前沿的机器人技术研究,发表最新学术论文,学生的生活费用由访问实验室承担。UTS-CAS的老师会不定期来机器人实验室进行学术报告,讲解CAS正在进行的项目与研究,和同学们进行亲切交流。两所实验室也曾一同组队参加了2015年的亚马逊分拣大赛(Amazon Picking Challenge in ICRA 2015Team Z.U.N.),获得了第四名的成绩。总体来说,我们机器人实验室和UTS-CAS的合作长期而且稳定,由于研究领域基本一致,双方共同完成的研究成果也在逐年积累。

此次访问一共三个月,我主要完成了以下两块工作:

1我和黄守东老师(Shoudong Huang)、赵亮老师(Liang Zhao)一同合作,完成了基于图模型的二维激光地图构建。这个项目是在一个仓库,根据二维激光数据构建精准地图,用于移动机器人定位与导航。我和两位老师一起交流,一同编写代码,最终完成了地图构建。整个过程我学习到了很多未曾接触过的知识,也从两位老师身上学到了科学的思考方式,以及如何高效率地解决问题。在最后得到地图后,可以精准地描述机器人的工作环境,适用于移动机器人室内的定位与导航。

2完成了地图压缩的实验与论文撰写。针对无人驾驶或室外移动机器人,在线设备的资源有限,大尺度三维激光点云地图已经成为计算负担。我分别用整数规划的方法和随机森林模型精简点云,完成对地图的压缩,同时保持定位不变,从而减少了车辆或机器人的计算量与存储空间,使在线加载地图和点云匹配成为可能。完成真实数据实验后,也整理成期刊论文。针对整个方法与过程,我与CAS的老师和同学进行了讨论。

这次访问交流让我受益匪浅,有了很多收获与感想:

首先,让我认识到了英语的重要性。作为国际化的语言,英语是搭建不同国家之间交流的桥梁。UTS-CAS里有很多来自不同国家的同学与老师,大家都是用英语进行交流;尤其是学术内容,英语的描述更具有科学性。掌握英语交流与写作技巧是每个博士研究生必备技能。

其次,学术需要讨论和交流。在博士期间,有很多同一领域的老师和同学和自己接触,要把握好交流机会。学术讨论可以带来意想不到的惊喜,帮助理解最新的前沿学术进展,了解世界各地的学校在研项目。闭门造车不会带来任何最新的学术成果,只会浪费时间。

我也意识到科研需要勇于尝试和犯错。每当一个新的想法或算法被提出,都需要不断的试验测试。勇于尝试不是莽撞,而是大胆地假设,小心地求证;也需要另辟蹊径,提出新的思维解决实际问题。

在悉尼科技大学的三个月里,我经常与周围同学和老师的交流,深入地了解了智能移动机器人的各个领域。在交流的过程中进一步强化了自身对于知识的理解,并开阔了视野,学习了许多之前不曾接触过的知识,尤其是有关同时定位和地图构建方面后端部分的理论研究。这三个月的学习交流为我之后的学习打下了坚实的基础,使我对科研更加充满热情。并且,在独立生活与科研的过程中,我逐渐清晰自己对未来的规划,使我更加坚定前行。

澳大利亚是一个美丽的国家,在澳洲度过的三个月令人难忘。作为南半球经济最发达的国家和全球第12大经济体、全球第四大农产品出口国,其也是多种矿产出口量全球第一的国家。澳大利亚人口高度都市化,近一半国民居住在悉尼和墨尔本两大城市,全国多个城市曾被评为世界上最适宜居住的地方之一。悉尼作为全球著名的旅游和度假城市,吸引了世界各地的的游客,我有幸参观了位于市中心的各处景点以及博物馆,也曾坐车前往郊区围观袋鼠和塘鹅。这三个月的独立生活锻炼了我,也让我大开眼界。

最后,感谢ZJU-CSEUTS-CAS的资助,感谢Shoudong Huang老师和熊蓉老师对我的支持和指导。