搭建自主无人系统“强引擎”
赋能矿山无人开采“加速跑”
打造工业巡检机器人自主“新品牌”
孜孜以求，忘我工作
在奋斗中书写精彩人生
他就是
信息科学与工程学院副教授
自主无人系统方向实验室负责人王俊生
2023年，习近平总书记给东北大学全体师生回信，一字一句的亲切嘱托，如同春风化雨，温暖了广大师生的心房，更激发了校园里科研工作者的爱国情怀与奋斗精神，成为全校师生勇毅前行的强大动力。东北大学信息科学与工程学院副教授、自主无人系统方向实验室负责人王俊生团队认真学习贯彻习近平总书记重要回信精神，勇攀高峰、迎难而上，用一个个技术突破践行着习近平总书记的殷殷嘱托。
“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”在人工智能技术飞速发展、工业智能领域面临诸多变革与挑战的当下，产学研一体化深度融合已成为培养创新人才的关键路径，而高校实验室则是创新人才培养的核心阵地。2022年初，王俊生带领团队通过校企合作，成功组建了“矿山无人化开采联合实验室”和“云端智能机器人安全运行技术联合实验室”。同年12月，他又负责建立了东北大学信息科学与工程学院自主无人系统方向实验室，旨在为本科生和工程硕士提供前沿领域的实验教学平台，满足其在自主无人系统等技术领域的迫切需求。
“矿山无人化开采联合实验室”由王俊生团队与中铁十九局集团矿业投资有限公司、中汽研（天津）汽车工程研究院有限公司联合成立。从创立伊始，王俊生带领团队坚持产学研融合发展，以科技成果转化为锚点，兢兢业业，稳扎稳打，在短短几年内就取得了耀眼的成绩。实验室依托王俊生主持的国家自然科学基金面上项目“矿山未知行驶条件下无人矿卡的数据驱动故障诊断方法研究”，开展无人驾驶矿用卡车的故障诊断与预测性维护技术攻关。团队还承担了沈阳天安特种机器人有限公司“煤矿井下支架搬运机器人的支架定位软件开发”项目，解决了煤矿井下高粉尘、昏暗光线、无源条件下支架的亚厘米级定位难题，实现了冲击地压防护支架的自动搬运，填补了国内空白。
此外，王俊生还参与了国家重点研发计划“战略性科技创新合作”重点专项——“选矿过程关键设备故障诊断与产品质量在线管控技术”。该项目旨在减少磨矿过程的人工操作依赖，提高生产效率。开创性地提出了针对选矿厂带式输送机堵料故障、中碎/细碎圆锥破碎机衬板严重磨损故障等问题的诊断方法，并设计了球磨机和带式输送机的故障预测系统。项目相关成果于2023年登上中央电视台《丝路同行》系列节目。
“看似寻常最奇崛，成如容易却艰辛”。坚持不懈、矢志创新的精神贯穿于王俊生的每个科研项目中。在承担中国科学院沈阳自动化研究所的技术开发项目“基于FPGA的实时以太网技术开发”时，王俊生遇到了上百个技术难题，加上项目周期紧张，挑战倍增。面对重重困难，他连续两个月每天工作15小时以上，凭借多年的工程经验和技术积累，最终达成了预期技术指标。
工业巡检机器人的研发和应用，是王俊生科研道路上的重要里程碑。在丹东东方测控技术股份有限公司委托的“选矿作业中磨矿过程的轮式巡检机器人开发”项目中，王俊生带领团队克服了复杂的技术难题，开发出了适用于辽宁首钢硼铁有限责任公司矿山选矿主厂房磨矿过程巡检任务的轮式移动机器人。该机器人通过5G/WiFi无线网络与云服务器连接，能够远程控制和监测机器人行为，一旦发现异常，自动发出警报。经过500小时的连续不间断工业巡检测试，该机器人已达到工业级巡检机器人的可靠性要求，并计划在国内矿山行业进行大面积推广。（图a为该机器人的最终产品形态，采用了满足工业防护等级的外观设计图，图b为研制过程中该机器人在辽宁首钢硼铁有限责任公司矿山选矿主厂房的测试现场）。
尽管巡检机器人成绩显著，王俊生在矿业领域的探索从未止步。近年来，他的团队在智能化、安全性、适应性及成本等方面对工业巡检机器人展开深入研究，并取得了显著进展。团队已完成矿山工作环境四足巡检机器人的设计、算法开发、加工、装配和调试，并于2024年10月在辽宁首钢硼铁选矿厂进行测试，该四足机器人的应用将大幅提升巡检效率和设备安全性。同时，团队还完成了基于视觉SLAM技术的无人机自主导航实验，并利用多光谱图像识别技术实现设备超温和非法入侵检测。
自主无人系统方向实验室为王俊生的团队提供了可靠的硬件平台，助力研究向无人驾驶领域进发。他们自主研发了基于机器视觉和气动软体机械手的物料自动分拣系统，以及微型公交车无人驾驶软件算法，目前已实现东北大学南湖校区的无人驾驶路试，微型公交车横向控制精度小于0.2m，达到了国内先进水平。2025年，东北大学南湖校区将实现3台微型公交车、3条公交线路的无人化运营，为师生提供便捷出行，并推动智能产品服务的可持续发展，以及符合“双碳”目标的智能制造和绿色校园建设。与此同时，王俊生还与中汽研（天津）汽车工程研究院合作，开发了NVH便携式测试设备，成本降低50%以上，性能优于国外同类产品，因而被广泛应用于4S店，为我国汽车质量提供了保障，取得了显著的经济效益。
产学研合作项目的一个重要特点是要求新产品、新技术的研发周期较短，这是王俊生和许多科研人员共同面临的挑战。王俊生始终认为，科研中的失败是常态，成功是偶然。短暂的成功后，往往会迎来新的失败周期；因此，只有真正热爱科研、耐得住寂寞的人才能胜任这一工作，而对科研人员最大的褒奖就是创新带来的成就感。
实验室外的王俊生，是循循善诱的导师，为学生们指引航向；也是默默耕耘的教材编写者，致力于为工科专业贡献兼具前沿性和实用性的教学内容。随着“智能+X”类新工科专业的兴起和对相关教材需求的日渐迫切，“编写一本教材”这一想法在王俊生脑海中酝酿已久。他带领团队历时2年完成了教材《自主无人系统》的编写与出版。该书是从事无人系统自主、智能控制相关工作的入门教材，从一般无人系统的知识入手，分享了在开发实际无人驾驶系统中积累的经验，对推进新工科人才培养、产业发展发挥了积极作用。此外，根据机器视觉和气动软体机械手的物料自动分拣系统和教学实例，王俊生团队撰写了《电子信息类专业学位研究生课程教学案例》，该教材于2024年正式出版。
“对国家的热爱，对科研的热爱，对教学的热爱，促使我孜孜不倦地用自己有限的力量做一点点事情。”在产学研深度融合的征途中，他是知识的探索者，更是创新的推动者；面对科研难题，他以坚韧不拔之志，视挑战为进步的阶梯。未来，王俊生将怀揣着炽热的爱与梦想，以奋斗为笔，以创新为墨，继续书写科研人的青春华章，描绘祖国科技强国的壮美蓝图！
