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房桦：智能巡检机器人的研发与筑造者
“大家好，我是番禺10-2智能化平台巡查机器人‘智巡一号’，大家都叫我‘瓦力’，每天我都要一个‘人’完成6次巡检工作，这是我的眼睛，由8个探头组成，不仅可以识别危险源，还可以读取仪表数据，任何跑冒滴漏都逃不过我的火眼金睛，我的单次巡检时间是1.5小时，87个巡检点，696个巡检任务，上至罐体液位计，下至路边的变送器，一个点我也不能马虎......”在“中国海油”的官网公众号上，一条名为《我和我的机器人同事》的小短片中，用于海上采油平台的防爆型智能巡检机器人“瓦力”正做着自我介绍，获得无数粉丝点赞。而这款智能巡检机器人的研发者便是来自泰山学院信息科学技术学院的房桦老师。
将行业痛点转变为企业发展机遇
在取得工程专业博士学位后，房桦于2012年5月进入国家电网山东鲁能智能技术有限公司（国网电力机器人实验室），任职人工智能研发科室主任，从事电力机器人人工智能系统的研发工作。2016年12月，他进入山东大学信息科学与工程学院、济南中维世纪科技有限公司博士后联合培养工作站，从事计算机视觉方向的博士后科研工作。2017年10月，房桦来到泰山学院信息科学技术学院工作，加入了“机器学习与脑影像分析创新团队”，推动校企共建人工智能产业学院、机器人创新实践中心等项目。
“在石油、化工、热电等厂区，普遍是易燃易爆、有毒有害、高温高压等错综复杂的环境。现场监管困难、运行实时监控滞缓、隐患排查治理复杂等问题，一直是这些行业的痛点。2019年，在一次与中国海油集团的合作洽谈中，房桦老师敏锐地抓取了关键信息，将行业痛点问题转变为我们企业的发展契机，提出研制‘特种智能巡检机器人’。没想到，从当时的灵光乍现到现在，短短的三年里，我们沐点在特种机器人研制方面可谓收获颇丰，在行业里也算小有名气了。”山东沐点智能科技有限公司王士成总经理开心地说道。
基于自身在人工智能、软件工程与计算机科学技术方面的专业素养以及多年来在机器人开发领域的研究与实践，2019年，通过校企合作交流平台，房桦被山东沐点智能科技有限公司聘任为高级技术顾问。在跟随企业与合作方的多次沟通洽谈中，房桦快速给自己制定了一个攻坚目标，他认为研发“特种智能巡检机器人”是当下推动石油化工等特殊行业复杂危险场景下从传统人工巡检模式向自动化、信息化、智能化升级的最为有效也是最为综合的解决方案。这样的项目大有可为，不仅对应契合企业的核心业务，更可以深化自身的研究领域。
一场“高效+智能+安全”的追逐赛
依靠自身独特的计算机技术优势，房桦专注攻坚移动机器人自主定位机器视觉领域，着力破解了环境建模、定位、导航、避障等难点问题。2020年，在沐点与中海油合作项目上，房桦作为项目科技负责人，研制出了中国第一台用于海上采油平台的防爆型智能巡检机器人，为实现海上石油无人化开采与设备巡检迈出了关键一步。同年，在与山东能源集团合作过程中，房桦还发明了用于热电厂锅炉设备巡检的挂轨式智能机器人。这两类特种智能巡检机器人均开创了国内智能化巡检崭新的应用领域，处于国内领先水平。受企业委托，2019年10月，房桦参加“中国博士后创新创业成果大赛”获得企业组银奖，2021年12月其所主持的“海上开采平台防爆巡检机器人”项目入围第一届全国博士后创新创业大赛总决赛并获得优胜奖。
房桦到企业挂职以来，沐点研发的智能巡检机器人系列产品在视觉系统、机械臂控制算法、嵌入式控制算法、导航定位系统等功能上有了显著提升，公司品牌竞争力、影响力大幅增强。3年间，房桦为沐点带动的产品直接经济效益超过800万元，企业品牌增值近3000万元。
当被问及在研发过程中有哪个环节最为感触时，房桦一下子想到的便是“充电”。“与中海油合作研发的防爆巡检机器人，是不允许采用接触式充电的方式，需要进行无线充电，但当时无线充电的产品都以小家电为主，这么大功率的无线充电方式市面上几乎没有，我们项目团队联系了电源生产厂家，按照现场需求定制了样品，发现效果还不错，后续又改进了几款。然而接下去又出现了一道难题，便是机器人充电接收器和无线充电发射端要精准对接才可以保证充电效率，就光这个充电接口问题，我们项目组鏖战了几天几夜。别看这小小的充电接口，这里面可涵盖了视觉、超声波传感器、激光雷达等多传感器信息融合的相关技术。”房桦刚介绍完又补充了一句：“攻关破解技术难题只能靠项目组一个接一个地实验来测试可能性的解决方案，不断调整改进，直至寻求到最佳效果。这是一场‘高效+智能+安全’的追逐赛，稳扎稳打才能获得最后的胜利！”
做实用性技术研究一定要“顶天立地”
以巡检机器人的前期研发成果为基础，从2020年起，房桦特意从学院里选拔了2017级、2018级、2019级、2020级软件工程专业学生组成多个专项科研小组，以计算机视觉、人工智能、模式识别等为方向，精心打磨实用性强、创新度高的课题项目，并带领学生科研小组参加各类省级、国家级大学生创新创业竞赛。2022年，他与冯斌教授作为指导教师带领学生团队获得了“建行杯”第八届山东省“互联网+”大学生创新创业大赛银奖，创造了信息科学技术学院的历史最佳成绩。另外，他也先后指导学生团队获得2020年山东省“鲲鹏杯大学生创新创业大赛”三等奖，2020年“山东省大学生人工智能大赛”二等奖，2021年“挑战杯大学生创业大赛”校内一等奖等荣誉。
“做实用性技术研究一定要顶天，要立地。”这是房桦老师的口头禅。所谓“顶天”指的是要瞄准学术科研的前沿，所谓“立地”指的是要将研究成果真正落于可用武之地。“我指导学生参赛就是为了加深对相关职业的了解，精准获取目前社会的科研关注点，这样不仅便于针对性开展教学科研工作，更利于提高学生的技术创新与实操技能。”房桦表示，如今，制造业正在朝着数字化、智能化的方向快速发展，对技术创新与技能操作人才的要求也不断提高，信息科学技术学院的学生们未来大有可为。
3年的驻企合作研发经历，使房桦收获了企业的认可与信任，山东沐点智能科技有限公司提前与房桦签订了长期课题合作研发协议，并在房桦的对接联络下，与泰山学院信息科学技术学院筹备建设人工智能机器人产业学院，拟成立机器人实验室，为在校大学生提供机器人实训平台，以校企联合的方式培养多元化人工智能专业领域的人才。据悉，截止目前，已有10余名在校生参与了沐点智能公司实习项目研发工作，在此其中，2017级软件工程专业的耿瑞强与铁志洋两位同学，因过硬的专业素养与操作能力直接被企业免试聘用为技术人员。(文稿/王磊斌）
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