从天而降的咖啡外卖、摄影师手中的航拍神器、俄乌战场上的军事使用，都印证着无人机技术已成为现代社会中不可获取的一部分。
同时，在受益于国家政策的大力推动下，无人机技术开始赋能在各行各业，目前无人机行业重点应用涉及农林植保、影视航拍、航空航天、安全防范、国土测绘等十余项重点领域以及近百项细分行业，呈现出迅猛发展态势。
在即将到来的2024 HIREP暑期实地科研项目中，我们很荣幸邀请到了自亚洲TOP2高校——香港大学的鲁教授，其致力于研究无人机技术，深入无人机飞行器的控制、机器人控制、非线性自适应控制、基于视觉的导航等领域，涉及多个学科领域，包括航空航天、机械工程、自动化等。
香港大学 博士生导师
苏黎世大学及苏黎世联邦理工学院 博士后研究员
代尔夫特理工大学 博士
IROS智能机器人和系统会议 副主编
IROS 和 AIAA GNC 等顶级学术会议的会议主席/联合主席
在IEEE TNNLS等国际顶级期刊发表论文40余篇
无人机领域中的新锐教授
鲁教授于2010年毕业西北工业大学（NPU）自动化，并在2013年继续攻读西工大非线性飞行控制专业硕士。之后，他跨越大陆与海洋，来到欧洲顶尖工科联盟IDEA联盟战略成员、号称“欧洲麻省理工”的代尔夫特理工大学 (TU Delft) 继续学习飞行控制，获得博士学位。
同年2016，鲁教授开始在“欧陆第一名校”苏黎世联邦理工学院（ADRL 实验室）进行博士后研究。正是在此期间，他从飞行控制方面做了一些转变，探索地面/建筑机器人的控制。
并且，他还在苏黎世大学和苏黎世联邦理工学院（RPG 小组）度过了一段短暂而美好的旅程，在那里他作为博士后研究员致力于无人机的基于视觉的控制研究。
在结束博士后的学习后，鲁教授于2018-2020年间进入香港理工大学就职自主无人机和机器人技术的助理教授。
在这段时期内，鲁教授先后斩获IROS 自主无人机竞赛第三名、AIAA GNC（航空航天顶级会议）最佳研究生论文入围等多项奖项，多次担任 2020 IROS（机器人领域顶级会议）的副主编和 IROS 和AIAA GNC 等会议的会议主席/联合主席。
2020年，鲁教授加入香港大学担任工程学院助理教授与博士生导师（至今），在学术道路上朝着新一阶段前进探究，成为年轻一代教授中的佼佼者。
科技发展不可或缺的研究方向
根据教授的履历背景可以看出其研究方向主要在无人机飞行器的控制器；机器人控制，如机器人机械手和四足机器人；轨迹规划，强化学习，最优控制，非线性自适应控制；基于视觉的导航与控制。
在飞行器的控制方面，无人机的飞行控制系统由传感器、飞行控制器和执行机构等组成，能够实现无人机的自主飞行、导航、定位、避障等功能。飞行控制器作为无人机的“大脑”，负责处理传感器数据，并通过执行机构控制无人机的姿态、位置等。
进入21世纪以来，美国在军事上把自主无人系统看作是颠覆性武器装备，越来越多国家对无人系统技术开始重视。可以预见，未来无人智能系统将在军事、民用上得到更广泛的应用，发挥更大的作用，智能飞控正是其重点研究发展对象。
进一步探究，在教授研究方向涉及的基于视觉的导航与控制中，无人机导航可以看作是机器人对如何安全、快速地到达目标位置进行规划的过程，它主要依赖于当前的环境和位置。随着计算机视觉技术的飞速发展，基于视觉的导航也成为自主导航的一个主要研究方向。
综合方向来看，伴随人工智能、传感和通信等技术的快速发展，无人机领域必将展现出更广阔的应用前景，为人类的生产和生活带来更多科技红利。
香港TOP3直通车
疫情浪潮退散过后，“留学”再度成为求学人的热点话题。香港院校凭借着优质的教学资源、高效地研读时间与极具性价比的费用，成为当前热门的留学选择地。
同时，热门的方向也引来了“万人过独木桥”的景象，港校的录取难度急速上升，加上本就不高的招生比例，申请港校就需要学生具备更优秀的条件。
对于大部分中国学生来说，软实力背景是最大的个人短板，而港校、英美院校已开始着重关注申请者的科研项目经历与学术能力。
通过鲁教授的专业课题，同学们逐步掌握了科研的整体框架、专业知识结构以及独立课题研究等等，不仅弥补了科研经历上的缺失，同时还拿到了教授给予肯定的推荐信，有效提升了申请成功几率。
在录取案例中，同一课题下只要是申请港校的学生几乎都获得了港前三offer，更有甚者同时拿到了香港大学、香港中文大学和香港科技大学三所院校的offer。另外，还有许多申请英美的同学拿到了藤校、G5的录取offer，成功踏入了梦寐以求的目标院校。
而全新的课堂体验、专业深度的课题研究、思维模式的全面提升也让同学们在项目后，有了新的认知与感悟：
“通过科研学习，意识到了在科研过程中需要很多能力，比如：科研的本质是解决问题，尤其是科学问题。通过参与科研项目，可以培养自己发现问题、分析问题和解决问题的能力；科研需要进行实验验证假设，这需要具备实验设计和操作能力。”
“就我个人而言，本次科研课程带给我的是全新的体验：结识了许多德高望重、专业技术过硬的老师，接触到了许多平日里不曾见到的专业知识，学习到了许多先进的学习方法，也认识了来自全国各地的同学。更是对个人的科研能力和水平得到了一个充分的认知，并得到了提升。或许，这一次的科研课程会为我今后的道路点燃一盏指路的明灯，为我的求学之旅照亮前进的路。”
教授课题解析
本课程以无人机传动系统为核心，涵盖了无人机的定义、动力学、飞行姿态评估、PID控制原理与实操案例、高效避障技术以及终端滑模控制等关键内容。通过实验和案例分析，使学生掌握传动系统性能评估与优化的方法，了解如何通过优化设计和参数调节提升无人机传动系统的性能，为提升无人机的整体性能提供技术支持。
该课程旨在培养学生在无人机领域的专业能力和应用能力，为他们未来在机械工程或自动化领域的研究和工作提供有力支持。学生可以将学习的内容融入到课题研究过程中，建立学术思维，找到适合自己的研究方向，并完成研究性课题的选题及课题研究报告。
适合专业方向：机械工程、自动化、控制工程、计算机科学、软件工程、飞行器设计、航空工程、通信工程、电子工程、人工智能与机器学习等等。