物競天擇，適者生存。經過漫長進化的大浪淘沙，生存下來的生物都能夠很好地適應特定的環境。人類通過向大自然學習、借鑑生物的特點，能夠解決很多工程問題。
智能仿生設計實驗室於2018年5月4日成立，正值北京大學120周歲校慶日。實驗室由工學院謝廣明、孫智利、崔悅和李詠梅等教授共同發起創建。
以自然為師，向大自然學習。立足於智能仿生裝備與系統的設計、研發與實際應用，實驗室對自然界生物個體機理和機制進行探究，開展生物個體功能的仿生創新，模仿生物的運動、感知、定位、通信等能力，並高度融合人工智慧、機器人與創新設計。特別地，實驗室還對自然界廣泛存在的集群行為進行探究，模擬自組織的群體協作能力並應用到大規模的人工群體中去。
謝廣明教授
實驗室積極響應著新一代人工智慧發展規劃和軍民融合的國家戰略發展需求，將機器人與人工智慧技術相結合；也傳承並發揚著北京大學「常為新」的精神。實驗室的創立是對之前十幾年科研成果的一種繼承，也是再出發的一個新起點。
在實驗室創立之前， 工學院的相關老師在機器人研究方面已經有了長期的積累，陸續成功研製了機器海豚、機器鯉魚、機器海龜、水陸兩棲機器人等。
實驗室研發的部分仿生機器魚
機器海豚、仿箱魨機器魚、可重構水下機器人平臺（從左至右）
近些年，機器箱魨成為實驗室研發的重點——自然界中的箱魨能夠在急流中保持平穩性和靈活性，實驗室吸取借鑑了它的優點，研發出可以實現行進後退、左右轉彎以及靈活翻滾等三維運動的仿箱魨機器魚。
這條靈活的魚兒可以實際應用於海洋開採，代替人力進行近淺海的海洋生物捕撈。更曾遠赴南極和北極參加實地科考，在冰天雪地之中仍取得了不錯的測試效果。
此外，實驗室的成果，還成功地進行了產業化，世界上首條水下攝影機器魚獲得了2018CES（國際消費類電子產品展覽會）創新獎。
世界上首條水下攝影機器魚
集群控制研究方面，實驗室設計和研製了一套多機器魚協作控制實驗系統，開發了基於視覺的多機器魚實時位姿識別算法以及多機器人協作策略編寫環境，實現對多機器魚的實時分布式控制。
設計和開發的多機器魚協作控制實時仿真系統，是首個以多機器魚協作為仿真對象的軟體系統。這個系統完成了軌跡跟蹤、協作運輸、協作避障等多機器魚協作任務 。
2007年10月，基於自主開發的多機器魚協作控制實驗平臺和仿真平臺，謝廣明教授創立了國際水中機器人大賽，這是首個由中國人創立的國際性機器人賽事。賽事運行至今，參與大賽的國內外高校超過一百所，極大提高了中國在機器人競賽和科研領域的國際聲譽和影響力。
2015年，憑藉「智能仿生機器人與多機器人協作的關鍵技術研究」， 謝廣明教授獲得吳文俊人工智慧科學技術獎創新獎二等獎；同年獲得教育部自然科學獎一等獎，項目為「網絡化動態系統的分析與控制」，2017年該項目再次斬獲國家自然科學獎二等獎。
7個月前，尚處於創立籌備期的工學院智能仿生設計實驗室開始了無人機編隊巡航的策劃與籌備。
無人機編隊巡航是群體控制技術的具體應用場景之一，無論在民用還是軍用方面都具有廣泛的應用前景，備受國內外學者的廣泛關注。這個項目既展示了實驗室的科研成果，同時也是為北大慶生的特色禮物。
在籌備過程中，技術難點是一個重大的挑戰。實現無人機自主編隊巡航，需要解決的問題有很多，最突出的一點是如何實現完全自主飛行。當前很多無人機表演大多已經規劃好飛行軌跡，無人機之間缺少相互聯繫。而實驗室實現的技術，借鑑了鳥類群體飛行行為，使無人機自主編隊並變換隊形，而且可以在飛行過程中避免相互碰撞。
除此之外，還有一系列的非技術難題需要解決，比如時間、經驗、場地、道具等等。但實驗室的同學們耐心而堅持地將其一一解決，最後呈現的效果令人眼前一亮。
面向未來，實驗室有三個發展方向：
首先是新一代智能仿生機器人的設計與研製。實驗室將結合先進材料、微納技術、柔性電子等技術，堅持發展傳統優勢方向——水中仿生機器人，同時向空中飛行以及陸地各種複雜環境下的仿生機器人方向拓展，甚至會涉獵能夠在生物體內執行任務的微納機器人。
其次是群體智能技術的深入研究。進入21世紀以來，工業生產系統規模日益擴大，大量物理設備作為節點通過各種通信方式連接成一個動態演化網絡，例如智能交通及智能電網等。群體智能作為人工智慧技術的主要方向之一，將在這些系統中發揮關鍵作用。實驗室將重點研究水下群體機器人協作、空中群體機器人協作、水陸空聯合群體機器人協作等，甚至包括生物-機器混合系統的智能協作。
第三是智能仿生技術在實際產業中的應用。實驗室要逐步將掌握的先進技術與具體實際應用相結合，促進技術的產業化，服務於人類的生產生活，優先展開的是水資源勘查、水環境監測、水產養殖、水下設施維修等領域的研究。
實驗室將努力踐行「頂天立地」的科研使命。
「頂天」即希望能夠做出具有原始創新性的成果。首先揭示自然界的基本客觀規律，再運用所掌握的規律與大自然和諧共融。這是由簡單的「師法自然」過渡到「道法自然」。
「立地」是真正服務於國家相關的重大戰略需求，例如智慧海洋、海洋強國等戰略，真正切實解決一些實際問題。
雄關漫道真如鐵，而今邁步從頭越！願智能仿生設計實驗室和北大同行，勾勒出屬於自己的濃墨重彩的一筆！
智能仿生設計實驗室成立於2018年5月4日，由工學院謝廣明、孫智利、崔悅和李詠梅等教授共同發起創建。
實驗室立足於智能仿生裝備與系統的設計、研發與實際應用，實驗室對自然界生物個體機理和機制進行探究，開展生物個體功能的仿生創新，模仿生物的運動、感知、定位、通信等能力，並高度融合人工智慧、機器人與創新設計。實驗室還對自然界廣泛存在的集群行為進行探究，模擬自組織的群體協作能力並應用到大規模的人工群體中去。
文字：張靈鳳、高翹楚
編輯：譚詩穎
圖片：北京大學工學院智能仿生設計實驗室
排版：閆鳳玲
責編：園中葵