蕴藏在这些小小机器中的是什么，背后又是什么样的东西在赋予它们动起来的“灵魂”？望着科技馆机器人俱乐部橱窗里五花八门的机器人，年幼的管新元如此思考着，期待着有朝一日能够成为在机器背后赋予它们“灵魂”之人。经过不懈努力，他考入了上海交通大学巴黎卓越工程师学院。

本科阶段的学习丰富而充实。四年的时间里，海量的数学物理课程为管新元打下了坚实的数理基础。课余时间，他通过大创与PRP项目参与了机器视觉相关的科研项目，初步对人工智能这一赋予机器灵魂的新技术有了基本的了解，并逐渐产生了浓厚的兴趣。而大四年级，无人机这一小巧灵活的空中机器人又极大地吸引了他的注意。在导师熊箭研究员的课题组里，他开始从事组合式无人机这一新型机模的开发，希望能在这一新兴领域做出自己的贡献。

巴黎卓越工程师学院为学子们提供了前往巴黎与法国顶尖工程师院校双学位交换的宝贵机会，怀揣着一份追求卓越的心，管新元在本科高年级争取到了前往法国国立高等先进技术学校（ENSTA Paris）进行双学位交换的宝贵机会，并在研一年级开始了他的法国之行，在巴黎钻研机器人方向。

上：在法国交流交换期间参观航展

下：在ENSTA Paris交换学习

2024年4月，管新元顺利结束了在法国的双学位交换，返回交大继续完成硕士学业，而课题组开发的新型组合式无人机项目也正在如火如荼地开展。这种崭新的无人机机模由多个小型无人机单元构成，可在空中进行动态的组合和分离，构成不同的构型。组合式无人机有非常丰富的应用。集群中可以选择一架无人机搭载任务载荷，如摄像头、通讯装置，而其余无人机则搭载大容量电池为任务无人机供电。这样一来，无人机组合体便可以通过组合与分离在飞行状态中替换耗尽的空中电池，实现长时间的空中任务。在当前小型无人机续航普遍只有半小时左右的情况下，该新型飞机可以使许多持续性空中任务，如搜救、勘探等成为可能。

在管新元临回国的时间点，组合式无人机正缺乏一种合适的新型控制方法。如果采用类似单体无人机的控制，组合体难以稳定飞行，尤其受外界风力干扰较大，难以在真实室外工况中使用。然而，业界针对这类新型无人机的研究较少，课题组的研究也在发展阶段，缺乏对于控制系统的技术储备。

听闻这一情况，在法国接触过无人机控制方法的管新元主动请缨，以自己的毕业课题接下了这一研发重任。开发新型算法的过程十分煎熬，由于缺乏技术储备，必须大量阅读相关书籍和文献，寻找可能成功的方法。与此同时，毕业课题离结项不足一年，并没有充足的时间补充知识。

在这样的两面夹攻之下，管新元充分发挥不怕困难、敢于钻研的科研精神，日复一日地努力钻研，学习知识与工程开发两手抓，在补充控制理论知识的同时，完成了先前实验室停滞许久的多机仿真环境开发，并逐渐完成了最终算法的推导和部署。时至今日，算法的开发已见成效。仿真验证已经证实，在部署的算法驱动下，课题组自主研发的无人机模型在多机组合状态可以正常飞行，并表现出了比基准算法更加优异的抗风性能，具备未来在实际应用中的部署能力。