近日，2021丘成桐中学科学奖总决赛落下帷幕，来自杭州第九中学的高三学生时沐朗，凭借“辅助驾驶自平衡自行车”项目，以全球前十的成绩拿下了总决赛计算机优胜奖和中国分赛区一等奖，这也是浙江省今年唯一的“丘奖”。

杭九中的时沐朗同学，拿到的是今年“丘奖”计算机学科的全球优胜奖，他造出了一辆自行车版的“特斯拉”。

酷炫的无人自行车

时沐朗的这辆自行车，拥有简洁流畅的车身，纯白的框架结构。与普通自行车不同的是，车把手上的“眼睛”和坐垫位置的激光雷达，可以把数据实时传回到自行车后轮上方的“中央大脑”，控制自行车保持平衡的同时，按照最优路径行驶。

“我从2019年开始关注并全身心投入这个科学项目。当时看到了清华大学发明的自平衡自行车上，受到启发，想开发自己的平衡与辅助驾驶系统。”

这条路上时沐朗遇到过不少困难，“最难的一点是控制自行车的平衡，自行车不能像汽车那样自由转弯，要满足自行车的运动学特性，研究前后轮的运动轨迹与运动学约束。”

这段时间里，他常常熬到深夜，编写代码、做仿真实验和不断调试系统，最终顺利完成了整个自行车项目。

他的“辅助驾驶自平衡自行车”加入了基于ROS的自研辅助驾驶系统。其中系统中的路径规划与决策模块使用了自主设计的HNPA算法。“HNPA算法，它是基于神经网络与传统算法的一个结合。然后车辆也好或者机器人也好，它都可以实现。”

从小就爱动手发明，上大学后最想学数学

时沐朗自小就对科技发明有着浓厚的兴趣，从小学三年级便开始了。“学校每周都有电脑课，通过接触各式各样的应用程序与益智游戏，这台神奇的机器迅速勾起了我的好奇心。”后来接触了C++、Python等编程语言，更加激发了他的兴趣。

四年级时，时沐朗动用了自己的压岁钱，买了主板、CPU、内存等配件，花了一个多星期，自己组装了一台便携式的小电脑。又用了一个月的时间，写了一个简单的引导系统，使这台电脑能够进行多系统切换与简单的文件读写。

高二时，时沐朗在杭九中的香泡创艺文化节上，搬出了自己发明的“会写诗的机器人”。这个机器人搭载了他自己基于GPT-2框架开发的古文创作系统“雩文”，只要同学们随口说四个字，指定五言或是七言，他的机器人就能在明信片上写下一首律诗，他的摊位也成为那年香泡创艺文化节最热闹的义卖摊位。

一路走来，时沐朗感受很深，“个人的爱好和兴趣，是走向科研之路的起点。热爱一项事物，激起浓厚的兴趣，再激励自己学懂学深。勤加思考，产生领悟和创新。”

“同时，要沉心静气，戒骄戒躁。在漫长的研究过程中沉下耐心，学习前辈的知识并贯通和发扬，将那些看起来遥不可及的智慧，分解成拾级而上的台阶，领悟科研的智慧。”

作为一位高三学生，时沐朗对大学的专业已经有了规划，“先修数学，先把自己基础打牢，后面研究生，未来甚至博士的领域，再细一点，比如说做控制或者做自动驾驶。”