作為高新技術(shù)產(chǎn)品,在很多人的觀念里,機(jī)器人就是強(qiáng)國的象征。不過,在過去很多年時間里,這種高科技產(chǎn)品離普通老百姓的生活是遙遠(yuǎn)的,給人的感覺是“只可遠(yuǎn)觀而不可褻玩焉”!機(jī)器人何時能“飛入尋常百姓家”?這一直是不少人尤其是青少年的深切期盼。值得欣慰的是,作為世界機(jī)器人的“祖先”,中國在機(jī)器人領(lǐng)域的研究一直沒有停滯,改革開放后的發(fā)展速度尤其迅猛,而且目前已經(jīng)有民營企業(yè)涉入機(jī)器人研制領(lǐng)域,機(jī)器人市場化進(jìn)一步擴(kuò)大。專家預(yù)測,中國機(jī)器人到2010年擁有量將達(dá)到17300臺,到2015年,市場容量將達(dá)十幾萬臺套。智能機(jī)器人將成為未來社會的一大主流,并滲透到我們生活的方方面面。娛樂機(jī)器人、家用機(jī)器人、商用機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人將為人類所“奴役”,同時,軍事領(lǐng)域也會有機(jī)器人參與防御和保護(hù)。
北京漢庫科技有限責(zé)任公司就是這樣一家專業(yè)從事數(shù)控設(shè)備及高端機(jī)器人研究和應(yīng)用的高新技術(shù)民營企業(yè),在我國機(jī)器人研究和產(chǎn)業(yè)化沒有蔚然成風(fēng)的背景下做了第一個“吃螃蟹”的人,率先在人形機(jī)器人雙足行走方面取得技術(shù)突破,第一次讓國產(chǎn)人形機(jī)器人獨(dú)立行走起來,擺脫中國人形機(jī)器人不會行走的尷尬。漢庫雖然是一家成立于2005年的年輕企業(yè),但發(fā)展勢頭迅猛,至今已經(jīng)成功和清華大學(xué)、中國科技大學(xué)、北京科技大學(xué)、重慶大學(xué)等數(shù)十所高等院校通力合作,為其提供機(jī)器人創(chuàng)新訓(xùn)練方案及設(shè)備。此外,漢庫還開發(fā)了適合國內(nèi)的行走機(jī)器人研究開發(fā)訓(xùn)練方案HUMANLAB系列人形機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室和類人雙足機(jī)器人的創(chuàng)新訓(xùn)練課程。
在即將到來的2008北京奧運(yùn)會,漢庫針對奧運(yùn)福娃專門設(shè)計(jì)了“福娃機(jī)器人”,給“科技奧運(yùn)”又添一抹靚麗顏色。一支由擁有多年研究機(jī)器人經(jīng)驗(yàn)的留日學(xué)者和數(shù)控專家組成的研發(fā)團(tuán)隊(duì),在“80后”總經(jīng)理張更深的帶領(lǐng)下,正逐步走上機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化之路。
讓機(jī)器人行走不再尷尬
“它有17個自由度,舵機(jī)扭力可達(dá)14 KgCm,可以完成很多高難度的動作,如俯臥撐、前滾翻、后滾翻、側(cè)翻、跑步、單杠表演等,添加遙控器等無線收發(fā)模塊后可以組隊(duì)表演。非常適合科技館、學(xué)??萍脊?jié)等科普展覽和機(jī)器人大賽舞蹈部分的比賽?!痹诮邮苡浾卟稍L的時候,總經(jīng)理張更深給記者演示了他們的最新產(chǎn)品——HGR-3型人形機(jī)器人,這是專門為舞蹈表演、競技設(shè)計(jì)的雙足步行機(jī)器人,“人形機(jī)器人在國內(nèi)還處于新興領(lǐng)域。國內(nèi)的類人型機(jī)器人競賽主要有兩個項(xiàng)目:機(jī)器人直線行走表演和創(chuàng)意舞蹈競賽。機(jī)器人直線行走是讓人型的機(jī)器人在一條綠色地毯上沿著兩條白色直線前進(jìn),到指定距離后停止,在此過程中,機(jī)器人摔倒視為失敗,以時間最短者獲勝。機(jī)器人創(chuàng)意舞蹈表演是指用一個或一個以上的機(jī)器人配合自己選定的音樂進(jìn)行舞蹈動作展示,評委從技術(shù)難度,表演效果,創(chuàng)意程度等方面給與評分,在這個項(xiàng)目上,往往幾個機(jī)器人組合具有更大的競爭優(yōu)勢。我們作為專門研發(fā)、批量生產(chǎn)人形機(jī)器人的公司會竭誠為中國教育做貢獻(xiàn)?!?/p>
人形機(jī)器人是科技含金量最高的機(jī)器人,是所有機(jī)器人的代表。人形機(jī)器人本質(zhì)是一種融合造型技術(shù)、機(jī)械、電子、傳感器、計(jì)算機(jī)軟硬件和人工智能等眾多先進(jìn)技術(shù)的機(jī)電一體化系統(tǒng),已經(jīng)成為一個國家高科技實(shí)力和發(fā)展水平的重要標(biāo)志。
在第十屆科博會和V815中關(guān)村民族品牌精品展上,漢庫機(jī)器人活蹦亂跳,手舞足蹈,吸引了眾多的觀眾駐足觀看。有些觀眾將其誤以為玩具,事實(shí)上,人形機(jī)器人是一種高科技的集成品,其背后的一舉一動都涉及到非常關(guān)鍵的技術(shù)。其中最典型的是機(jī)器人的行走技術(shù)。
目前,在國際上能攻克機(jī)器人行走技術(shù)這一難題的也僅限于少數(shù)幾個發(fā)達(dá)國家。在我國,對人形機(jī)器人的研究起步于上個世紀(jì)90年代,一些科研院所自發(fā)地進(jìn)行了一些純研究,然而由于種種原因,人形機(jī)器人的行走問題一直沒有解決。
據(jù)張更深介紹,國內(nèi)曾有兩家研究機(jī)構(gòu)研制過人形機(jī)器人,其中一家研制的機(jī)器人具有人形機(jī)器人的外觀,然而,卻不能像人一樣行走;另一家研究機(jī)構(gòu)研制的人形機(jī)器人,只能做一些簡單的行走動作,行走時必須像木偶一樣用繩子吊著。
如果機(jī)器人不能行走,就不是一個完整的產(chǎn)品。機(jī)器人的行走涉及到17個關(guān)節(jié)要動,即要有17個自由度,每一個關(guān)節(jié)又涉及到程序植入、電機(jī)等內(nèi)容。由于需要大量的人員、資金等方面的投入,同時又面臨技術(shù)風(fēng)險和市場風(fēng)險,國際上將該技術(shù)形象地比稱為“無底洞”。
漢庫科技是一家典型的中小型民營企業(yè),在資金方面捉襟見肘,在人員投入方面也比較單薄,然而,在進(jìn)行機(jī)器人研發(fā)方面卻像一面旗幟,進(jìn)行著艱苦的研發(fā)工作。據(jù)張更深介紹,研發(fā)人員在機(jī)器人行走方面付出了大量心血,由于研發(fā)需要靈感,研發(fā)人員為編寫程序,有一段時間簡直是不分晝夜的,一宿不睡覺的事情也是常有的,每個程序員的工作時間都超過了1000小時,使得漢庫最終攻克了人形機(jī)器人的行走這一難題。
經(jīng)過兩年多的技術(shù)開發(fā)與儲備,漢庫公司已成為國內(nèi)第一家完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán),可以研發(fā)、批量生產(chǎn)和銷售人形機(jī)器人的企業(yè)。
奧運(yùn)福娃機(jī)器人呼之欲出
2008年8月,北京將舉辦第二十九屆奧運(yùn)會,屆時來自世界各地的賓客將齊聚北京。辦一屆“有特色、高水平”的奧運(yùn)會,是中國13億人的期望,在“科技奧運(yùn)”的統(tǒng)領(lǐng)下,各行各業(yè)的專家、企業(yè)家都使出了渾身解數(shù),力爭將最具科技含量的產(chǎn)品呈現(xiàn)在世人面前。作為高新科技的象征,機(jī)器人的制造自然備受關(guān)注。人形機(jī)器人是體現(xiàn)我國科技水平正在蒸蒸日上的最好的代表。
“當(dāng)許多賓客在迎賓處的時候,奧運(yùn)福娃機(jī)器人會依次用英語和漢語向大家介紹著自己:‘我叫貝貝,非常歡迎您的到來。您都喜歡看哪些奧運(yùn)項(xiàng)目呀?我可以表演給您看,踢足球、舉重、單杠……哦,您喜歡中國功夫和太極呀,我來演給您看……同時,晶晶、歡歡、迎迎和妮妮也向八方賓客們手舞足蹈?!笨偨?jīng)理張更深繪聲繪色地向記者描述著未來的情景。
漢庫將為2008北京奧運(yùn)會設(shè)計(jì)一款福娃機(jī)器人,此機(jī)器人具有福娃的外觀,能說會道,可表演多種奧運(yùn)項(xiàng)目。“奧運(yùn)福娃能使人們更直觀地感受到2008北京奧運(yùn)的科技內(nèi)涵,以及體現(xiàn)在每個細(xì)節(jié)上的科技品味。目前,公司在技術(shù)上已完全具備制造福娃機(jī)器人的能力,獲得相關(guān)方面的授權(quán)之后,漢庫將生產(chǎn)奧運(yùn)福娃機(jī)器人,讓福娃動起來”。
在所有的機(jī)器人中,人形機(jī)器人是人類最接近的機(jī)器人。只有人形機(jī)器人才能象人類一樣的行走,一樣的生活。人形機(jī)器人不僅是所有機(jī)器人的代表,而且是世界各國最看好的機(jī)器人,也是繼工業(yè)機(jī)器人后人類投入精力最大的機(jī)器人。人形機(jī)器人最重要的指標(biāo)就是行走。以日本為例,每年的投入達(dá)到180億日元。
人類一直有兩個夢想:一是長生不老,二是不要自己動手。前者就是克隆人、器官移植、器官再造;后者就是仿生人,即像人一樣的機(jī)器人,我們一般稱之為人形機(jī)器人。現(xiàn)今,從世界角度看,人形機(jī)器人還處于起步階段,日本在這方面的投入最大,效果也最好。我國也十分注重人形機(jī)器人的開發(fā),國家先后在國家重點(diǎn)大學(xué)搞起了人形機(jī)器人研究室。
北京漢庫科技有限責(zé)任公司是一家注冊于中關(guān)村上地信息產(chǎn)業(yè)基地,從事數(shù)控、自動化設(shè)備及高端機(jī)器人研究和應(yīng)用的高新技術(shù)企業(yè)。漢庫于2005年3月開始涉足人形機(jī)器人研究,至今已自主研發(fā)、批量生產(chǎn)四大系列的近20款機(jī)器人產(chǎn)品。漢庫在人形機(jī)器人方面擁有較強(qiáng)的比較優(yōu)勢:國內(nèi)第一個批量生產(chǎn)人形機(jī)器人的公司;國內(nèi)第一家將人形機(jī)器人引入科普、教育和服務(wù)業(yè)的公司。同時,漢庫也是國內(nèi)機(jī)器人種類最多的公司。
漢庫公司擁有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力,在珠三角和長三角分別擁有加工制造工廠。得到國內(nèi)外客戶的一致好評。在單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、三維造型設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)、快速成型等領(lǐng)域有著多年的研究和成功案例。
機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化之路
早在西周時期,我國的能工巧匠偃師就研制出了能歌善舞的伶人——這是我國最早記載的機(jī)器人。春秋后期,我國著名的木匠魯班,在機(jī)械方面也是一位發(fā)明家,據(jù)《墨經(jīng)》記載,他曾制造過一只木鳥,能在空中飛行“三日不下”。三國時期馬鈞設(shè)計(jì)了一種叫“水轉(zhuǎn)百戲”的木偶玩具,他用水力使木輪轉(zhuǎn)動,輪子設(shè)置的木人都一起動彈起來,有的擊鼓吹簫、有的唱歌跳舞、有的爬繩倒立,還有的舂米磨面、斗雞雜耍,設(shè)計(jì)精巧、造型優(yōu)美、栩栩如生、變化無窮、壯觀多姿。蜀國丞相諸葛亮成功地創(chuàng)造出了“木牛流馬”,并用其運(yùn)送軍糧,支援前方戰(zhàn)爭,其原理據(jù)說至今仍然是個不解之謎。如果說,上述記載還多少帶點(diǎn)傳奇色彩的活,那么,漢朝發(fā)明的指南車,利用齒輪定向機(jī)構(gòu),使車上的人的右手始終指向南方,則可以認(rèn)為是迄今為止得到證實(shí)的世界最早的機(jī)器人。這比歐洲發(fā)明的報時機(jī)器人早了一千多年。因此,可以毫無愧色地說:機(jī)器人的“祖先”在中國。
五千年的文化是中華民族最寶貴的財(cái)富,科技與文化聯(lián)姻,會使科技更加貼近大眾。娛樂機(jī)器人是科技與文化互動的一大結(jié)晶,機(jī)器人舞獅子、抬花轎、敲架子鼓、挑燈籠正在吸引大眾的眼球。如果把工業(yè)機(jī)器人歸為第二產(chǎn)業(yè)的話,那么娛樂機(jī)器人將是第三產(chǎn)業(yè)的機(jī)器人,它將比第二產(chǎn)業(yè)的工業(yè)機(jī)器人承載更多的文化和服務(wù)內(nèi)涵。聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會的一項(xiàng)調(diào)查報告指出,家用機(jī)器人很有可能成為21世紀(jì)最重要的市場。專家預(yù)測,中國機(jī)器人到2010年擁有量將達(dá)到17300臺,到2015年,市場容量將達(dá)十幾萬臺套。
作為一家企業(yè),擁有機(jī)器人技術(shù)的漢庫公司不可能僅僅止步于機(jī)器人技術(shù)。將機(jī)器人產(chǎn)品推向市場,讓大眾認(rèn)識并逐漸接觸漢庫機(jī)器人也是非常重要的工作,這甚至比機(jī)器人技術(shù)研發(fā)更重要,因?yàn)橹挥凶龅搅水a(chǎn)業(yè)化,將產(chǎn)品賣出去,才可能支撐公司的持續(xù)發(fā)展以及進(jìn)一步的技術(shù)研發(fā)。漢庫對我國的機(jī)器人市場做了認(rèn)真周詳?shù)姆治鲋?,將目光瞄向了機(jī)器人教育、娛樂和服務(wù)業(yè)。
目前,漢庫已經(jīng)將自己所掌握的人形機(jī)器人技術(shù)向高等院校開放,高??梢允褂脻h庫的源代碼,進(jìn)行機(jī)器人教學(xué)、實(shí)驗(yàn),或者在漢庫機(jī)器人的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次研發(fā)。對于高校,尤其是理工科院校來說,人形機(jī)器人是進(jìn)行工程訓(xùn)練、教學(xué)實(shí)驗(yàn)和研究的理想平臺。
為此,漢庫建立了HumanLab人形機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室解決方案、LetsRobot仿生機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室解決方案等一系列實(shí)驗(yàn)室解決方案。課程教學(xué)內(nèi)容、方法和手段全面采用國內(nèi)外先進(jìn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)J?,使學(xué)生在“做中學(xué),學(xué)中做”,以提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和動手能力,并不斷地拓展和延伸,使之能夠廣泛適用于各個專業(yè)教學(xué)實(shí)踐、創(chuàng)新和競賽要求。漢庫雖然是一家成立于2005年的年輕企業(yè),但發(fā)展勢頭迅猛,至今已經(jīng)成功和清華大學(xué)、中國科技大學(xué)、北京科技大學(xué)、重慶大學(xué)等數(shù)十所高等院校通力合作,為其提供機(jī)器人創(chuàng)新訓(xùn)練方案及設(shè)備。
科普展示也是漢庫市場拓展的一個重要的領(lǐng)域,科技館中的機(jī)器人表演是國家科技、文化和社會發(fā)展的形象體現(xiàn)和重要窗口,它集中展示了我國五千年有代表性的科技成就,展示了當(dāng)今世界科技發(fā)展的前沿和趨勢。據(jù)張更深介紹,國內(nèi)已有數(shù)家科技館表示出對漢庫機(jī)器人的濃厚興趣。
自2005年漢庫涉足機(jī)器人領(lǐng)域以來,至今已自主研發(fā)設(shè)計(jì)、批量生產(chǎn)人形機(jī)器人、仿生機(jī)器人、工業(yè)機(jī)器人和輪式機(jī)器人四大系列的近20款機(jī)器人產(chǎn)品。漢庫是一家小企業(yè),員工不到30人,資金也很有限,當(dāng)記者問及是什么讓漢庫如此自信時,張更深告訴記者,漢庫擁有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)。據(jù)他介紹,漢庫是一家民營企業(yè),資金全部是自籌的,大部分資金都投入于機(jī)器人技術(shù)研發(fā),其他開支能省的都省了,但公司技術(shù)研發(fā)的步伐從來沒有停止過,漢庫目前每隔2—3個月都會推出一款新型機(jī)器人,目前漢庫已淘汰了兩代機(jī)器人。
我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,國民科技水平和消費(fèi)水平的逐步提高,以及創(chuàng)新環(huán)境的日趨成熟使得漢庫對機(jī)器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景充滿信心。
30年前,比爾·蓋茨毅然棄學(xué),創(chuàng)立微軟,成為個人電腦普及革命的領(lǐng)軍人物;30年后的今天,他預(yù)言,機(jī)器人即將重復(fù)個人電腦崛起的道路。點(diǎn)燃機(jī)器人普及的“導(dǎo)火索”,這場革命必將與個人電腦一樣,徹底改變這個時代的生活方式。
我們期待漢庫。