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中国机器人的高光时刻

发布日期:2019-04-23 13:49:01 作者:admin 点击:115

   

  有人说:你铭记什么样的历史,就能创造什么样的未来。

  孕育的希望

  1960年,在南京工学院校大礼堂门前,查礼冠站在她研制的机器人面前,这个高度超过两米的巨型机器人能做28个自由度动作。

  谁也没想到中国第一台机器人竟然诞生于这个身形有些瘦弱但眼神很坚定的43岁女性之手。

  两年前,为了迎接“南京无线电技术展览会”,几名学生决定做一个用无线电操纵的机器人,当学生们把这个想法告诉当时已是南京工学院机械系教务处处长查礼冠的时候,立马得到了她的支持,于是师生们就开始大干起来了。

  这在当时是并不被看好的事情,要知道,日本用了很长的时间才造出简单粗制的机器人,而且彼时离展览会只剩下30多天时间。

  没有可借鉴的资料,学生们唯一找到的就是两张从杂志上看到的苏联和日本的机器人照片。可是这两张图片只有机器人外形,没有内部装置图,更没有介绍一点构造原理。

  为了让机器人能模拟出人的腿部动作,30个学生跑遍了南京市的百货公司,物色各种能做跳、跑、点头、摇头等各种动作的小玩具,从这些小玩具中寻找启发。另外还跑到假肢工厂,向老工人请教假肢的制造问题。

  在短短6天时间内,以查礼冠为首的师生30人就完成了250张设计图,讨论修改无数遍,才将机器人设计好。

  经历了找材料和一系列组装问题之后,机器人终于成形。但刚开始,机器人连站都站不稳,走路直摇晃,后来,经过广大师生的共同启发,在机器人的足踝关节安装了四个弹簧,终于解决了这一难题。

  可是在调整电波信号时,接收机却像不驯服的野兽一样,喇叭里发出乱七八糟的尖叫和噪音,十次、二十次地调整,还是不行。

  查礼冠在她写的《机器人诞生了》中说到:“开始时,干扰很大,机器人不听话,叫他走路,他偏转弯。为了叫这顽皮的家伙听话,无线电系的同志们多次反复进行试验,解决了问题。”

  查礼冠教授笔下的“顽皮的巨人”在经历一个月的奋战后终于完工,这是我国在机器人领域上跨时代的一个飞跃。

  黎明前的黑夜

  20世纪70年代,世界科技发展进入到新的里程碑:人类登上了月球,世界上工业机器人开始走向实用化,出现了万名“铁领工人”。

  1962年,第一台工业机器人在美国诞生,1969年,美国做了机器人摘香蕉的人工智能实验,随后,机器人技术在西方一些国家得到了较快的发展,尤其是在日本,发展得更为迅猛,为日本提供了大量的劳动力。

  彼时的谈大龙已经加入了沈阳自动化研究所,和吴继显、蒋新松成为同事,正值文革时期,社会动荡,人人都在搞运动,谈大龙和蒋新松他们通过书本接触到了世界前沿技术——机器人和人工智能。

  1972年,国家提出要把国民经济搞上去,阶级斗争慢慢弱化,吴继显、蒋新松、谈大龙三个人一拍即合,决定搞机器人。

  说干就干,1973年,在向中国科学院递交了开展机器人和人工智能的报告之后,三个人就一起到北京调研,然而却遭遇了质疑,当时在北京各部委宣传机器人和人工智能技术之后,换来的却是嘲笑和不解:“搞机器人?你们那点底子?能弄出来我们就用,有能耐你发明个区分鸡蛋的机器人来。”

  更惊险的是,三个人还没有从北京返回,沈阳那边已经贴起了大字报,说一个胖子领着两个瞎子上北京去调查什么机器人去了。(吴继显当时很胖,谈大龙和蒋新松又都是戴着眼镜)

  于是搞机器人的计划搁浅了。但机器人的种子从此在三个人心上扎根了。

  直到1975年,邓小平复出主持工作后大力推进全国的经济复苏。谈大龙被派往罗马尼亚参加国际“人、机器和控制论”会议,当时国家对于研究机器人的态度慢慢发生了变化。

  由于企业技术改造的需要,在上海出现了以数控技术为基础研发的机器人,如上海针织九厂的插销板控制机器人、上海同和电机厂的压铸用机器人。

  本以为研究机器人的春天来了,但1975年10月,国内又掀起了“反击右倾翻案风”,机器人又被打入冷宫,谈大龙被弄到了沈阳辉山养鸡场。

  有趣的是,当时他被给以的任务是到养鸡场发明一个能挑鸡蛋的机器人,把养鸡场里的种蛋都区分开,保证孵鸡雏时孵出的都是母鸡,这显然是一个整治他的借口,因为以当时的技术是不能做成的。但为了交差,谈大龙还是做出了一个能自动控制温度、湿度并定时给鸡蛋翻身的自动孵化箱。

  半年后,当谈大龙离开养鸡场的时候,为了感谢他,鸡场的人还特意蒸了一大盘子鸡蛋糕。

  曙光初现

  1978年,中国科学院制定规划发展机器人,中国机器人的曙光来临了。

  在这种背景下,1979年10月,上海交通大学机器人研究所成立了,成立时名为“上海交通大学机械手与机械人研究室”,编制12人,挂靠机械工程系。研究方向为:“工业机器人”(国防工办支持);“肌电假肢”(民政部项目)(后转仪器工程系)。

  在研究所成立之前,蒋厚宗就开始组织研究队伍开始研究示教再现式工业机器人,于1979年9月研制成功二自由度示教再现式机器人试验装置,是中国第一台示教再现式的机器人。

  1983年12月初,查礼冠教授带助手黄惟一教授及一位研究生去广州华南理工大学参加由她和华南理工大学谢存禧教授、北京航空航天大学张启先教授等共同发起的第一届全国机器人学会成立大会。

  查礼冠和助手也正在积极筹备教育部在南京工学院准备设立的第一个机器人技术重点实验室。

  但在大会结束的时候,查礼冠与黄惟一在华南理工大学校园遭遇车祸,查礼冠不幸罹难,黄惟一也被撞成重伤。

  1984年,查礼冠的助手黄惟一教授逐渐康复后,继续开始为全国第一个机器人技术重点实验室进行筹备工作,建立了机器人传感与控制技术实验室(现东南大学仪器科学与工程学院机器人传感与控制技术研究所)。目前该实验室已成为在国内机器人领域享有盛誉的江苏省重点实验室。

  1985年,“上海交通大学机械手与机械人研究室”改名为“上海交通大学机器人研究所”。而也正是在这一年,研究所完成了“上海一号”弧焊机器人的研究,这是中国自主研制的第一台6自由度关节机器人。

  此后,“上海三号”喷涂机器人也研制成功。

  实用化

  1986年初,北京的天气还很冷,当时接到中国科学院通知后,谈大龙和蒋新松分别参加了军口和民口“863计划”的制订工作。

  某日,蒋新松派人把谈大龙接到北京大学他的住地,沟通两个口子的讨论情况。在谈到民口自动化领域的情况时,蒋新松说想提两个项目:一个是CIMS,由清华大学负责;一个是智能机器人,由我们负责。

  在讨论了整整一下午之后,他们最后提出四个目标产品,即室外移动机器人、室内移动机器人、水下机器人和高速高精度工业机器人。

  于是,两个人便起草了“智能机器人跟踪计划”,经中央政治局审议,一字未改,顺利通过。智能机器人成为自动化领域的一个主题,被列入“863计划”。

  后来,蒋新松成为自动化领域首席专家,而谈大龙则担任首届智能机器人专家组组长。

  同样在这一年,蒋厚宗教也授受国务院委托,参与制定国家863计划(机器人部分)。863计划启动后,在交大机器人研究所建立了国家“863”高技术机器人装配系统网点开放实验室。

  1990年,上海交通大学机器人研究所将研制的上海一号机器人用于桑塔纳轿车国产化中的转向摇臂焊接,在桑塔纳国产化进程中首次应用了机器人技术;1995年,上海交通大学机器人研究所作为总设计师单位,完成了国家863计划的“精密一号”装配机器人。

  而在特种机器人领域,1983年,蒋新松作为项目负责人,联合国内相关高校和科研院所,开展并完成了中国第一台潜深200米的有缆遥控水下机器人——“海人一号”的研究、设计与试验。

  1985年12月,中国第一台水下机器人样机获得了首航成功,随后一系列水下机器人产品为海上石油开发助攻。

  1990年,在蒋新松的规划与指导下,封锡盛作为项目负责人,完成了潜深1000米的无缆自治水下机器人——“探索者号”。

  1991年,苏联解体,为了加速实现潜深6000米的目标,在资金没有落实之前,蒋新松向国家科委立下军令状,与俄罗斯远东海洋技术问题研究所合作开发6000米CR-01水下机器人。

  后来,由于出差途中眼病复发,谈大龙一只眼睛失明,于是就离开了863专家组。谈大龙后来在采访中谈及这段经历称并不后悔,他把他的研究时光形象地比喻为“耍”,以言其快乐。

  近20年来,我国水下机器人不断发展。载人潜器“蛟龙号”已成功下潜7000米,在科学考察方面取得了一系列丰硕成果,它的总设计师——中船702所的徐芑南,就是蒋新松当年亲自选定的6000米水下机器人的总设计师。“海斗号”已潜深10000米,它的研究骨干也是蒋新松当年的学生。

  我国真正进入了既能上九天揽月,又可下五洋捉鳖的时代。

  产业化

  2007年11月,时任国家“十一五”863计划先进制造领域专家组组长的北京航空航天大学王田苗教授,在北京召集国内机器人相关的研究机构、企业开会,讨论“中国到底要不要做机器人?”。

  据称,当时的意见很不统一,做数控系统研究的院所以及企业,倾向于将机器人并入高端数控系统进行研究,当然,一部分人反对将机器人列入数控专项。

  2008年,哈尔滨工业大学和奇瑞汽车共同重启“十一五”期间第一个机器人产业化项目,2009年,第一台奇瑞机器人研制成功,并投入到奇瑞第三焊接车间进行点焊应用。

  当时在奇瑞担任设备部部长的许礼进见证了这一历史时刻,后来就创立了埃夫特并担任董事长,埃夫特的前身即成立于2007年的芜湖奇瑞装备有限责任公司。

  2009年,新松成功在深交所创业板上市后,成为机器人行业第一家上市的企业。

  从2010年开始,全球的工业机器人市场开始出现小幅增长。据悉,2010年全球供应了115000台工业机器人,这就意味着工业机器人的全球销售量与不景气的2009年相比几乎翻倍。在营业额方面,2010年,机器人制造商的营业额总计20亿欧元,同比增长24%。

  2012年,国家工信部颁布《智能制造装备产业“十二五”发展规划》,工业机器人及智能制造装备迎来了战略性的发展契机。各地机器人产业园如雨后春笋,与此同时,国际、国内机器人企业加速上马上线。

  2013年,我国已成为全球最大的机器人市场,机器人行业也迎来了政策红利期,一时间,新的企业蜂拥而至。

  从2013年到2016年,中国推出了一系列相关产业政策:2013年,工信部发布政策《关于推进工业机器人发展的指导意见》;2015年,国务院发布政策《中国制造2025》;2016年,工信部、发改委、财政部发布政策《机器人产业发展规划(2016-2020)》。

  政策红利也催生了一批批市场试水者。因为门槛相对比较低的,系统集成商领域在2013年开始爆发,截止到2016年,我国系统集成规模已经达到398亿。

  2017年开始,国产机器人进入小幅度井喷期,仅2017年上半年国产工业机器人市场销售价值约为28.3亿元,已达2016年全年总销售价值67%。资本市场的活跃也印证了市场的如火如荼,截止到2017年上半年,已有超过200家涉足机器人业务的企业挂牌新三板。

  回望历史,这些熠熠生辉的瞬间和历史事件,成为中国机器人的“高光时刻”,2019也接近尾声了,谨以此献给仍投身于机器人行业的你和你们,但愿重拾初心,继续奋进!