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| 本文作者： 叨叨 | 2017-03-10 15:16 |
與想象的不太一樣。原本以為，一家專注研發(fā)機(jī)器人的公司創(chuàng)始人，又自稱“鋼鐵俠”，應(yīng)該像電影中的小羅伯特·唐尼，堅(jiān)毅狂熱，甚至有一些刻薄；至少，也應(yīng)該像埃隆·馬斯克一樣，透露著冒險(xiǎn)家的氣質(zhì)。
張銳卻完全相反，有點(diǎn)失望，但更是驚喜。畢竟，在當(dāng)下中國(guó)資本推動(dòng)的“創(chuàng)業(yè)熱潮”中，我們看多了夸夸其談熱衷畫餅的“明星”，以及蜂擁而上動(dòng)輒數(shù)十個(gè)億的融資，卻很少見踏實(shí)樸素的實(shí)干家。
創(chuàng)業(yè)之前，張銳先后在北航無人機(jī)所、中科院自動(dòng)化所、中國(guó)航天院工作，參與一些科研項(xiàng)目，但每一段工作都很短暫。張銳說，他一直在尋找一件能做很長(zhǎng)時(shí)間的事。
很快，他盯上了雙足大仿人機(jī)器人。
在張銳看來，即便機(jī)器人的研發(fā)似乎有了突破性進(jìn)展，但相比最終目標(biāo)，依然道路漫長(zhǎng)。可是，機(jī)器人創(chuàng)業(yè)能活下去么？他對(duì)此非常冷靜，因?yàn)榭吹搅艘粋€(gè)空白。
長(zhǎng)期以來，由于國(guó)外在機(jī)器人領(lǐng)域起步早，核心技術(shù)壁壘高，國(guó)內(nèi)高校、科研院所想要研究，要么從國(guó)外購(gòu)買，要么自己研發(fā)。前者花費(fèi)巨款，后者由于學(xué)生畢業(yè)往往半途而廢。這就導(dǎo)致無論是學(xué)界還是工業(yè)界在機(jī)器人研發(fā)、商業(yè)上，無法形成能夠比肩國(guó)外的力量。
所以，從一開始，張銳和他的鋼鐵俠科技，就想要率先把研發(fā)的機(jī)器人，應(yīng)用在高校、科研院所、科技館等場(chǎng)景中，為其研究、教育、展示來服務(wù)。這樣做也能夠?qū)崿F(xiàn)“階段性商業(yè)化”，保證公司有足夠的資金運(yùn)轉(zhuǎn)下去，并給投資人帶來收益。
察覺到這片空白的，張銳或許不是第一個(gè)，但在這個(gè)細(xì)分的領(lǐng)域，只有他把產(chǎn)品實(shí)實(shí)在在做出來了，并且有了商業(yè)化的可能。
雷鋒網(wǎng)了解到，其實(shí)若要追溯，人類制造“機(jī)器人”的歷史或許長(zhǎng)達(dá)500年。16世紀(jì)，人造人形機(jī)械僧侶就出現(xiàn)在了教堂，神職人員們借此來“重現(xiàn)”圣經(jīng)故事。而直到1921年，布拉格上演的一幕叫做《Rossum's Universal Robots》的科幻劇，作者卡雷爾 · 恰佩克才在劇中首創(chuàng)（我們現(xiàn)在熟悉的）“Robot”一詞，為這個(gè)“新物種”命了名。
時(shí)過境遷，在制造機(jī)器人這門“手藝”上，人類確實(shí)取得了比較大的進(jìn)步，有關(guān)機(jī)器人的界定也在發(fā)生變化。張銳認(rèn)為，從廣義的角度，機(jī)器人是一個(gè)無人系統(tǒng)，它包括無人機(jī)、無人車、無人艇等自動(dòng)執(zhí)行工作的裝置，也包括通過仿生、仿人的方式研發(fā)的各類智能機(jī)械裝置；從狹義的角度，機(jī)器人則專指后者。
中國(guó)機(jī)器人領(lǐng)域的專家根據(jù)應(yīng)用環(huán)境，將它分為工業(yè)機(jī)器人和特種機(jī)器人兩類。工業(yè)機(jī)器人指的是面向工業(yè)領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)械手或多自由度機(jī)器人，而特種機(jī)器人則是除工業(yè)機(jī)器人之外、用于非制造業(yè)并服務(wù)于人類的各種機(jī)器人。
張銳關(guān)注的雙足大仿人機(jī)器人，便是特種機(jī)器人中的一類服務(wù)機(jī)器人。
在普通人眼里，機(jī)器人看起來是一項(xiàng)黑科技，但基本原理其實(shí)不難理解。羅素在《人工智能——一種現(xiàn)代方法》中做了最簡(jiǎn)單的說明，雖然他說的是一個(gè)綜合的“智慧體”，但機(jī)器人也是一樣的原理：
機(jī)器人通過傳感器感知環(huán)境，“問號(hào)”代表的控制中心，將感知到的信息傳達(dá)給執(zhí)行器，執(zhí)行器再做出相應(yīng)的反饋。其實(shí)和人類行為的發(fā)生本質(zhì)非常相似，人類的視覺、觸覺、味覺等相當(dāng)于傳感器，“問號(hào)”相當(dāng)于大腦，而四肢就是執(zhí)行器。
鋼鐵俠的厲害之處，就是解決了這個(gè)問號(hào)。
自主設(shè)計(jì)研發(fā)硬件和“運(yùn)動(dòng)腦”
據(jù)張銳向雷鋒網(wǎng)介紹，仿人機(jī)器人主要在三個(gè)方面像人，分別是形態(tài)、行為和思維。無論從哪個(gè)方面，設(shè)計(jì)一個(gè)成功的仿人機(jī)器人都難度巨大，難點(diǎn)有三：
仿人機(jī)器人本身是一個(gè)精密的光機(jī)電算一體化系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、組裝都充滿了不確定性挑戰(zhàn)；
讓機(jī)器人學(xué)會(huì)走路，適應(yīng)各類地形，手、腦、腳的控制與協(xié)作非常困難，對(duì)算法和系統(tǒng)都有很高的要求；
讓機(jī)器人有自主決策能力，知道自己在什么場(chǎng)景下要做出什么樣的動(dòng)作，甚至有自己的性格，是最為困難的。
首先需要解決的是形態(tài)問題，這涉及到硬件方面大量的傳感器，但世面上現(xiàn)有的模塊基本不符合要求，要么價(jià)格偏貴，要么精度不夠。鋼鐵俠科技根據(jù)機(jī)器人本身結(jié)構(gòu)自主設(shè)計(jì)研發(fā)，一則為了降低成本，二則為了達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先的品質(zhì)。
在2017年初組裝完成的第二代機(jī)器人里，鋼鐵俠科技放了兩臺(tái)英特爾的處理器，其中一臺(tái)是專門負(fù)責(zé)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)平衡控制系統(tǒng)，另一臺(tái)主要做大腦決策的宏觀規(guī)劃。
因此，在自由度方面，鋼鐵俠科技的ART機(jī)器人單腿是六個(gè)自由度，雙腿是十二個(gè)自由度，踝關(guān)節(jié)是兩個(gè)自由度，髖關(guān)節(jié)是三個(gè)自由度，這讓機(jī)器人走路類似于人的姿態(tài)。
有了硬件還不夠，張銳和他的鋼鐵俠科技研發(fā)了一套運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)，叫做“運(yùn)動(dòng)腦”。運(yùn)動(dòng)腦是基于機(jī)器人的形態(tài)，運(yùn)用正逆向運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)以及人工智能技術(shù)，讓機(jī)器人擁有自主運(yùn)動(dòng)能力的一套決策系統(tǒng)。
“運(yùn)動(dòng)腦”有三個(gè)層級(jí):
第一層級(jí)：關(guān)節(jié)控制
在關(guān)節(jié)處需要采集各關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動(dòng)位置、速度、加速度、力矩等信息，然后由每個(gè)自由度的MCU驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行精密控制。
第二層級(jí)：神經(jīng)中樞控制
根據(jù)機(jī)器人的姿態(tài)、力和力矩、視覺等信息，對(duì)機(jī)器人在各種場(chǎng)景下的步態(tài)進(jìn)行控制。
第三層級(jí)：任務(wù)層控制
當(dāng)對(duì)機(jī)器人直接下達(dá)一個(gè)指令，比如在會(huì)場(chǎng)上找到一個(gè)人，機(jī)器人可能需要轉(zhuǎn)動(dòng)攝像頭，然后找到那個(gè)人，這是最高層的決策。
據(jù)張銳介紹，鋼鐵俠科技提供兩樣?xùn)|西，一個(gè)是機(jī)器人的硬件本體本身，另一個(gè)是開發(fā)環(huán)境。為了讓更多的客戶直接運(yùn)用機(jī)器人，他們把運(yùn)動(dòng)腦進(jìn)行了封裝，用戶可以直接調(diào)用。
雷鋒網(wǎng)了解到，目前鋼鐵俠科技已經(jīng)完成了第二代產(chǎn)品的組裝，也即將完成一個(gè)更大數(shù)額的A輪融資。以中國(guó)工程院李德毅院士為首的國(guó)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)、高校都給予鋼鐵俠科技很大關(guān)注，相信這與張銳的“初心”是相符的。
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