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    閔華松:研發中國第一代協作機器人

    發布者:新聞中心發布時間:2020-10-14瀏覽次數:1469

    圖為:閔華松(中)指導學生使用機器人

    記者 程毓

        書法機器人手持毛筆,沾墨揮毫;單臂機器人聽到語音,精準取物;雙臂機器人自主學習,仿人動作……走進我校機器人與智能系統研究院,功能各異的機器人各顯神通,令人大開眼界。 

        該研究院的創建者是信息學院閔華松教授。他是中國第一代互聯網碼農,研發出中國第一代協作機器人,是“十三五”國家重點研發計劃“智能機器人”“網絡協同制造與智能工廠”專項評審專家,在國內協作機器人市場占有率第一的公司做兼職科學家。2020年9月,閔華松成功入選湖北省優秀博士后。 

    自學成為中國第一代互聯網碼農 

        本科就讀機械專業的閔華松,愛好廣泛。入校后,他加入了詩歌社、作曲班、合唱班,是十足的文藝男青年。憑借充沛的體力和精湛的球技,他還成為學校足球隊的隊員。 

        在大學第一次“觸電”計算機后,從此,他專注于此?!熬拖胫离娔X上的東西怎么實現的?”為了爭取盡可能多的上機時間,他主動到學校計算機中心幫忙維護電腦。半年后,就成了玩計算機的高手。在20世紀80年代末,微型計算機稀缺的年代,他用計算機完成了畢業設計。 

        碩士就讀數控專業,他不滿足于課堂上有限的學習,找國外的網友花了近百美元,購買了《Windows95系統編程》。收到比磚頭還厚、全英文的書,他如獲至寶。之后,他所有的業余時間,幾乎都用來看書、編程。懷著“知其然,還要知其所以然”的好奇心,他自學掌握了扎實系統的編程語言,成為中國第一代互聯網碼農。 

        當身邊的同學熱衷在電腦上打游戲,而他卻熱衷于在鍵盤上編碼。有時看到同學闖關屢屢失敗,他就拿來“練手”,尋找游戲的漏洞,然后修改程序,以“秒速”打完通關。 

        “閔華松編程很厲害!”在同學們佩服的目光中,他更加癡迷計算機。而他碼農的名聲,也傳播開來,找他寫程序的人源源不斷。最火的時候,他做4個碼農群里的版主,大家遇到問題,都找他求助,而他也在解決問題的過程中成為了資深碼農。  

    教授轉行到北航做博士后 

        真正與機器人打交道,是在閔華松破格聘為教授后。當時,他不到40歲,思考著“如何進一步提高自己?”擺在面前的路有兩條:出國做訪問學者,進博士后站工作。 

        出國訪學一般是一年,“走馬觀花地做訪學,不如扎扎實實地做幾年博士后?!彼肷钊胙芯孔约合矚g,但一直沒機會涉足的機器人領域。在與愛人充分溝通后,閔華松放棄教授的優厚待遇,放棄學院副院長的職位,2008年來到北京航空航天大學博士后站。 

        他跟隨導師、國內機器人界的領軍人物王田苗教授,參加制定“十二五”規劃。王教授提出,機器人的核心技術有哪些?中國應該重點發展哪些核心技術?你們充分調研一下。 

        帶著導師交給的重任,也帶著中國機器人未來的發展方向,閔華松不敢有絲毫懈怠。每天,不是在趕往企業的路上,就是在企業的車間里。半年里,他從南到北,跨越十多個省,走訪二十多家企事業,幾乎走遍當時所有涉足機器人的單位,拿出了詳盡的調研報告。 

        調研的結果是:進口機器人占據中國機器人市場的80%以上,只占市場10%左右的國產機器人性能低,特別是電機、減速機、控制器等關鍵部件全部是進口。中國機器人的研發方向是:機器人模塊化、功能部件產業化。而他定下自己的研究目標是:攻克協作機器人的關鍵技術。 

        研究工作舉步維艱,國外機器人技術遙遙領先,但是實行技術封鎖,查得到的公開發表論文,只能看到少量圖表。一切都要靠自己! 

        買來一個國外二手的機器人,他開始“庖丁解?!笔降墓ぷ?。先是動手把零部件一個一個地拆開,邊做記錄,邊做分析,再一個一個地組裝還原。他每天和機器人泡在一起,用了整整一年,“學習吸收了機器人的每個環節和所有技術?!?o:p> 

        只要看到機器人相關的書,他都想盡辦法買來研究。辦公室、實驗室、宿舍里,到處是機器人的書。無數個夜晚,伴隨著鍵盤清脆的低吟,他寫出一段段代碼。 

        想象著這些代碼,將豐富和美好這個世界,他興奮得不眠不休,相繼攻克了操作系統、運動學算法、語言解析器、伺服控制電路板等,一個又一個的“卡脖子”技術。  

    研發出中國第一代協作機器人 

        閔華松2010年從博士后出站,回到武科大。學院騰出一間辦公室給他做實驗室,學校給了一筆科研啟動費。 

        科研總是在“與時間賽跑”。購買設備,招收學生,他親力親為。機器人有腰、肩、肘3個大關節,有腕部3個小關節。如何做成模塊化?閔華松自己設計,自己畫圖,請企業制造零部件,然后自己組裝機器人。 

        看文獻、寫代碼、畫圖紙……科研工作是單調的?!爸灰p手觸摸到鍵盤,內心便會變得寧靜?!遍h華松樂在其中。夜晚,常常是他科研工作的高光時刻,坐在電腦前寫代碼,一寫就是幾個小時,甚至寫到第二天天明。 

        “寫代碼要求非常強的邏輯性,牽一發而動全身,停不下來,也不能停?!彼f,“看到寫出的簡潔、有趣的代碼,很有成就感?!遍L時間地寫代碼,腦力和體力的嚴重透支,40歲他的頭發開始稀疏了,頸腰椎也時時疼痛,常常貼著膏藥。 

        歷經5年,經過反復的試驗,他帶領團隊把電機、減速器和控制器等,做成各種規格的模塊化,安裝在機器人的六個關節處,成功研制出單臂機器人,起名“伍斯特”,成為中國第一代自主研發的模塊化協作機器人。 

        2015年,第12屆國際光電子博覽會在武漢舉辦,他受邀把伍斯特帶到會展上。伍斯特聽著操作人員的語音指令,識別目標,拿取物品……受到專家和觀眾的廣泛關注。 

        第三天,頒發幸運觀眾獎前,主辦方臨時提出,能否請伍斯特頒獎?!皼]問題?!遍h華松爽快地答應。只用了半個小時,他調試了語音系統?!罢埼樗固仡C獎?!敝鞒秩艘宦暱诹?,伍斯特伸出手臂,拿起獎品,漂亮地轉身,遞給幸運觀眾的手中,全場響起掌聲和驚嘆聲。隨著數十家媒體的報道,伍斯特和武科大機器人揚名全國。 

        為了不斷提高機器人的性能,他研發了“機器人關節測試平臺”,對每個零部件進行反復測試,不斷改進各個模塊的性能?!拔覀冄兄频哪K化,可以快速搭建不同構型的機器人,最大限度降低成本和加速投資回報,為機器人產業化打下基礎?!?o:p> 

        這幾年,他帶領團隊研發出一個又一個機器人,有書法機器人、檢測機器人、智能分揀機器人、移動雙臂機器人……2011年、2015年、2020年,他分別主持3項國家自然科學基金,支撐和見證了他為中國擁有自主知識產權的協作機器人做出的成績。 

        2017年,武科大機器人與智能系統研究院成立時,王田苗教授百忙之中抽空參加了揭牌儀式,贊許地說:“做的很不錯!”2019年,閔華松被推薦擔任中國協作機器人標準化工作組副組長,主持國家協作機器人的標準制定。 

        閔華松憧憬著未來:“不遠的將來,我們研制的具有學習能力的機器人,走進工廠企業,走入千家萬戶。擁有自主知識產權的中國機器人,走向世界舞臺,為人類提供更優質的服務和更美好的生活?!?o:p> (攝影 謝曉麗)







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