
圖為:閔華松(中)指導(dǎo)學(xué)生使用機(jī)器人
記者 程毓
書法機(jī)器人手持毛筆,沾墨揮毫;單臂機(jī)器人聽到語(yǔ)音,精準(zhǔn)取物;雙臂機(jī)器人自主學(xué)習(xí),仿人動(dòng)作……走進(jìn)我校機(jī)器人與智能系統(tǒng)研究院,功能各異的機(jī)器人各顯神通,令人大開眼界。
該研究院的創(chuàng)建者是信息學(xué)院閔華松教授。他是中國(guó)第一代互聯(lián)網(wǎng)碼農(nóng),研發(fā)出中國(guó)第一代協(xié)作機(jī)器人,是“十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“智能機(jī)器人”“網(wǎng)絡(luò)協(xié)同制造與智能工廠”專項(xiàng)評(píng)審專家,在國(guó)內(nèi)協(xié)作機(jī)器人市場(chǎng)占有率第一的公司做兼職科學(xué)家。2020年9月,閔華松成功入選湖北省優(yōu)秀博士后。
自學(xué)成為中國(guó)第一代互聯(lián)網(wǎng)碼農(nóng)
本科就讀機(jī)械專業(yè)的閔華松,愛好廣泛。入校后,他加入了詩(shī)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(xué)校足球隊(duì)的隊(duì)員。
在大學(xué)第一次“觸電”計(jì)算機(jī)后,從此,他專注于此?!熬拖胫离娔X上的東西怎么實(shí)現(xiàn)的?”為了爭(zhēng)取盡可能多的上機(jī)時(shí)間,他主動(dòng)到學(xué)校計(jì)算機(jī)中心幫忙維護(hù)電腦。半年后,就成了玩計(jì)算機(jī)的高手。在20世紀(jì)80年代末,微型計(jì)算機(jī)稀缺的年代,他用計(jì)算機(jī)完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。
碩士就讀數(shù)控專業(yè),他不滿足于課堂上有限的學(xué)習(xí),找國(guó)外的網(wǎng)友花了近百美元,購(gòu)買了《Windows95系統(tǒng)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(yè)余時(shí)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(xué)掌握了扎實(shí)系統(tǒng)的編程語(yǔ)言,成為中國(guó)第一代互聯(lián)網(wǎng)碼農(nóng)。
當(dāng)身邊的同學(xué)熱衷在電腦上打游戲,而他卻熱衷于在鍵盤上編碼。有時(shí)看到同學(xué)闖關(guān)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(guān)。
“閔華松編程很厲害!”在同學(xué)們佩服的目光中,他更加癡迷計(jì)算機(jī)。而他碼農(nóng)的名聲,也傳播開來,找他寫程序的人源源不斷。最火的時(shí)候,他做4個(gè)碼農(nóng)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(nóng)。
教授轉(zhuǎn)行到北航做博士后
真正與機(jī)器人打交道,是在閔華松破格聘為教授后。當(dāng)時(shí),他不到40歲,思考著“如何進(jìn)一步提高自己?”擺在面前的路有兩條:出國(guó)做訪問學(xué)者,進(jìn)博士后站工作。
出國(guó)訪學(xué)一般是一年,“走馬觀花地做訪學(xué),不如扎扎實(shí)實(shí)地做幾年博士后。”他想深入研究自己喜歡,但一直沒機(jī)會(huì)涉足的機(jī)器人領(lǐng)域。在與愛人充分溝通后,閔華松放棄教授的優(yōu)厚待遇,放棄學(xué)院副院長(zhǎng)的職位,2008年來到北京航空航天大學(xué)博士后站。
他跟隨導(dǎo)師、國(guó)內(nèi)機(jī)器人界的領(lǐng)軍人物王田苗教授,參加制定“十二五”規(guī)劃。王教授提出,機(jī)器人的核心技術(shù)有哪些?中國(guó)應(yīng)該重點(diǎn)發(fā)展哪些核心技術(shù)?你們充分調(diào)研一下。
帶著導(dǎo)師交給的重任,也帶著中國(guó)機(jī)器人未來的發(fā)展方向,閔華松不敢有絲毫懈怠。每天,不是在趕往企業(yè)的路上,就是在企業(yè)的車間里。半年里,他從南到北,跨越十多個(gè)省,走訪二十多家企事業(yè),幾乎走遍當(dāng)時(shí)所有涉足機(jī)器人的單位,拿出了詳盡的調(diào)研報(bào)告。
調(diào)研的結(jié)果是:進(jìn)口機(jī)器人占據(jù)中國(guó)機(jī)器人市場(chǎng)的80%以上,只占市場(chǎng)10%左右的國(guó)產(chǎn)機(jī)器人性能低,特別是電機(jī)、減速機(jī)、控制器等關(guān)鍵部件全部是進(jìn)口。中國(guó)機(jī)器人的研發(fā)方向是:機(jī)器人模塊化、功能部件產(chǎn)業(yè)化。而他定下自己的研究目標(biāo)是:攻克協(xié)作機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)。
研究工作舉步維艱,國(guó)外機(jī)器人技術(shù)遙遙領(lǐng)先,但是實(shí)行技術(shù)封鎖,查得到的公開發(fā)表論文,只能看到少量圖表。一切都要靠自己!
買來一個(gè)國(guó)外二手的機(jī)器人,他開始“庖丁解牛”式的工作。先是動(dòng)手把零部件一個(gè)一個(gè)地拆開,邊做記錄,邊做分析,再一個(gè)一個(gè)地組裝還原。他每天和機(jī)器人泡在一起,用了整整一年,“學(xué)習(xí)吸收了機(jī)器人的每個(gè)環(huán)節(jié)和所有技術(shù)。”
只要看到機(jī)器人相關(guān)的書,他都想盡辦法買來研究。辦公室、實(shí)驗(yàn)室、宿舍里,到處是機(jī)器人的書。無數(shù)個(gè)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(gè)世界,他興奮得不眠不休,相繼攻克了操作系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)學(xué)算法、語(yǔ)言解析器、伺服控制電路板等,一個(gè)又一個(gè)的“卡脖子”技術(shù)。
研發(fā)出中國(guó)第一代協(xié)作機(jī)器人
閔華松2010年從博士后出站,回到武科大。學(xué)院騰出一間辦公室給他做實(shí)驗(yàn)室,學(xué)校給了一筆科研啟動(dòng)費(fèi)。
科研總是在“與時(shí)間賽跑”。購(gòu)買設(shè)備,招收學(xué)生,他親力親為。機(jī)器人有腰、肩、肘3個(gè)大關(guān)節(jié),有腕部3個(gè)小關(guān)節(jié)。如何做成模塊化?閔華松自己設(shè)計(jì),自己畫圖,請(qǐng)企業(yè)制造零部件,然后自己組裝機(jī)器人。
看文獻(xiàn)、寫代碼、畫圖紙……科研工作是單調(diào)的。“只要雙手觸摸到鍵盤,內(nèi)心便會(huì)變得寧?kù)o?!遍h華松樂在其中。夜晚,常常是他科研工作的高光時(shí)刻,坐在電腦前寫代碼,一寫就是幾個(gè)小時(shí),甚至寫到第二天天明。
“寫代碼要求非常強(qiáng)的邏輯性,牽一發(fā)而動(dòng)全身,停不下來,也不能停?!彼f,“看到寫出的簡(jiǎn)潔、有趣的代碼,很有成就感?!遍L(zhǎng)時(shí)間地寫代碼,腦力和體力的嚴(yán)重透支,40歲他的頭發(fā)開始稀疏了,頸腰椎也時(shí)時(shí)疼痛,常常貼著膏藥。
歷經(jīng)5年,經(jīng)過反復(fù)的試驗(yàn),他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)把電機(jī)、減速器和控制器等,做成各種規(guī)格的模塊化,安裝在機(jī)器人的六個(gè)關(guān)節(jié)處,成功研制出單臂機(jī)器人,起名“伍斯特”,成為中國(guó)第一代自主研發(fā)的模塊化協(xié)作機(jī)器人。
2015年,第12屆國(guó)際光電子博覽會(huì)在武漢舉辦,他受邀把伍斯特帶到會(huì)展上。伍斯特聽著操作人員的語(yǔ)音指令,識(shí)別目標(biāo),拿取物品……受到專家和觀眾的廣泛關(guān)注。
第三天,頒發(fā)幸運(yùn)觀眾獎(jiǎng)前,主辦方臨時(shí)提出,能否請(qǐng)伍斯特頒獎(jiǎng)。“沒問題。”閔華松爽快地答應(yīng)。只用了半個(gè)小時(shí),他調(diào)試了語(yǔ)音系統(tǒng)。“請(qǐng)伍斯特頒獎(jiǎng)?!敝鞒秩艘宦暱诹睿樗固厣斐鍪直?,拿起獎(jiǎng)品,漂亮地轉(zhuǎn)身,遞給幸運(yùn)觀眾的手中,全場(chǎng)響起掌聲和驚嘆聲。隨著數(shù)十家媒體的報(bào)道,伍斯特和武科大機(jī)器人揚(yáng)名全國(guó)。
為了不斷提高機(jī)器人的性能,他研發(fā)了“機(jī)器人關(guān)節(jié)測(cè)試平臺(tái)”,對(duì)每個(gè)零部件進(jìn)行反復(fù)測(cè)試,不斷改進(jìn)各個(gè)模塊的性能?!拔覀冄兄频哪K化,可以快速搭建不同構(gòu)型的機(jī)器人,最大限度降低成本和加速投資回報(bào),為機(jī)器人產(chǎn)業(yè)化打下基礎(chǔ)?!?/p>
這幾年,他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一個(gè)又一個(gè)機(jī)器人,有書法機(jī)器人、檢測(cè)機(jī)器人、智能分揀機(jī)器人、移動(dòng)雙臂機(jī)器人……2011年、2015年、2020年,他分別主持3項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金,支撐和見證了他為中國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的協(xié)作機(jī)器人做出的成績(jī)。
2017年,武科大機(jī)器人與智能系統(tǒng)研究院成立時(shí),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(cuò)!”2019年,閔華松被推薦擔(dān)任中國(guó)協(xié)作機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化工作組副組長(zhǎng),主持國(guó)家協(xié)作機(jī)器人的標(biāo)準(zhǔn)制定。
閔華松憧憬著未來:“不遠(yuǎn)的將來,我們研制的具有學(xué)習(xí)能力的機(jī)器人,走進(jìn)工廠企業(yè),走入千家萬戶。擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的中國(guó)機(jī)器人,走向世界舞臺(tái),為人類提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和更美好的生活。” (攝影 謝曉麗)