機(jī)器人將迅速成為世界高度關(guān)注的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)
機(jī)器人作為智能制造的代表產(chǎn)業(yè)，迅速成為世界各國(guó)高度關(guān)注的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。機(jī)器人已經(jīng)站在了中國(guó)制造的“風(fēng)口”之上。劉立教授與機(jī)器人結(jié)緣30余年，其入選中組部“千人計(jì)劃”回國(guó)科研創(chuàng)業(yè)，是推動(dòng)中國(guó)機(jī)器人由研究走向應(yīng)用的第一批創(chuàng)業(yè)者之一，他讓中國(guó)人在世界機(jī)器人領(lǐng)域挺直了脊梁。
矢志報(bào)國(guó)，登上機(jī)器人研制高地
劉立教授是較早涉足機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域的先行者，經(jīng)歷了機(jī)器人技術(shù)迅速發(fā)展30余年的全過(guò)程，并參與或領(lǐng)導(dǎo)了數(shù)個(gè)國(guó)際機(jī)器人里程碑項(xiàng)目。1984年，劉立教授在加拿大McMaster大學(xué)攻讀博士學(xué)位時(shí)開始，他就開始涉足機(jī)器人行業(yè)，并很快嶄露頭角，當(dāng)時(shí)，機(jī)器人研究剛剛成為一個(gè)獨(dú)立的學(xué)科。
1987年，他在取得博士學(xué)位后，加入了加拿大Spar Aerospace公司（現(xiàn)名MDA公司），這家公司在機(jī)械臂研究及制造領(lǐng)域方面久負(fù)盛名。憑借過(guò)硬的專業(yè)技術(shù)及敏銳的洞察能力，劉立很快成為了公司里第一個(gè)來(lái)自中國(guó)大陸的主設(shè)計(jì)師，負(fù)責(zé)多個(gè)空間、工業(yè)和醫(yī)療機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。也正是在這里，劉立參與了國(guó)際空間站機(jī)器人系統(tǒng)早期概念設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)國(guó)際空間站靈巧機(jī)械臂Dextre雙臂機(jī)器人的控制與開發(fā)項(xiàng)目和早期空間操作的技術(shù)支持�！癉extre雙臂機(jī)器人是目前唯一在太空運(yùn)行的靈巧機(jī)械臂，被用于協(xié)助太空行走的宇航員工作，完成接替宇航員危險(xiǎn)的太空艙外工作，是幫助宇航員維護(hù)和服務(wù)空間站的不可或缺的工具。
劉立教授當(dāng)時(shí)所在團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地應(yīng)用了力控制技術(shù)，以控制算法自動(dòng)糾正偏差，憑借此項(xiàng)應(yīng)用，在美國(guó)航天局嚴(yán)格的考核系統(tǒng)下，他們得到了三位宇航員審評(píng)的最高分，這是一個(gè)里程碑式的成果；應(yīng)用同樣的控制算法，他們還完成了世界矚目的衛(wèi)星加注燃料服務(wù)項(xiàng)目；劉立教授所創(chuàng)立的控制算法和軟件，目前仍是國(guó)際空間站和MDA公司的標(biāo)準(zhǔn)軟件。
在MDA公司任職的同時(shí)，劉立也在McMaster大學(xué)機(jī)械工程系及電機(jī)和計(jì)算機(jī)工程系擔(dān)任兼職教授（1991—1996），后擔(dān)任加拿大自然科學(xué)和工程委員會(huì)機(jī)械分會(huì)的專家組成員。在機(jī)器人領(lǐng)域，劉立從沒(méi)有停下探索的腳步。他看到了機(jī)器人在醫(yī)療方面應(yīng)用的巨大潛力，2008年，作為技術(shù)負(fù)責(zé)人之一開發(fā)了兩款醫(yī)療機(jī)器人——Kids Arm和NeuroArm II，受到了業(yè)界的廣泛關(guān)注。
然而在事業(yè)蒸蒸日上的時(shí)候，劉立毅然選擇回國(guó)，讓不少人感到意外，但在了解他的人看來(lái)，這并不奇怪�！拔业母赣H上世紀(jì)40年代畢業(yè)于麻省理工學(xué)院，深感國(guó)家當(dāng)時(shí)對(duì)科技人才的迫切需求，選擇了以畢生所學(xué)，積極投身中國(guó)的醫(yī)藥工業(yè)建設(shè)�！� 劉立說(shuō)，父親的言行在劉立心中烙印下了深刻的愛國(guó)情結(jié)，他放棄了令人艷羨的工作，以國(guó)家的“千人計(jì)劃”為契機(jī)，回到國(guó)內(nèi)進(jìn)入北大任教。
創(chuàng)新的競(jìng)賽，站在同一起跑線上
發(fā)展機(jī)器人的競(jìng)賽是創(chuàng)新的競(jìng)賽。“伴隨著機(jī)器人2.0時(shí)代的到來(lái)，在機(jī)器人這個(gè)新興行業(yè)中，在第二代機(jī)器人的研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域，我們都站在同一條起跑線上�！边^(guò)去30年控制理論的豐厚積淀，讓劉立的項(xiàng)目體系以最快速度搭建了起來(lái)：“我做了許多力控制研究，而現(xiàn)在我們看到的工業(yè)機(jī)器人，還沒(méi)有一個(gè)是力控制的。如果我們應(yīng)用先進(jìn)的控制理論，做好控制和機(jī)械的組合，就能把新一代的機(jī)器人做起來(lái)。比如，我們有四種不同的力控制的辦法，根據(jù)不同的應(yīng)用對(duì)象，對(duì)力做控制和校正�！绷刂萍夹g(shù)的保護(hù)，可以使機(jī)器人和人一起協(xié)同完成工作任務(wù)，機(jī)器人可以成為人的同事、伙伴。
比如，傳統(tǒng)使用機(jī)器人進(jìn)行焊接時(shí)，在極速拐彎的時(shí)候，機(jī)器人機(jī)械臂會(huì)發(fā)生抖動(dòng)，如何解決這個(gè)問(wèn)題？劉立團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地使用機(jī)器人動(dòng)態(tài)模型補(bǔ)償?shù)姆绞絹?lái)解決這個(gè)難題，并且可以按照分系統(tǒng)自適應(yīng)的方式實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償，不需要對(duì)于這個(gè)模型準(zhǔn)確掌握之后再進(jìn)行操作，這在機(jī)器人行業(yè)當(dāng)中，尤其是工業(yè)機(jī)器人當(dāng)中尚屬罕見，大大提高了現(xiàn)在使用的工業(yè)機(jī)器人的性能。
對(duì)于發(fā)展路徑，劉立的思路很清晰：“用我們控制上的優(yōu)勢(shì)和最先進(jìn)的硬件、最先進(jìn)的通訊技術(shù)結(jié)合起來(lái)，把我們中國(guó)制造的擁有獨(dú)立產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品——第二代機(jī)器人盡快由實(shí)驗(yàn)室推向市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。第二代機(jī)器人和第一代機(jī)器人相比，重量更輕，反應(yīng)更敏捷，更為節(jié)能�！�
據(jù)了解，劉立團(tuán)隊(duì)正在加緊研發(fā)具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的品牌雙臂輕型機(jī)器人WEE、品牌服務(wù)機(jī)器人MEE和品牌仿人機(jī)器人NEE等，計(jì)劃于年底推出，這些技術(shù)鑲嵌著完全自主創(chuàng)新品牌，多次填補(bǔ)國(guó)內(nèi)機(jī)器人發(fā)展史上空白的機(jī)器人，圓了我國(guó)自主機(jī)器人品牌崛起的夢(mèng)想。在民族情懷上，劉立教授更是憑借著敏銳的感知和踏實(shí)的實(shí)踐精神，在平凡樸實(shí)的科研歲月中，力爭(zhēng)為關(guān)系國(guó)計(jì)民生的行業(yè)領(lǐng)域注入先進(jìn)機(jī)器人元素的“中國(guó)智造”。
千帆競(jìng)發(fā)，百舸爭(zhēng)流，我們相信在機(jī)器人王國(guó)里，劉立和他的團(tuán)隊(duì)將不斷地締造新的傳奇，將擁有獨(dú)立中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代機(jī)器人推向世界的舞臺(tái)。