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"操作人员通过键盘发出指令后,桔红色的机器人便自如地旋转,伸缩着手臂,迅速、准确地在一块钢板上进行弧焊表演。"
"这一潇洒自如表演的冶钢1号机器人,一九八七年十二月十八日在北京通过了部级鉴定。"
这是新华社一九八七年十二月十八日发出的电讯稿,第二天《人民日报》在一版显著位置,刊登了这则令人兴奋的消息。
参加鉴定的专家认为,冶钢1号机器人是我国第一台完全国产化的机器人。各项技术功能指标,均已达到八十年代世界同类产品的水平,并有所创新,从而填补了我国工业机器人控制系统方面的技术空白。在这之前制造的一百多台机器人,控制系统的软件和部分硬件,都是从国外引进的。
人们没有料到,作为国家实力象征之一的机器人技术,当初是由一个小小的助教率领的一批闯将们攻克的……
他就是余达太,北京市的优秀共产党员,这项事业的带头人。 机器人第一次介绍到中国是一九七二年,在国家机械委情报所的一份杂志上,有一小段文字说国外现在正在搞机器人。但它是什么样子?谁也不清楚,也没有引起多少人的注意。
到了一九七六年,日本的川崎重工把他们与美国一家公司合搞的一台搬运机器人运到中国展览。这时候,人们才明白:"噢,这个家伙就是机器人!"
其实,那只是个简单的机械手。
可行家们开始觉得非同小可,认为这在机械领域和控制领域,是个重大突破。于是在中国,出现了第一次机器人热。北京、沈阳、上海、广州四家研究所首先开展了机器人的研制工作。但由于那时的中国还处于封闭自守的状态,信息的渠道堵塞,对机器人的实质及内容并不了解,结果一个个都有些气馁,不到三年也就偃旗息鼓了。
可是在国外,人类这位神秘而又陌生的"朋友",自从一九六零年在美国诞生,便在人类中间繁衍起来,到了这时已形成了一个庞大的家族。各种类型的具有视觉、触觉、能行走的智能机器人,相继出现在危险和令人厌烦的工作岗位上。
西方一些有见地的机器人专家断言:"到本世纪末,任何一个国家,如果不拥有一定数量和质量的机器人,就不具备进行国际竞争所必需的工业基础。"
被公认为是"机器人王国"的日本,投入巨资,开发高级智能机器人,将机器人作为日本工业的一个象征。就连最保守的英国,也将机器人作为复兴英国工业的主要措施之一。首相撒切尔夫人明确宣称:"谁如果不能紧紧抓住现时机器人技术所提供的有利契机,那么谁就会面临失败。"
据美洲机器人学会预测,到了一九九零年,世界每年将有十几万台机器人降临人世。
"这不是危言耸听吧?"一九七九年四月,刚过而立之年的北京钢铁学院助教--余达太,经过考场的筛选,作为国家 首批派出的留学生前往日本留学的时候,对神奇的机器人还抱着一种将信将疑的态度,"机器人这家伙,真的具有如此神奇的地位吗?"
当余达太来到九州工业大学,参观了"日本机器人鼻祖"山下忠教授的机器人研究室,成为山下忠教授的门生时,他才与机器人结下了不解之缘。
春来秋往,转眼三年过去。余达太以十三门课程全优的成绩,结束了在九州工业大学研究生院的硕士学业。其间,日本《经济新闻》的记者曾对余达太作了这样的报道:"他的专业是自动控制,在山下忠教授的指导下,以现代控制理论及线性控制系统设计方法为重点的学习与研究,而且以取得硕士资格为目标正在奋斗之中。……他住的地方,是离大学十分钟路程的一个六平方米的小屋。每天在研究室要呆到半夜。研究院的规定最少要取得三十个学分,而他已取得了三十六个。"
按照他的条件,可以直接升入博士科深造。外出留学的人,谁不想戴一顶"博士"帽?然而,这样在日本至少还得五年。"读不起,时间太长了!"他默默地想。
他希望能到一家公司的研究所实习半年,看看人家是怎么干的,并借此机会深入考察一下日本工业机器人的研制技术。他认为,这或许会更有实际意义。山下忠教授出面帮助了他,写信给安川电机公司的社长,使他的想法得以如愿。
安川电机公司是世界著名的机器人制造厂家,许多方面都显示了它的无与伦比的实力。在这里,余达太开阔了视野,看到了日本机器人的迅猛发展和水平之高,激发了他强烈的民族责任感。
实习期满前夕,余达太为了寻求回国后机器人方面的国际合作,到了几家公司协商。想不到一个公司的技术部长,却以十分狂妄和鄙视的态度同他交谈。
"我们十五年内不准备和中国进行任何有关机器人方面的合作。"这位部长说,"理由很简单,卖给你们也不会用,更谈不上技术合作了"。
另一家公司则是敲榨勒索,提出他们已淘汰机种的技术引进报价:技术入门费一百万美元,资料费一百万美元,其中还不包括核心技术软件以及约占百分之五十的该公司的外协技术部分。这无异是说,你花多少钱,我也不卖!
"欺人太甚了!"余达太记下了这一切,更加坚定了他回国后要大干一番的意念,要为中华民族争一口气的决心。他制定了一系列技术准备计划,用他平时节省下来的生活费购置了一百万日元的书籍资料和预订了五年三种有关机器人的杂志。这些,无疑为他设立了一个观察世界机器人最新信息的窗口。
安川电机公司的技术部长和研究室的所长得知余达太决定马上回国,几次找他做工作:"根据你的情况,再干半年就可以拿到几项专利了。你是否留下拿几个专利再走?"
"我得赶紧回去!"余达太婉言谢绝了。
回国前,他又去看望了山下忠教授。
山下忠教授说:"你若不能超过我,就不是我的学生!"
他铭记着老师的这句临别赠言。
一九八二年十月,余达太带着对研制机器人的设想和对这一事业的憧憬,踏上了祖国的土地。
当时,与国内改革大潮几乎同时迭起的是一股出国热。其中大多数是为报效祖国而求知深造的有为青年,但也不乏仰慕国外的物质生活的凡夫俗子,他们颇有"壮士一去兮不复返"之势,打算就此跟祖国"拜拜"了。也有一些学成回国的留学生,抱怨国内的条件太差,无法施展自己的"雄才大略",个别人甚至再度"背井离乡",远渡重洋。这对那些正待结业回国的留学生,不能说没有巨大的影响。
然而,余达太没有动摇自己的见解:"不要忘了,国外的条件再优越,也是人家胼手胝足奋斗的结果!也正因为我们落后才需要我们去创造!"
他的妻子王瑜琨同他一道去海关取东西,现在出国回来,哪个不带回"几大件"?她想他也会考虑的,满怀希望地去了。
谁知取出来一看,是二十二箱书籍资料,价值一百一十万日元,相当二十台二十时彩电的钱。除此,只是给在日本的同事捎回的一些衣服和窗帘布。
王瑜琨问:"窗帘布你怎么不买点?"
余达太笑着说:"是的,便宜极了,可我当时怎么没想到呐?"
王瑜琨也笑了。他们是小学的同学。温柔的妻子完全理解丈夫的心思。 为期一个月的国内调研开始了。从北到南,从东到西,余达太先后到了几所大学和一些科研所,接触到的情况都不景气,令他失望。
"中国有十亿人口,你还造机器人,那样不是要使更多的人待业?"
一些起步较早的单位在这种舆论之下,步履维艰,准备下马。但一些高瞻远瞩之士对余达太的来访,表示了极大的兴趣。
上海交通大学的老教授张钟俊,这位世界控制界的权威,听说余达太要搞机器人,特地将他请到家里谈了一晚,热诚地鼓励他:"你应该在这个方向上下功夫,有什么困难你来找我!"紧接着,余达太又走访了一些工厂。
他看到喷砂工人,扛着十几公斤重的喷枪,将五至七个大气压下的绿豆般大小的石英砂喷出,在半封闭的环境中,噪音高达一百二十分贝,几乎超过人能承受的一倍。在这里的工人干一、二年,最多干三、五年,耳朵就不灵了。
汽车点焊作业则给了他强烈的印象。工人要抱着四十至六十公斤重的点焊机进行工作,绝大多数人患有腰肌劳损。工人听说他要搞机器人来干这种苦活儿,十分高兴:"要是能搞成,太感谢你们啦!"
眼前这些人的平凡而忘我的工作精神,深深地感动着和教育着余达太。他心情沉重,默默地离开了车间。是呀,自己作为一个科技人员,却没有想到这样危险、恶劣的工作环境?实在感到内疚!
他满怀科技振兴中国的热望,将调查到的第一手资料给院领导写了一份机器人应该上马的报告。
万事开头难。
按照国家的规定,立科研课题,必须有副教授以上的头衔方可。而余达太当时只是个三十六岁的助教,没有资格。
自动化系主任孙一康教授,这位冶金系统大名鼎鼎的控制专家,出来给余达太撑腰:"你挂我的名,具体的你们去搞吧!成果是你们大家的,失败了,责任由我承担。"
没有资金是不能开张的,在这个关键时刻,钢铁学院和冶金部具有宏观战略眼光的领导们,以改革的气魄,冒着极大的风险,破例贷款一百万元。
最要紧的支持,还是学院领导授权余达太"自由组阁"。这在一九八三年的钢铁学院是破天荒的。
一九八三年三月十三日,这个由一批志同道合的人组成的机器人研究室,就在钢院的一隅宣告成立。别看条件简陋,十八平方米的房子,一张桌子和一把椅子,还都是借来的。人员却是系里的精英:一九六三年毕业于东北工学院的李春寿,是自动控制教研室的副主任;一九六二年毕业于天津大学的张明浩,是自动化基础教研室的主任。这两位都是余达太大学时代的老师。邀请他们"出山",二话没说,主动辞去了正副主任的职务。一个当了关节驱动组组长,另一个当了硬件组组长,成为自己学生的"下属"。
与余达太同届的林文兴,放弃了出国深造的机会,当了软件组组长。年近半百的马香峰副教授和王秉钦讲师,则分别挑起了机构组组长和智能组组长的担子。
奔着机器人事业而来的,还有几名女将和几名刚刚走出校门的大学本科生和大专生。人马齐全了。这些优秀的志愿者,发誓三年内要攻下机器人这项技术,为中国人争口气。但是,这十二个人中除了余达太,其他人连机器人是什么样都没见过,怎么实现开创中国机器人技术道路的理想?
余达太想到的办法只有一个,就是将他在日本学习到的机器人技术,带回的技术资料及文献书籍,百分之百地献给这个集体。然而,这些"读物"全是日文的。特别是一些软件资料,又没有文字说明。当年,日本人将这些资料交给余达太,曾意味深长地说:"这是天书一本,你拿回去也看不懂。"现在,余达太就每天给大家上一个小时的日语课,因为绝大多数人不懂日文,先过语言关,而后再一点一滴地"啃"。
一年过去了,基本掌握了机器人的基本原理和基本技术。在对机器人自身研究的基础上,又对当前世界上机器人研究的两大流派作了分析:欧美派倾向于机器人实验室理论研究,日本则更注意机器人的生产实用性,从中寻找研制中国机器人的思路。
技术方针是关系到一项科研项目能否成功的关键。一开始,就有两条技术路线摆在他们的面前:"引进、学习、消化、仿制、提高"与"自主开发、掌握技术、努力创新"。他们选择了后者。
一九八三年八月,他们决定研制开发"多关节全电动连续路径控制"工业机器人。在不到一年的时间里,三次修改总体设计方案。他们的口号是:"完成的当天,就应该是当时的世界先进水平。"
这里没有"内耗",气氛和谐,配合默契。每一个方案的决定,不分老少,不分师生,尽管常为一个技术问题吵得面红耳赤,但最终还是服从最佳方案。
如果他们想早一点拿出成果,完全可以花钱买一个"洋头",安在自己的机器人身上。但他们摒弃了这种"捷径",而是学习国外的先进经验和基本思想,在此基础上进行自己的设计。硬着头皮,经过无数次痛苦的失败后,终于搞出了自己的机器人控制系统--智能系统。也就是说,中国机器人从此有了自己的"大脑"。这个"大脑",听得懂汉语,能够按照中国人的思维方式去工作。一九八五年八月,参加"中日机器人技术交流会"的日本第一台假手的设计师和制作者山下忠教授,日本安川电机公司机器人研究室主任久良修郭,以及日本第一台多关节全电动工业机器人的设计师二见茂,对这台样机作出了很高的评价。
据悉,国内搞机器人的不下三百家。余达太领导的机器人研究室起步虽晚,但从目前看,拿下全部技术的唯独他们这一家。
一九八五年十二月,国家制定"七五"重大科技攻关课题,决定以技术擂台的方式,选拔机器人控制系统攻关任务的承担单位。翌年三月六日,在由国家机械委主持的有全国六十四位专家参加的论证会上,他们一举夺魁。一九八七年六月,在中国第一届国际机器人展览会上,余达太领导研制的五关节全电动连续路径控制弧焊工业机器人,再一次经受了考验。
当国内十八台机器人在大厅内亮相时,同行们的目光,一下集中到了他们的机器人上。
展览会头三天,美国库卡公司的一位技术员每天都要前来观看表演,一声不吭,到了第三天说话了:"你们这个机器人是整个展厅里中国机器人的最高水平,沿着一条直线走得多稳!"
日本安川电机公司也来了人,见此惊讶道:"七十年代我们开始搞机器人,到八十年代才敢在国际机器人展览会上,让机器人沿着一条空间直线走。我相信中国机器人只有你们一家敢这样干,而且走得一点不抖,我特别佩服!"
按理讲,事情到此为止了。
鉴定会开了,有了成果,论文好写了,奖金也来了,下面你爱咋办咋办,没人再管了,"鉴定会成了追悼会"。
据说现在科技成果能转化为商品的比例小得可怜,只占百分之十几,剩下的都扔了。
余达太认为,这是个很大的浪费,他们不能这么做,希望他们的机器人成为中国机器人的产业。因而在鉴定会之后,就提出了让机器人走出实验室,为国民经济作贡献。现在,他们正全力以赴地在攻这一关!
(原载1989年第3期《学习与研究》)
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