從最初的機械手，到現在的服務(wù)機器人，機器人在提高產(chǎn)品質(zhì)量、發(fā)展綠色制造、服務(wù)人民生活等方面發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。“不久的將來(lái)，一切人‘不能干，干不好，不想干’的事，都可以由機器人代勞。”他微笑著(zhù)說(shuō)。

　　今年71歲的曹祥康雖已退休多年，但他仍想為我國機器人發(fā)展發(fā)揮點(diǎn)“余熱”，參與編寫(xiě)《機器人發(fā)展戰略研究報告》是他目前的主要工作之一，偶爾也會(huì )輔導一下孫子功課。“現在的孩子可了不得，中學(xué)就參加機器人設計大賽，想當年我30多歲才知道robot（機器人）。”

　　在這位我國機器人事業(yè)的開(kāi)創(chuàng )者之一，原北京機械工業(yè)自動(dòng)化研究所機器人研究室主任看來(lái)，更“了不得”的是過(guò)去30多年來(lái)我國機器人技術(shù)的飛速發(fā)展。

　　機械手：我國最早的一批工業(yè)機器人

　　提起機器人，或許你會(huì )首先聯(lián)想起美國大片《變形金剛》。然而，曹祥康告訴記者，現實(shí)生活中的機器人并不一定具有人的外形特征，美國1958年研制出第一臺工業(yè)機器人，外形有點(diǎn)像坦克，我國早期的機器人也與人形相去甚遠。

　　上世紀70年代初期，我國科技人員從外文雜志上敏銳地捕捉到國外機器人研究的信息，開(kāi)始自發(fā)地研究機器人。“那時(shí)進(jìn)口雜志很貴，研究單位不舍得買(mǎi)，每次都要騎車(chē)到機械工業(yè)情報所查資料，俄文還可以，英語(yǔ)不太在行，只好一邊學(xué)英語(yǔ)一邊找資料。”起步的艱辛遠不止這些。“中國的人都用不了還搞機器人？”上海出版的某刊物更是把機器人視為批判對象，扣上一頂“唯心主義的偽科學(xué)”的帽子。

　　對此，曹祥康說(shuō)，中國人口眾多，但并非任何惡劣環(huán)境都適合人去作業(yè)，諸如粉塵、毒氣、噪聲、振動(dòng)、高低溫、放射性、高壓帶電、水下作業(yè)等惡劣工作環(huán)境下，用機器人作業(yè)，可以把人解放出來(lái)。不過(guò)，“為了保險起見(jiàn)，大家決定將robot翻譯成‘機械手’。”

　　在科研院所和高校“惡補”機器人理論的同時(shí)，工廠(chǎng)技術(shù)人員也開(kāi)始在實(shí)踐中尋求突破。當時(shí)，在我國工廠(chǎng)沖壓作業(yè)上下料時(shí)，由于生產(chǎn)節拍過(guò)快，又缺乏相應的安全保護設置，工人稍有不慎，手指就可能被切斷。“出于對工人階級的感情”，加上技術(shù)革新的需要，上海、東北等地工廠(chǎng)的技術(shù)人員自發(fā)地研發(fā)機械手，如上海汽車(chē)配件二廠(chǎng)研制的汽車(chē)燈殼沖壓機械手、天津鍛壓機械廠(chǎng)研制的鍛件上下料機械手，這就是我國最早的一批工業(yè)機器人。

　　“早期機械手的控制原理很簡(jiǎn)單，基本上就是‘擋塊’定位，換做沖壓別的零件，就擰擰螺絲調整一下‘擋塊’的位置。曹老話(huà)鋒一轉，“就是這些簡(jiǎn)單的技術(shù)，卻解決了很多實(shí)際問(wèn)題，工廠(chǎng)斷指事故明顯減少，工作效率也大大提高。”

　　工業(yè)機器人：駛入國家規劃發(fā)展的快車(chē)道

　　80年代中期，我國機器人的研發(fā)單位大大小小已有200多家，然而，由于多半從事的是低水平、重復性的研究，全國尚無(wú)一臺機器人產(chǎn)品問(wèn)世，直至1985年，我國機器人才迎來(lái)了“春天”。

　　1983年12月，新華社內參上一篇建議我國發(fā)展機器人技術(shù)的文章直抵中央，時(shí)任國家計委主任宋平做了“給與重視、適當支持”的批示。“國家計委科技司司長(cháng)傳達給我，讓我們盡快組織專(zhuān)家論證，提交工業(yè)機器人‘七五’發(fā)展規劃的初步框架。”曹祥康當晚激動(dòng)地睡不著(zhù)覺(jué)，平時(shí)舍不得打電話(huà)的他破例給一些外地同行掛了長(cháng)途。

　　1985年，工業(yè)機器人被列入了國家“七五”科技攻關(guān)計劃研究重點(diǎn)，目標鎖定在工業(yè)機器人基礎技術(shù)、基礎器件開(kāi)發(fā)、搬運、噴涂和焊接機器人的開(kāi)發(fā)研究等五個(gè)方面。

　　“按照規劃要求，不僅要做出樣機，還要將樣機用于生產(chǎn)。”曹祥康研究室負責開(kāi)發(fā)噴漆機器人。留給他們的時(shí)間不足4年，當時(shí)面臨的困難可想而知，但誰(shuí)也沒(méi)想過(guò)退縮。“國家拿出錢(qián)讓我們做，拼了命也要做成。”曹祥康的話(huà)擲地有聲。

　　正是憑著(zhù)這股兒拼勁，1990年，工業(yè)噴漆機器人PJ-1如期完成。這是我國第一臺噴漆機器人，專(zhuān)家鑒定結果認為：“其主要技術(shù)性能達到80年代中期國外同類(lèi)產(chǎn)品水平。”這臺機器人也成了明星，“戴著(zhù)大紅花到各地展覽，甚是風(fēng)光”。

　　與此同時(shí)，其他幾種機器人的商品樣機也已完成，還分別在第一汽車(chē)廠(chǎng)、第二汽車(chē)廠(chǎng)和南京汽車(chē)廠(chǎng)建立了自動(dòng)噴漆生產(chǎn)線(xiàn)，駕駛室焊接線(xiàn)、弧焊工作站等應用示范點(diǎn)。“節省了從外國技術(shù)引進(jìn)的費用近數百萬(wàn)美元。”更為主要的是，我國形成了一支從事機器人研發(fā)的技術(shù)隊伍。說(shuō)到這里，曹祥康開(kāi)心地笑了。

　　從90年代初期起，在國家“863”計劃支持下，我國工業(yè)機器人又在實(shí)踐中邁進(jìn)一大步，具有自主知識產(chǎn)權的點(diǎn)焊、弧焊、裝配、噴漆、切割、搬運、包裝碼垛等7種工業(yè)機器人產(chǎn)品相繼問(wèn)世，還實(shí)施了100多項機器人應用工程、建立了20余個(gè)機器人產(chǎn)業(yè)化基地。

　　國際競爭中，我國工業(yè)機器人的優(yōu)勢也日益凸顯。清華大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)系教授，第四屆、五屆國家“863”智能機器人主題專(zhuān)家組組長(cháng)賈培發(fā)舉例說(shuō)，1995年，京城摩托車(chē)廠(chǎng)計劃建立9個(gè)機器人工作站，雖然世界著(zhù)名機器人廠(chǎng)商ABB公司再三承諾比我國新松公司報價(jià)都要低很多，京城最終還是選擇了新松。

　　水下機器人：機器人技術(shù)躋身世界前列

　　1997年6月18日，我國機器人領(lǐng)域值得自豪的日子。煙波浩淼的大海作證：我國6000米無(wú)纜水下機器人試驗應用成功，標志著(zhù)我國水下機器人技術(shù)已達到世界先進(jìn)水平，我國成為世界上少數具有深海探測能力的國家之一，為我國新世紀開(kāi)發(fā)海洋資源贏(yíng)得了主動(dòng)權。

　　“人們將其視為成功發(fā)射了一顆返回式的‘海洋衛星’。”賈培發(fā)說(shuō)。

　　這樣的評價(jià)并不為過(guò)。在約6000米的深海中，大拇指指甲蓋大的面積要承受將近1噸的壓力；受海水和海流的影響，水下機器人要比空中更難指揮和定位；由于電磁波在水中信號衰減嚴重，只能用聲納聯(lián)絡(luò )；為了對抗海水對材料的腐蝕，必須采用抗腐的特殊材料；空中衛星能采用太陽(yáng)能電池供電，而水下機器人只能自帶“干糧”……

　　上世紀七八十年代，中國科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化所蔣新松提出“結合中國國情，把特殊環(huán)境下工作的機器人作為中國機器人技術(shù)發(fā)展的突破口”的設想。有一次，他在南海艦隊調研時(shí)了解到，因海上救撈或開(kāi)采石油的需要，潛水員在水下工作時(shí)，20米以下很難看清目標，50米以下深水作業(yè)時(shí)只能靠手摸，對人體傷害極大，潛水員有時(shí)水下呼吸所需費用一分鐘相當于一克黃金。

　　這更堅定了蔣新松研究水下機器人的決心。在幾位德高望重的科學(xué)家鼎力支持下，蔣新松得到中國科學(xué)院100多萬(wàn)元的科研經(jīng)費，開(kāi)始了“海人一號”100米水下機器人的研制，該機器人于1985年、1986年先后首航和深潛試驗成功。“七五”期間，國家將“海洋和水下機器人技術(shù)開(kāi)發(fā)”列為科技攻關(guān)重點(diǎn)項目之一。

　　然而，“在國家863計劃實(shí)施之前，我國研制的都是有纜遙控水下機器人，工作深度僅為300米。”賈培發(fā)說(shuō)。

　　1986年底，中共中央24號文件把智能機器人列為國家863計劃自動(dòng)化領(lǐng)域兩大主題之一，代號為512，其主要目標是“跟蹤世界先進(jìn)水平，研發(fā)水下機器人等極限環(huán)境下作業(yè)的特種機器人”。

　　在國家863計劃精心組織下，1994年“探索者”號研制成功，它工作深度達到1000米，甩掉了與母船間聯(lián)系的電纜，實(shí)現了從有纜向無(wú)纜的飛躍。從1992年6月起，又與俄羅斯科學(xué)院海洋技術(shù)研究所合作，以我方為主，先后研制開(kāi)發(fā)出了“CR-01、CR-02”6000米無(wú)纜自治水下機器人，為我國深海資源的調查開(kāi)發(fā)提供了先進(jìn)裝備。

　　2008年，水下機器人首次用于我國第三次北極科考冰下試驗，獲取了海冰厚度、冰底形態(tài)等大量第一手科研資料。

　　“過(guò)去我們在國外考察時(shí)，深水作業(yè)機器人連參觀(guān)都不讓?zhuān)?0年代他們出費用請我們過(guò)去，我們想看啥看啥，他們是想跟我們合作。”今非昔比的變化讓賈培發(fā)無(wú)比自豪。

　　服務(wù)機器人：未來(lái)社會(huì )不可或缺的幫手

　　家中老人戴上腕表式監測儀，它就可24小時(shí)監測老人的血氧和脈搏變化，發(fā)現異常時(shí)，會(huì )立刻趕到老人身邊做出語(yǔ)音提醒，并給其家人發(fā)送報警短信；當發(fā)現陌生人闖入時(shí)，它會(huì )發(fā)出警報，并對陌生人拍照，以彩信的方式發(fā)送到主人的手機上；它還是小朋友忠實(shí)的小伙伴，其豐富的兒童教育娛樂(lè )資源更是讓小朋友在互動(dòng)交流中輕松學(xué)到知識……

　　2008年11月25日，國內首臺家用網(wǎng)絡(luò )智能機器人——塔米（Tami）在北京亮相，以上這些科幻作品中出現的場(chǎng)景成為現實(shí)。

　　北京航空航天大學(xué)機械工程及自動(dòng)化學(xué)院院長(cháng)，第六屆國家863計劃機器人技術(shù)主題專(zhuān)家組組長(cháng)王田苗告訴記者，相對于已經(jīng)成熟的工業(yè)機器人來(lái)說(shuō)，我國服務(wù)機器人起步較晚，與國外也存在較大差距。“我們基本上是一邊需要補工業(yè)機器人，一邊還需要發(fā)展服務(wù)機器人。”

　　他介紹說(shuō)，我國服務(wù)機器人的研究始于90年代中后期。近年來(lái)，在國家863計劃的支持下，我國“服務(wù)機器人軍團”不斷壯大：

　　仿人機器人走出實(shí)驗室，我國成為繼日本之后投入實(shí)際展示應用的第二個(gè)國家；

　　烹飪機器人實(shí)現小規模量產(chǎn)，它能做出50多種美味菜肴，烹飪水平不低于專(zhuān)業(yè)廚師；

　　機器人護理床、智能輪椅等各種助老助殘服務(wù)機器人相繼問(wèn)世，并積極推進(jìn)服務(wù)機器人產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程；

　　國內的大型玩具企業(yè)正在和科研院所合作，研發(fā)高端玩具機器人產(chǎn)品，企業(yè)的積極參與將推動(dòng)以高端玩具為代表的教育娛樂(lè )機器人的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程……

　　“2005年，我國服務(wù)機器人市場(chǎng)開(kāi)始初具規模。”同年，發(fā)展服務(wù)機器人被列為國家 863計劃先進(jìn)制造與自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)項目。2006年，發(fā)展智能服務(wù)機器人被列為《國家中長(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要（2006—2020年）》。2008年，科技部將北京四季青模范敬老院和上海徐家匯福利院列為服務(wù)機器人應用示范區。

　　目前，我國的服務(wù)機器人主要有吸塵器機器人，教育、娛樂(lè )、保安機器人，智能輪椅機器人，智能穿戴機器人，智能玩具機器人，同時(shí)還有一批為服務(wù)機器人提供核心控制器、傳感器和驅動(dòng)器功能部件的企業(yè)。

　　據預測，隨著(zhù)中國老齡化社會(huì )的到來(lái)，在未來(lái)的十年之內，服務(wù)機器人在中國的需求會(huì )有明顯的增長(cháng)，家庭護理機器人、玩具機器人、安控機器人、清潔機器人將是最為需要的。預計到2010年，中國兒童玩具機器人的消費將達到100億元人民幣以上。

　　對此，王田苗表示，我國有望在十年內突破仿生材料與機構、感知技術(shù)、自主移動(dòng)與控制技術(shù)、人—機交互技術(shù)等一些服務(wù)機器人關(guān)鍵技術(shù)。“到那時(shí)，距離服務(wù)機器人真正走入社會(huì )和尋常百姓家就更近了一步。”

　　而在此前，中國人工智能學(xué)會(huì )副理事長(cháng)洪炳镕教授也曾表示，“20世紀90年代，我們進(jìn)入因特網(wǎng)時(shí)代；21世紀前半葉，我們將進(jìn)入機器人時(shí)代。從現在起，再過(guò)10年，機器人有望進(jìn)入普通中國人家庭。”

　　講述

　　曹祥康：難忘兩次學(xué)術(shù)交流會(huì )

　　1977年，全國機械手技術(shù)交流大會(huì )在浙江嘉興召開(kāi)，這是我國歷史上第一個(gè)以機器人為主題的大型會(huì )議。

　　作為大會(huì )的主持人，曹祥康“沒(méi)想到會(huì )來(lái)那么多人”：會(huì )前正式發(fā)函的有百十來(lái)人，最后來(lái)了小500人。除西藏以外，全國各省市都有代表參會(huì )。

　　時(shí)隔30多年，曹老憶起當年的“壯觀(guān)場(chǎng)面”仍激動(dòng)不已。“一個(gè)招待所住不下，只好分住在幾個(gè)招待所，開(kāi)會(huì )時(shí)按照提前設定好的路線(xiàn)，把各個(gè)招待所的人都‘串’起來(lái)。”

　　參會(huì )的人太多，會(huì )場(chǎng)不得不臨時(shí)改在一間舊工棚。很多代表都爭先恐后地上臺介紹經(jīng)驗，“臺上講得認真，臺下聽(tīng)得起勁。”曹老說(shuō)，當時(shí)開(kāi)會(huì )都是自帶糧票，差旅費也是自理，即便這樣也擋不住大家的熱情，代表白天聽(tīng)完報告，晚上還追到其他代表住處要圖紙，能拿到一張飄著(zhù)墨香的油印材料都被當寶貝似的留著(zhù)。

　　這次會(huì )議開(kāi)啟了我國機器人學(xué)術(shù)交流的新紀元。此后，有關(guān)機器人技術(shù)的學(xué)術(shù)交流會(huì )幾乎年年不斷，對我國機器人技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生重大影響的中國機械工程學(xué)會(huì )工業(yè)機器人專(zhuān)業(yè)委員會(huì )和中國自動(dòng)化學(xué)會(huì )機器人專(zhuān)業(yè)委員會(huì )也于1983年和1985年相繼成立，前者主任委員是曹祥康，后者是蔣新松，兩個(gè)委員會(huì )分別協(xié)助國家主管部門(mén)完成了“七五機器人攻關(guān)”和“863計劃智能主題”發(fā)展規劃。

　　1978年，應中日友好協(xié)會(huì )邀請，日本早稻田大學(xué)機器人專(zhuān)家加藤一郎來(lái)北京訪(fǎng)問(wèn)交流，從而打開(kāi)了我國機器人對外交流的窗口。

　　加藤一郎，1969年率先研制出世界上第一臺會(huì )用雙腳走路的機器人，從而贏(yíng)得“仿人機器人之父”的美譽(yù)。然而，改革開(kāi)放之初，別說(shuō)普通百姓，就是學(xué)者對他也知之甚少。

　　“中日友好協(xié)會(huì )讓我組織國內學(xué)者去聽(tīng)報告。一聽(tīng)說(shuō)日本的機器人專(zhuān)家要來(lái)講學(xué)，大家高興地不得了，五六十人接到通知全來(lái)了，至于加藤一郎是做機器人哪方面研究的都不太清楚。”曹祥康回憶說(shuō)。

　　由于語(yǔ)言和技術(shù)等多方面的原因，我國學(xué)者對加藤一郎的報告還“聽(tīng)不太懂”，印象最深的是加藤一郎帶來(lái)了一盤(pán)仿人機器人的錄像帶。“這臺機器人看起來(lái)非常笨重，出場(chǎng)像‘人猿泰山’一樣，10多秒才邁出一小步，這在當時(shí)已經(jīng)十分了不起了，我國學(xué)者大開(kāi)眼界。”更為主要的是，我國機器人行業(yè)對外學(xué)術(shù)交流的大門(mén)由此打開(kāi)。此后，美國、日本等國家的教授陸續來(lái)華訪(fǎng)問(wèn)交流，我國機器人領(lǐng)域的專(zhuān)家也開(kāi)始走出國門(mén)。

　　相比之下，說(shuō)起當年我國學(xué)者的住處，更像是一段奇聞軼事。曹祥康說(shuō)，當時(shí)北京招待所少，沒(méi)辦法只好住在德勝門(mén)外大街的一家大車(chē)店，學(xué)者們擠在幾張大通鋪上睡，出門(mén)就是牲口棚和飼料槽，條件甚是艱苦。“那撥來(lái)參加學(xué)術(shù)交流的人后來(lái)大多成了教授，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的安永成、上海大學(xué)的姚志良等等。當然，這是后話(huà)……”

　　專(zhuān)家簡(jiǎn)介：

　　曹祥康 浙江省黃巖人，1938年7月生。

　　北京機械工業(yè)自動(dòng)化研究所高級工程師現在科技部高技術(shù)發(fā)展中心擔任863重大工程項目一汽工業(yè)機器人應用與產(chǎn)業(yè)化項目及弧焊機器人產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)及應用工程的監理工作。

　　70年代初開(kāi)始研制工業(yè)機器人，1974-1986年任北京機械工業(yè)自動(dòng)化研究所機器人研究室主任。組織研制和開(kāi)發(fā)噴漆機器人、機器人測試方法和設備等項目。同時(shí)還積極組織開(kāi)展全國工業(yè)機器人行業(yè)技術(shù)交流。1983年成立中國機械工程學(xué)會(huì )工業(yè)機器人專(zhuān)業(yè)委員會(huì )，任主任委員。任職期間多次向國家有關(guān)部委積極反映，吁請支持發(fā)展機器人技術(shù)。1986年，機器人列入七五國際科技攻關(guān)項目，曹祥康任咨詢(xún)專(zhuān)家。曾任機器人標準化技術(shù)委員會(huì )主任委員，組織開(kāi)展全國工業(yè)機器人技術(shù)標準制定工作，與國際標準相對應建立了我國工業(yè)機器人的發(fā)展提出建議，推動(dòng)了我國機器人技術(shù)發(fā)展。曹祥康作為我國機器人事業(yè)的開(kāi)創(chuàng )者之一，對中國機器人研究的啟動(dòng)和發(fā)展做出了重要貢獻。