“钛虎”跑出加速度
——中国矿业大学(北京)大学生科技创新中心001号项目发展纪实
◎ 刘澍涛
2023年,在中国(上海)国际技术进出口交易会上,钛虎机器人科技(上海)有限公司自主研发的极致轻量化桌面级协作机器人Eblm氢星系列、会跳舞的人形机器人钛小虎格外吸睛。
看着眼前造型酷炫的产品,让公司创始人易港想起了千里之外、那个他在中国矿业大学(北京)求学期间设计制造的人形机器人——外形质朴,却闪耀着青春奋斗的绚丽光芒。
从申请学校大学生科技创新中心的001号创新项目,到创立智能制造高科技公司,易港和他的“钛虎”是一朵率先绽放的浪花。
中国矿业大学(北京)沙河校区智造创新中心
灵巧手,牵起一场双向奔赴
1997年,易港出生于贵州苗乡,从小他就热爱科学,特别着迷于科技发明。
2016年,易港以优异成绩考入中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院。对于高考成绩优秀的学子,易港的家乡政府会给予一笔助学金,为他办理手续的工作人员手有残疾,工作生活都非常不方便。“难道一位公务人员都无法负担假肢的费用吗?”易港带着疑问做了一些调查,假肢的费用之高让他非常吃惊,也让他萌生了制作仿生机械手臂的念头。
但是无场地、无经费,无人指导的“三无”状况让他进展艰难。没人指导,易港就自学编程语言等知识。没有固定场地,他就在宿舍进行科技作品的创作,3D打印机等工具满满当当地放在阳台上。没有经费,他就尽量减少开销,食堂3.5元一碗的西红柿鸡蛋面是他的“主打饭”。他还利用周末兼职,靠参加机器人比赛赚取奖金,再用奖金支持研究,努力实现“良性循环”。
2018年的夏天,仿生机械手臂的第一个重要部分——“灵巧手”终于初步完成了。“灵巧手”是一只真人手大小的机械手,手掌是蓝色的,手指是灰色的,每个指关节都可以活动,能完成简单的抓握等动作。端详着这件稚嫩、质朴,凝聚着自己无数心血的作品,他兴奋得额头上沁出汗珠,却又有些迷茫,接下来创业之路,该怎么走?
也是2018年的夏天,学校将位于教学楼地下一层的物理实验室改建成大学生科技创新中心,开始遴选重点培育项目入驻,并实施动态管理,对优秀项目予以滚动支持。
还是2018年的夏天,学校领导、学院领导参加的多次会议都带来信息,“新工科”已经成为大势所趋,机电与信息工程学院副教授薛光辉接到任务,投身于全新的机器人工程专业的相关准备工作,内心振奋不已。
灵动动作捕捉,大创中心001号项目
看到学校征集大学生开放型、研究型实验项目的通知,易港立即带着“灵巧手”找到了教务处。
迅速地,学校决定将其项目“基于外骨骼式动作采集器与人形仿生机械手臂遥操控系统”立为大创中心第一个重点扶持项目,并联系了薛光辉担任指导教师。
“项目很有意思,学生也非常棒。”薛光辉还记得时任教务处副处长的邢鹏这么向他介绍易港。又是很快,以易港为负责人的跨学院、跨专业的团队组建起来了。
中国矿业大学(北京)的校训“明德至善,好学力行”在这里得到了充分的展现,短短几天时间,场地、经费、指导老师都有了,大创中心成为了易港团队的“家”。
在老师的耐心帮助下,项目进展迅速,顺利完成了智能肌电前臂假肢15自由度仿生“灵巧手”,以及外骨骼式动作采集器的研究,还申请了国家实用新型专利。薛光辉还积极为团队筹措创业资金,帮助团队申请到了2018年第二批教育部产学研协同育人创业合作项目。教务处也对该项目给予大力的支持。原本就痴迷于创新创业的易港更是一头扎进大创中心,经常待到宿舍要关门了才离开。
基于外骨骼式动作采集器与人形仿生机械手臂遥操控系统,这个项目名称充满着金属感、机械感,随着作品的不断迭代,它又有了一个更生动的名字——灵动动作捕捉。从外观上看,当初的机械手变成了可移动的人形机器人。从功能上看,它利用自主设计的48个自由度的外骨骼动作采集器与人形仿生机械手臂,结合VR眼镜与双目相机的VR视频系统,拥有一款远程操控系统。
当操作者穿戴上自主设计的外骨骼动作采集器,可实时识别操作者的动作并发送指令给相应人形仿生机械手臂,VR视频系统为操作者提供一个浸入式的操作视野,可以使操作人员远离危险源进行特种作业,让人类可以涉足深海、深地、深空样本采集。
2019年,团队代表学校参加了第十届“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛,获得了北京市三等奖。同年7月,在2019年度中美青年创客大赛中,团队作品荣获北京赛区二等奖、总决赛三等奖(第8名)。“北京地区高校大学生优秀创业团队”的证书也摆上了实验室的桌子。
也是在这一年,中国矿业大学(北京)机器人工程专业第一届学生走进了校园。
创业落地,获“互联网+”全国金奖
2020年夏天,易港告别了母校,告别了大创中心,踏入机器人制造的蓝海,与合作伙伴一起创立了钛虎机器人科技(上海)有限公司。
2021年盛夏,矿大(北京)布局4个全新的本科专业,分别是:智能采矿工程、应急技术与管理、人工智能、大数据管理与应用。学校智能制造版块骨骼日益强壮。
此时的易港,已经组建起一支专业精湛的年轻技术研发团队,把目光聚焦在了智能机器人核心部件——机器人关节上,成为国内目前唯一有能力提供人形机器人以及外骨骼的完整规格关节模组,甚至包括末端的五指灵巧手的厂家,填补了我国高性能机器人关节电机的技术空白,屡获业界大奖。
2022年初夏,第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛拉开帷幕。学校联系到了易港,希望他能够代表学校参赛。
易港对这项比赛并不陌生,它在中国高等教育协会发布的全国普通高校学科竞赛排行榜中位居首位,是教育部认可的,最具含金量、最具参赛价值的赛事之一。在校时他就曾参赛并获北京市三等奖。那时他参加的主赛道是“本科生创意组”,这次则变成了“本科生初创组”,同台竞技的项目都是如他的“钛虎”一般,已经落地接受市场检验。
虽然公司事务非常繁忙,但易港还是决定参赛,并将参赛项目确定为“钛虎-智能机器人产品与核心零部件”。学校迅速组建了一支跨学院、跨学科、跨专业的复合型精干团队。薛光辉担任指导教师。
学校大力支持团队参赛,先后组织六轮次模拟演练,并聘请业内专家指导。中国工程院院士、中国矿业大学(北京)校长葛世荣担任项目顾问,副校长刘波多次亲临演练现场指导,为团队加油鼓劲。易港通过网络与大家密切联系,组员们则在薛光辉的指导下,精心研究每一张幻灯片、每一句话、每一幅图、每一个数字,甚至标点符号,细致到掐着秒表计算动作、语速。有时候,易港会忘记自己身在上海的办公室,仿佛回到了熟悉的大创中心。
经过几轮筛选,2022年11月,团队冲入全国总决赛。商业计划书中,“钛虎”的一个个明星产品格外引人注目:灵巧仿生手搭载自主研发的体感控制技术,可以轻松实现高精度操作;6 轴机器人相比于同行产品体积更小功能更强大,并能为用户实现短周期个性化定制;机器人核心关节模组结构紧凑,在行业同产品中体积最小,重量最轻;主动式外骨骼结合人体工程学进行仿生设计,步态可调节,使用更舒适、更智能。
全国总决赛金奖!消息传来,身处各地的指导老师、团队成员通过网络尽情表达着喜悦与感动。如今每一项亮眼的人工智能技术,都回应着多年前校园里大胆创新的头脑风暴,回应着在大创中心奋斗时的赤子之心。
又是一年盛夏。连续几天的高温,让“智能制造”本就炽热的字眼愈发滚烫。
现在的易港,正带领公司与华为、国家电网、大疆、美的、追觅等各行业龙头企业和高等院校进行深度合作。将来,他希望能像拼乐高一样,用模块搭建机器人。
也是在这个夏天,矿大(北京)机器人工程专业的首届毕业生完成在校的4年锻造。
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