鋼鐵俠科技CEO張銳：研發雙足大仿人機器人，要做中國版的Atlas

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雙足大仿人機器人作為機器人里研發困難最大的一類，亦是國內鮮有涉足的一類。在鋼鐵俠科技CEO張銳眼裡，這卻是一個令人興奮的市場。

作者｜左左

編輯｜甲小姐

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被忽視的市場

自1920年捷克斯洛伐克作家卡雷爾·恰佩克在他的科幻小說中，根據Robota（捷克文，原意為「勞役、苦工」）和Robotnik（波蘭文，原意為「工人」）創造出「機器人」這個詞，它就讓無數技術控心馳神往。

去年穀歌旗下的波士頓動力公司推出的Atlas升級版令人驚艷：自主搬運、摔倒爬起及良好的自主平衡控制力已處世界領先地位。除此之外，日本本田的ASIMO、義大利RobotCub Consortium公司的iCUB也在持續發力。

按難度分級，相較於國外而言國內的機器人大多為履帶式、輪式的中小型機器人。目前來看，國內輪式的服務機器人的競爭已成白熱化。據鋼鐵俠科技CEO張銳介紹，2015年一家銷量較好的輪式機器人公司能達到幾千萬的銷售額。截至2016年5月份，整體銷售水平亦能保持良好的狀態。但9月份後基本難以為繼，只能打價格戰。

在輪式機器人如火如荼之前，人如其名的張銳就敏銳地嗅到了雙足機器人的價值。彼時未有一家商業公司著手在雙足仿人上展開布局，國內只有軍工領域對此稍有研究。「其實高校對此有很大的科研需求，但波士頓動力的Atlas售價即便超過200萬美元，在國內仍然無法買到。」張銳談及至此不由得感嘆。

作為機器人里研發困難最大的一類，亦是國內鮮有涉足的一類。在張銳眼裡，這卻是一個令人興奮的市場。

踏入這片未知的處女地，他的鋼鐵俠科技是否會成為國內闖出的第一匹黑馬？

中國的Atlas

2015年9月鋼鐵俠科技正式成立，這個炫酷的名字似乎直接宣告了它成立的願景：像小唐尼·羅伯特塑造的鋼鐵俠一樣完美展現出機器人的仿人能力。

於1992年成立的波士頓動力公司毫無疑問掠走了雙足仿人的頭一把交椅。國內沒人敢做，二十三年後才開始起步的鋼鐵俠想打造出中國的Atlas，豈不是天方夜譚？

面對質疑，張銳憑著一股韌勁，和他的團隊用實際行動發聲：

2015年9月，公司成立；

2016年3月，第一代原型機研發成功；

2016年6月，中國人工智慧學會理事長李德毅院士來到公司考察，設立李德毅院士專家工作站；

2017年1月，第二代機器人組裝成功。不僅裝上外殼，系統底層設計也得到大幅優化。

雙足大仿人機器人從技術上的毫無頭緒走到產品成型至少要花費數年的時間，但鋼鐵俠科技幾個月一個大動作，每一步走得快速又穩健。縱使當年眾人對此嗤之以鼻，張銳還是帶領著團隊朝著願景堅定地走了下去。

面對Xtecher提到目前世界上最著名的Atlas機器人，張銳表達了兩點看法：

一、張銳讚賞Atlas目前取得的科技成果。美國的Atlas和日本的Asimo機器人讓世界看到了雙足大仿人存在的價值。「正是因為這兩家公司存在，才能將這個理念快速地傳播。如果沒有他們，別人根本搞不清楚我們到底在做什麼，壓力會非常大。」這兩家公司的存在減少了鋼鐵俠關於傳播輿論、普及思維認知的壓力。

二、不同點亦有：鋼鐵俠與波士頓動力唯一的相同點是都在做大仿人機器人，僅此而已。從技術路線和商業化前景來看，Atlas機器人具有很大的噪音，而波士頓動力有美國DARPA支持，並不著急商業落地。「他們是錢夠花，好好做科研就可以了。但鋼鐵俠是一個商業化的公司，如果做出來一款機器人推送到商業化的場景，卻有很強的噪音，是無法實現產業化的。」波士頓動力雖做了好的機器人，但並不著急把它商業化，這反而給鋼鐵俠很多機會。

為此，張銳為鋼鐵俠科技的商業發展定下了三個階段。

首先，在早期階段公司會積累演算法，使機器人在保持正常的行走能力後將留有部分空白，為高校、科技館提供二次開發：和國外學術機構一樣，中國高校和其它科研機構可以買來成熟的機器人產品，直接調試、驗證機器人相關演算法，快速切入學術領域最為關注的演算法層；同時，鋼鐵俠科技也會做機器人功能演示工作，相當於利用機器人的硬體本體平台，寫成軟體上的Demo，把具備各種功能的機器人出售給科技館。

再次，在產品可靠性得到充足驗證的中期階段，鋼鐵俠科技將會切入到一些細分的垂直行業，與業界的商用公司展開B端合作。

最後的長遠目標，張銳希望他的「鋼鐵俠」機器人能把《澳門風雲》里的傻強和奀妹變成現實，讓它們深入到每一個家庭去為人類服務。

攻克難關

從零到一研發雙足機器人絕非一件易事。根據學界的定義，完整形態上的智能機器人應具備感知、交互、決策、控制四大功能。落實到雙足仿人形機器人身上，其核心技術難點在於步態控制、環境感知等環節。對此，張銳採用「硬體+演算法」相結合的方式去攻克難關。

硬體：張銳在每條腿上設置了6個自由度，採用自主研發的姿態感測器、力矩反饋感測器、位置感測器，配合攝像頭及力覺模塊，可以實現機器人自主導航和步態規劃。同時預留了語音模塊，支持第三方語音介面的調用。

在結構件部分，Atlas依賴於高精度的金屬3D印表機。它的優點是精度高、重量能夠得到有效控制，但也大幅提升了成本。作為一家商業公司，鋼鐵俠採用了智能演算法，並藉以適配多類型號的電機。

另外，鋼鐵俠的機器人產品要直接面向用戶，和波士頓動力Atlas採取的液壓驅動方案不同，鋼鐵俠科技自研了全套電機方案，可降低噪音，並自由調節行走速度。

演算法：在軟體演算法和控制程序上，張銳團隊採納了李德毅院士的建議，為其一系列控制演算法系統定名為「運動腦」。

運動腦類似於人類的小腦，是一套讓機器人擁有自主運動能力的決策系統。基於機器人的形態，運用正逆向運動學、動力學以及人工智慧技術，可實現機器人的關節控制、神經中樞控制，最後達到任務層控制目標。

除此之外，鋼鐵俠科技用機器人專用操作系統ROS將機器身上分布的感測器、電機、控制器等一併聯合起來，建立起一整套通信機制。

第一代機器人，張銳在腰部加了一個非常重的肢塊來代替上半身，帶領研發團隊驗證仿人機器人最難的部分——雙腿。囊括雙腿的結構、電子、驅動、控制、軟體、演算法方面的設計。

2016年3月，半年時間不到，第一代雙腿驗證成功，成功進行行走。隨後，鋼鐵俠科技又花了三個月左右的時間，做了第一代機器人的總結與新方案的設計。

第二代機器人更加註重產品的細節，與上一代相比，第二代機器人在第一代的基礎上進行了結構優化，使整體重量維持在50kg以下，除了雙腿的12個自由度之外，全身的自由度增加至26個。驅動器全部內置到關節結構附近，控制核心放於胸部和頭部。同時增加了內置電源和電源管理系統，可脫離外部供電運動。外觀上設計了上半身，並加上具有獨創設計性的軀殼。

第二代機器人產品實拍圖

2017年1月，第二代機器人組裝完畢，行走能力良好，目前正在進行演算法上的調試工作。

張銳把做科研的思維總結成一個套路：做一個項目先分析難點到底在什麼地方？大概要解決什麼問題？用什麼樣的方法去解決？哪種方法是最優的？怎樣能把整個方案給確定下來？確定下來後用什麼執行方法是最快的？

作為國內「第一個吃螃蟹」的人，張銳在克服難關的過程中顯得很淡定。「把這些東西都理清了，你就不怕去做一個新的項目。」

成員求精

「國內的大部分公司、包括院所都不是靠技術創新驅動的，而是靠技術的複製和技術的追趕去驅動的。」想要做國內第一家雙足仿人機器人公司，這種非原創性思維顯然無法解決創新性產品的技術問題。

張銳的團隊成員共有20人，平均年齡僅30歲。這些成員大多是技術研發人員，且多為軍工項目出身，經過無人機、導彈、衛星、火箭的歷練，整體的研發水平比民用公司高很多。

在對技術人員的管理上，張銳只有一個目標——招他來一定不需要去刻意管理。原因有二：「第一，我不是專門做管理出身的；第二，我不願意在內部人員管理上花精力。」如果招的人自己就能特別努力去做他喜歡的事情，那這個人的存在一定對公司是有益的。留下的時間與精力能夠讓張銳做其它事情，以及自我思考。

作為公司里第二個妹子，鋼鐵俠的媒介經理笑著向Xtecher介紹招聘時的趣事：「網站沒有、搜信息也搜不到，這個公司不會是假的吧？」不過和聯合創始人莊園一見面，她就被其說服決定留了下來。

聯合創始人莊園是張銳大學時期的「老鄉+老朋友」，好脾氣的張銳能和莊園從大一吵到大四，再吵到工作。「就事論事，從未影響過我們之間的感情。」張銳如此評價莊園：「他是我見過的所有人里，學習能力最強的一個。」

左：張銳 右：莊園

莊園在大二時就已經是UC瀏覽器的骨幹成員，隨後相繼在新浪微博、創新工場任產品經理。跟張銳聊過鋼鐵俠機器人後，莊園看中了其未來的商業價值，因此果斷加入。張銳負責技術，莊園具有極強的互聯網思維，二人各取所長。

2016年上半年，鋼鐵俠獲得了Rokid創始人Misa百萬級別人民幣的天使輪融資；

2016年11月，收穫景天信息、青島北區科高創投等千萬級別人民幣的A輪融資。

自從雙足仿人機器人一代、二代研發成功後，不少投資人紛至沓來。不過對於融資，張銳並不焦急。「部分投資人弄不懂我們到底在做什麼，退出回報要求也較高，但我們還是希望能有更多的自主權利。」況且去年年底融到的資金還未動用，就已經接到一批產品訂單，短期內鋼鐵俠並不愁錢花。

目前，鋼鐵俠科技已接到了來自北航等高校和科技館的預訂單。單價為百萬級別，出貨量大概在10台左右，預計今年7月份將會有一批機器人完工。

機器人夢

張銳家庭世代中醫，父輩因文革學醫受阻，家裡把希望寄托在張銳的身上。可他小時候雖讀過線裝本醫書，但對以學醫為畢生事業不感興趣。

張銳父親的動手能力很強，小時候張銳家裡的房子就是他的父親親自設計的，地基也是父親自己建的。1998年大洪水，附近所有的地方都被淹了，只有張銳家滴水未進。受到父親的影響，張銳對手工製作極其感興趣，常常搗鼓一些晴雨表之類的「小物件」。

高中時張銳毅然選擇了理科，高考時卻因身體原因發揮得不是特別理想。大學期間，他沒有自暴自棄，反而一門心思扎入了數學建模、硬體製作中的海洋。期間曾獲得過多次獎項，且研發出了雙輪自平衡機器人，那時他開始有了「機器人夢」。

可惜畢業後張銳未能找到落地的機器人項目，只好先後輾轉於無人機所、中科院自動化所、航天城，參與研發了軍用無人機和嫦娥衛星。回憶起那段經歷，他說業內的老大哥有一個中肯的評價：「好似一個人在練武功，各家師父都把自己的絕技教給了我。」

由於心中始終放不下那個「機器人夢」，再考慮到體制內審批項目周期長等特性，張銳決定脫離體制自己創業。初生牛犢不怕虎，雙足仿人機器人這個有挑戰的事情反而讓張銳更加興奮。

有人預測機器人未來十年或二十年才能成熟，張銳卻覺得，機器人到底什麼時候成熟，取決於多少人用了多大的精力去做，而不是一定過了多少年就能成熟到一個什麼樣的地步。「如果這幾年一直沒有人去做，那它永遠都不會進步。」

關於未來

「煙雨朦朧潤吳越，萬木長青震天威」，這是張銳到蘇杭政府考察時寫的隨筆詩。

由於是國內唯一一家雙足大仿人機器人公司，張銳常常收到國家機構的項目考察邀請。而張銳又和航空航天淵源較深，據張銳透露，航天城在得知鋼鐵俠科技第二代機器人研發成功後，主動聯繫了他。而張銳亦有一個關於未來的願望，希望能夠讓鋼鐵俠機器人代表中國的科技水平進入外太空。

在這個開創新技術的過程中，雖然艱難，但張銳從未慌張過。

第一，有問題要想怎麼去解決問題，而不是慌亂；第二，自己一定要防微杜漸。時刻保持警惕，出現什麼小問題立馬解決掉。

基於這兩點思考，鋼鐵俠科技縱身躍入雙足仿人機器人的布局之中。他們的目標除了創造出雙足仿人機器人之外，還要創造出實實在在的商業價值。未來，他們將不忘初心，砥礪前行。

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