機器人作為智能制造的代表產業，迅速成為世界各國高度關注的戰略性新興產業。機器人已經站在了中國制造的“風口”之上。劉立教授與機器人結緣30余年，其入選中組部“千人計劃”回國科研創業，是推動中國機器人由研究走向應用的第一批創業者之一，他讓中國人在世界機器人領域挺直了脊梁。

矢志報國，登上機器人研制高地

劉立教授是較早涉足機器人研發領域的先行者，經歷了機器人技術迅速發展30余年的全過程，并參與或領導了數個國際機器人里程碑項目。1984年，劉立教授在加拿大mcmaster大學攻讀博士學位時開始，他就開始涉足機器人行業，并很快嶄露頭角，當時，機器人研究剛剛成為一個獨立的學科。

1987年，他在取得博士學位后，加入了加拿大sparaerospace公司（現名mda公司），這家公司在機械臂研究及制造領域方面久負盛名。憑借過硬的專業技術及敏銳的洞察能力，劉立很快成為了公司里第一個來自中國大陸的主設計師，負責多個空間、工業和醫療機器人控制系統的設計。也正是在這里，劉立參與了國際空間站機器人系統早期概念設計，負責國際空間站靈巧機械臂dextre雙臂機器人的控制與開發項目和早期空間操作的技術支持。“dextre雙臂機器人是目前唯一在太空運行的靈巧機械臂，被用于協助太空行走的宇航員工作，完成接替宇航員危險的太空艙外工作，是幫助宇航員維護和服務空間站的不可或缺的工具。

劉立教授當時所在團隊創造性地應用了力控制技術，以控制算法自動糾正偏差，憑借此項應用，在美國航天局嚴格的考核系統下，他們得到了三位宇航員審評的最高分，這是一個里程碑式的成果；應用同樣的控制算法，他們還完成了世界矚目的衛星加注燃料服務項目；劉立教授所創立的控制算法和軟件，目前仍是國際空間站和mda公司的標準軟件。

在mda公司任職的同時，劉立也在mcmaster大學機械工程系及電機和計算機工程系擔任兼職教授（1991—1996），后擔任加拿大自然科學和工程委員會機械分會的專家組成員。在機器人領域，劉立從沒有停下探索的腳步。他看到了機器人在醫療方面應用的巨大潛力，2008年，作為技術負責人之一開發了兩款醫療機器人——kidsarm和neuroarmii，受到了業界的廣泛關注。

然而在事業蒸蒸日上的時候，劉立毅然選擇回國，讓不少人感到意外，但在了解他的人看來，這并不奇怪。“我的父親上世紀40年代畢業于麻省理工學院，深感國家當時對科技人才的迫切需求，選擇了以畢生所學，積極投身中國的醫藥工業建設。”劉立說，父親的言行在劉立心中烙印下了深刻的愛國情結，他放棄了令人艷羨的工作，以國家的“千人計劃”為契機，回到國內進入北大任教。

創新的競賽，站在同一起跑線上

發展機器人的競賽是創新的競賽。“伴隨著機器人2.0時代的到來，在機器人這個新興行業中，在第二代機器人的研發和應用領域，我們都站在同一條起跑線上。”過去30年控制理論的豐厚積淀，讓劉立的項目體系以最快速度搭建了起來：“我做了許多力控制研究，而現在我們看到的工業機器人，還沒有一個是力控制的。如果我們應用先進的控制理論，做好控制和機械的組合，就能把新一代的機器人做起來。比如，我們有四種不同的力控制的辦法，根據不同的應用對象，對力做控制和校正。”力控制技術的保護，可以使機器人和人一起協同完成工作任務，機器人可以成為人的同事、伙伴。

比如，傳統使用機器人進行焊接時，在極速拐彎的時候，機器人機械臂會發生抖動，如何解決這個問題？劉立團隊創造性地使用機器人動態模型補償的方式來解決這個難題，并且可以按照分系統自適應的方式實時實現補償，不需要對于這個模型準確掌握之后再進行操作，這在機器人行業當中，尤其是工業機器人當中尚屬罕見，大大提高了現在使用的工業機器人的性能。

對于發展路徑，劉立的思路很清晰：“用我們控制上的優勢和最先進的硬件、最先進的通訊技術結合起來，把我們中國制造的擁有獨立產權的產品——第二代機器人盡快由實驗室推向市場，實現產業化。第二代機器人和第一代機器人相比，重量更輕，反應更敏捷，更為節能。”

據了解，劉立團隊正在加緊研發具有獨立知識產權的品牌雙臂輕型機器人wee、品牌服務機器人mee和品牌仿人機器人nee等，計劃于年底推出，這些技術鑲嵌著完全自主創新品牌，多次填補國內機器人發展史上空白的機器人，圓了我國自主機器人品牌崛起的夢想。在民族情懷上，劉立教授更是憑借著敏銳的感知和踏實的實踐精神，在平凡樸實的科研歲月中，力爭為關系國計民生的行業領域注入先進機器人元素的“中國智造”。

千帆競發，百舸爭流，我們相信在機器人王國里，劉立和他的團隊將不斷地締造新的傳奇，將擁有獨立中國知識產權的新一代機器人推向世界的舞臺。

來源：科技日報

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