在“2015硬件自由日”上，北京工業(yè)大學(xué)電子信息與控制工程學(xué)院的左國玉老師講演了“智能機器人技術(shù)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)中的應(yīng)用”，并接受了《電子產(chǎn)品世界》的獨家專訪，談了他的看法。

                 與國外的差距在工藝和控制方法
        機器人是一種自動化工具，最終作用是能代替人干活、服務(wù)于人類。要使機器人運行的流暢可靠，能夠真正完成一些特定功能，控制技術(shù)是核心。我們知道，西門子、施耐德等國際領(lǐng)先企業(yè)的工控產(chǎn)品，他們在世界上占據(jù)了極大的市場份額，主要是產(chǎn)品的控制方法和工藝水平先進。機器人產(chǎn)業(yè)同樣如此。在國外，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用對機器人特別是無人車、無人機控制技術(shù)的提高具有極大的促進作用。相比較而言，硬件電路設(shè)計和軟件編程等信息技術(shù)對于智能機器人系統(tǒng)的開發(fā)影響已經(jīng)不太大。近二十年高等工程教育的發(fā)展，使我國這方面的技術(shù)人才儲備已經(jīng)相當雄厚。

        在材料和加工工藝方面，國際領(lǐng)先公司也有優(yōu)勢。相對落后的材料和工藝技術(shù)，對我國機器人產(chǎn)業(yè)化的構(gòu)成了較大的障礙。國內(nèi)一些企業(yè)做出來的產(chǎn)品，總體感覺是不夠精致，無論是機械結(jié)構(gòu)、驅(qū)動還是外形設(shè)計等方面都有些差距。

        那么，是否本土企業(yè)有了足夠的資金，機器人技術(shù)的發(fā)展就能很快達到國際先進水平？也未必。因為當前我國機器人的技術(shù)儲備和研究基礎(chǔ)還比較薄弱，整體研發(fā)實力還不能在短時間內(nèi)取得質(zhì)的提高，其中包括產(chǎn)品設(shè)計、關(guān)鍵部件、智能控制技術(shù)，甚至用戶體驗設(shè)計等方面均存有較大差距，需要時間來彌合。

                        服務(wù)機器人是我國機器人技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的突破口
        機器人是典型的自動化裝置，因此機器人技術(shù)較早地用于工業(yè)生產(chǎn)過程，歐美和日本等國取得了規(guī)?；膽?yīng)用效應(yīng)。相比，我國工業(yè)機器人技術(shù)仍然相對落后，盡管近些年來以新松為代表的國內(nèi)機器人公司在產(chǎn)業(yè)化方面做出了很大的貢獻，我國短時間內(nèi)趕超國外工業(yè)機器人技術(shù)還不太現(xiàn)實。但是在家用服務(wù)機器人、專業(yè)服務(wù)機器人等智能機器人技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用方面，我們在短期內(nèi)還能迎頭趕上。

        例如，當前國內(nèi)做地面清潔機器人的企業(yè)很多，盡管有一定的科技含量，但掃地機器人技術(shù)上相對容易入門，硬件技術(shù)方面的提高不是太大，而且商業(yè)化應(yīng)用已比較成熟了。但是如果對機器人路徑規(guī)劃方面加以改進，那么掃地機器人的性能還會有較大提高?，F(xiàn)在，左老師的課題組正在研究一種新型工作原理的可移動式空氣凈化機器人，這種機器人的凈化原理與當前市場上吸附原理的凈化器有本質(zhì)的區(qū)別，產(chǎn)品落地時有望獲得較好的市場預(yù)期。

                       機器人技術(shù)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)
        機器人是一門多學(xué)科交叉的技術(shù)，涉及到機械設(shè)計、計算機、傳感器、自動控制、人機交互、仿生學(xué)等多個學(xué)科。機器人是非常適合進行工程教育、培養(yǎng)復(fù)合型創(chuàng)新人才的最有平臺。目前北京工業(yè)大學(xué)主要有兩個學(xué)院在進行機器人的教學(xué)和科研工作，機電學(xué)院主要側(cè)重機器人的機械設(shè)計和分析，電控學(xué)院更多的是偏重機器人的智能控制和信息處理。因此，北工大在機器人技術(shù)的人才和培養(yǎng)方面具有一定的優(yōu)勢和特色。

        一個學(xué)生研究和設(shè)計機器人，他需要掌握多方面的知識和能力，如電路設(shè)計、軟件編程、控制算法，以及一定的機械設(shè)計能力。左老師認為，學(xué)習(xí)的主體無論是研究生還是本科生，學(xué)習(xí)的對象無論是智能車還是無人機等機器人，掌握一定的硬件電路和控制知識，就可以從事機器人技術(shù)的學(xué)習(xí)和研究工作。

        智能車是大學(xué)生學(xué)習(xí)機器人技術(shù)很好的入門平臺，因為智能車平臺硬件比較固定化，一些基本的機器人設(shè)計技術(shù)可以先用智能車來驗證。隨后可以將一些智能車技術(shù)應(yīng)用到機器人的創(chuàng)新設(shè)計過程當中。反之，如果機器人專業(yè)能力掌握得好，就可以把硬件電路、軟件算法和控制知識用于智能車控制技術(shù)的改進中。

        但是，學(xué)生設(shè)計的機器人作品與實際產(chǎn)品還是有很大的差距。除了研究生以外，左老師實驗室中還有很多本科生，這些學(xué)生從大一開始接觸機器人直到大三、大四，他們都能做出自己的機器人。左老師說，從現(xiàn)在學(xué)生所受的教育來看，機器人入門門檻并不是特別高，淘寶網(wǎng)上就可以買到很多部件，不過正像IDG高級顧問Allen Furst在“硬件自由日”的講演中所說，“那也僅僅是你攢出來的，但是利用你真正掌握的技術(shù)能不能夠做得更好？這可能就比較難了。”所以在培養(yǎng)學(xué)生過程當中，左老師讓學(xué)生從基礎(chǔ)的電路原理圖設(shè)計開始，到高層的控制算法實現(xiàn)都需要親自設(shè)計和實現(xiàn)，未能真正掌握機器人技術(shù)和創(chuàng)新能力打下堅實的基礎(chǔ)。

        近些年，左老師的課題組開發(fā)了不少類型的機器人，如無人飛行器、仿生機器人、自平衡機器人等，參加了眾多的大型科技展，有一些眾籌公司、機器人公司和科技園主動找上門來，看能不能孵化、商用投產(chǎn)。左老師希望他們的技術(shù)不要趴在實驗室里，應(yīng)該走出去。他認為，大學(xué)院所的研究成果與企業(yè)的工程技術(shù)和運作效率結(jié)合起來，才有可能加快技術(shù)成果的轉(zhuǎn)化和投產(chǎn)。

　　關(guān)于硬件自由日：

　　硬件自由日是DFF(數(shù)字自由基金會)發(fā)起的一個全球性自由開源慶祝活動。

　　硬件自由日推舉的開源硬件口號，意指允許人們對硬件實體進行自由地設(shè)計、修改、完善、再利用并全面開放、公開分享。這些硬件實體包括設(shè)計圖、藍圖、模板、軟件代碼和設(shè)備本身。旨在推廣開放硬件的概念，希望讓更多人可以了解、參與身邊的開發(fā)社交。