钢铁侠科技：为机器人安上一颗“中国心”

在崎岖的山地，一只身长90厘米、宽65厘米、重45公斤的六足机器狗，承载着重达10公斤以上的物资，灵活地爬坡、下坡和平移。而在普通的写字楼里，一个身高137厘米、体重50公斤的仿人机器人，则平稳地行走，轻松上下楼梯。这些场景，曾经只存在于科幻小说中，如今却已经成为我们现实生活中的一部分。

日前，北京钢铁侠科技有限公司（简称“钢铁侠科技”）展示了他们在仿人机器人研发方面的最新成果。该公司项目经理任美霞透露，自2015年成立以来，他们已经成功研发出五代双足大仿人机器人ARTROBOT。他们提出了机器人的“运动脑”概念，并深入研究机器人的智能和控制技术，持续开发机器人操作系统ROS。

攻克难关：打造机器人的“运动脑”

机器人运动脑是指结合正逆向运动学、动力学和人工智能技术，为机器人赋予自主运动能力的决策系统。人类的运动由小脑掌握平衡，大脑的一部分负责运动决策。而机器人的运动脑则相当于人的小脑和大脑中负责运动控制的部分紧密结合构成的功能体。这一功能的实现需要大量的条件反射、神经中枢和通信系统。机器人运动脑技术是典型的多学科交叉关键技术，涉及脑科学、生物医学、力学、机器人学和人工智能等多个领域。

任美霞表示，“随着国内高新技术不断发展与突破，拥有‘中国心’的双足大仿人机器人很快将出现在大众视野中。”钢铁侠科技已获得多项荣誉，包括“中国商用机器人最佳品牌”、“最佳技术创新奖”等，并被评为北京市“专精特新”中小企业。目前，该公司已参与制定6项机器人国家标准。

仿人机器人分为轮式和足式，钢铁侠科技专注于足式机器人的研发。“相较于轮式机器人，足式机器人设计更为复杂，技术标准更高，也更为尖端。”任美霞介绍道。尤其是下肢设计，包括双足基线行走、下蹲和扭动等动作，难度极大。

为此，技术人员设计了一款机器人步态行走控制器，以解决机器人在行走过程中的扭矩、负重、平衡、速度控制等问题。跑和跳对于目前的机器人来说仍然具有挑战性。系统稳定性问题尚未完全解决，机器人栽倒的风险较大。这两种动作会消耗大量能源，实验室环境下的一次轻轻跳跃都会消耗大约5%的电量。

愿景：“走进寻常百姓家”

人们普遍关心仿人机器人是否能走进生活、走进寻常百姓家。任美霞表示，从长远看，这是所有仿人机器人设计师的共同愿景。目前这一目标的实现仍面临一些挑战。首先是能源问题，现有的充电方式无法支持机器人长时间持续运动。机器人的制造成本高昂，每台都在数百万元左右，这使得普通家庭难以承受。

“如果能够解决这两大瓶颈问题，仿人机器人才有可能成为消费级产品。”任美霞说。最重要的是，要让仿人机器人进入百姓生活，必须让其学会自如行走，并具备灵活的上肢与人类进行交互。

以六足机器狗为例，虽然每条腿看起来简单，但其实都是一个独立的子系统，需要经历单独的设计、制造和安装过程。这些腿都需要服从于“运动脑”的统一指挥。目前，这一技术主要应用于军事和尖端领域。

上半身的设计制造相对容易，主要涉及手臂摆动、语音交互、人机对话以及运用双臂搬运物品等功能。目前，钢铁侠科技生产的仿人机器人双臂承重能力为十几公斤。任美霞表示，未来使用人工智能肌肉材料将大幅提升机器人的承重能力。科技前沿：人工智能肌肉材料的重大突破与钢铁侠科技的蓬勃发展

随着科技的飞速发展，我国人工智能领域再获重大突破。据悉，目前，我国人工智能肌肉材料的研发已取得显著进展，这类材料在外界激励下可做出主动响应，革新了能量转换效率，打破了传统人工肌肉的局限。它不仅可以实现肌肉的收缩功能，更能实现“身体”的伸长，做功效率与能量密度显著提高，解决了人工肌肉驱动性能的电容依赖性问题。

这一进步的背后，是钢铁侠科技公司面临的种种挑战与突破。公司成立之初，资金紧张的问题一度让公司喘不过气。启动资金仅依靠老板个人出资的数百万元，之后虽然引入了风险投资3500多万元，但公司急需构建成熟的盈利模式以支撑研发支出。

谈到钢铁侠科技的业务发展，任美霞表示公司首先在教育领域深耕细作。如今，全国已有超过500所大学与钢铁侠科技展开合作。通过与学校共建实验室、协同育人等方式，公司在机器人相关专业的教学领域做出了卓越贡献。今年，通过协办中国机器人及人工智能大赛等比赛，公司迎来了新的业务增长点，预计教育板块营业额将飞跃至数千万元。

钢铁侠科技在农业和军工领域也取得了显著进展。与建材行业的领军企业中国建材合作，签订了一份价值7.7亿元的产品研发框架协议。今年5月成功实现了农业巡检机器人、采摘和码垛机器人的批量交付，预计农业板块年营业额也将突破五千万元大关。经过技术的不断迭代和创新，钢铁侠科技决定进军军工领域，主推虚拟现实软硬件和特种机器人产品，与各大军事单位展开紧密合作，军工板块业绩也预计将突破数千万元。至此，三个板块共同发力，预计今年营业额将突破亿元大关。

值得一提的是，钢铁侠科技不仅技术领先，更重视产品质量和服务质量。公司已建立专门的采购部门对接产业上游供应链，并连续多年获得ISO9001质量管理体系认证。从零部件选型、组装到测试，每一步都严格按照客户要求执行。数字化软件的辅助指导使得销售、交付和售后管理更加高效，确保每一个项目和产品都能顺利到达客户手中。

钢铁侠科技董事长张锐表示：“我们以人形机器人为技术核心，不断输出衍生品，扩大行业应用范围。”随着公司的研发积累和资源整合，钢铁侠科技将把更多先进技术产品带给千家万户和各行各业。这一愿景无疑让人对钢铁侠科技的未来充满期待。