看“河南芯”如何創(chuàng)造機器人新世界

(相關資料圖)

——來自中原動力智能機器人有限公司的調(diào)研報告

河南日報客戶端記者 李林

會跳舞的波士頓機器人譽滿全球，然而你所不知道的是，在河南鄭州一家新型科技企業(yè)內(nèi)，一臺技術全部自研的人形機器人，僅用0.8度電就能行走134公里，打破了吉尼斯世界紀錄。

不僅如此，這家“誕生”不過三個年頭的“少壯派”豫籍企業(yè)，還拔了國內(nèi)算法全部自研、零部件全部國產(chǎn)城市管養(yǎng)AI智能機器人的“頭籌”。

它就是中原動力智能機器人有限公司(以下簡稱“中原動力”)，一個勵志在智能機器人領域“始于中原、驅(qū)動世界”的科創(chuàng)企業(yè)“新秀”。

“河南芯”攻克“卡脖子”難題

7月30日，記者趕到中原動力所在的鄭州市中原科技城創(chuàng)新孵化基地采訪，未進“場”，先見“人”。

在公司樓下的廣場上，安防巡邏智能機器人正冒著酷暑工作。此時的地表溫度顯示已超過41攝氏度，但它卻十分輕松，不停走來走去，將廣場上數(shù)百個細分種類的信息實時采集并傳送，見到來人或車輛，還會自動避讓，一番操作，十分“絲滑”。

進入中原動力，首先映入眼簾的是展示大廳內(nèi)的各式機器人，在工作人員的指令下，它們或行走，或翻越障礙物;或認真保潔，或向您親切問候……

“這些都是我們實現(xiàn)全部算法自研的機器人，其中有不少已進入批量生產(chǎn)階段。”中原動力聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO林杰一邊介紹、一邊走到一臺有著長長“手臂”的機器人旁告訴記者，這就是中原動力的首個“作品”——城市管養(yǎng)AI智能機器人。

2020年11月17日，這臺機器人在鄭州東站西廣場“首秀”，便吸引了無數(shù)目光。當天現(xiàn)場，機器人一會兒撿紙屑，一會兒把易拉罐扔進垃圾箱，整個過程毫不拖泥帶水，觀者紛紛點贊。

“這臺城市管養(yǎng)機器人算法全部自主開發(fā)，整機零部件全部為國產(chǎn)，實現(xiàn)了智能機器人的有效國產(chǎn)化，完成了智能機器人‘河南芯’的成功亮相。”林杰詳細解釋，這款機器人整合了多項先進技術于一體，車身配備的可變形麥克納姆輪大幅提高了機器人的通過性，在平地、臺階、陡坡等地形均可通過，配備的“云腦”可使相關人員在“云端系統(tǒng)”中了解整個清潔過程和數(shù)據(jù)，遇到緊急情況還可遠程控制操作。

次年，中原動力的城市管養(yǎng)機器人二代登場，其搭載的海量垃圾識別軟件、TOF深度攝像頭、大風量吸口和自研輕量化機械臂的多模塊聯(lián)動，相當于給機器人裝上了“大腦”“眼睛”和“手臂”，可更好地模仿環(huán)衛(wèi)工人的日常保潔工作，還配備了一體式通用高精度移動底盤可自主導航系統(tǒng)，滿足巡航場景在室內(nèi)外的任意切換……

隨后，更多的智能機器人在中原動力“誕生”，他們的功能不同，但都擁有著“河南芯”，其核心算法的自研，一舉攻克了“卡脖子”的關鍵難題，讓智能機器人國產(chǎn)化邁出了欣喜的一步。

“機器人+”賦能傳統(tǒng)制造業(yè)

在中原動力，一塊大屏吸引了記者的注意：從這里能看到遠在包頭的一家生產(chǎn)企業(yè)的實時動態(tài)。“這是我們使用‘機器人+’賦能企業(yè)的一個縮影，由于采用了新研發(fā)的3D視覺系統(tǒng)，實時影像更加清晰，可完成千里之外24小時云管理。”林杰說，這在他們的科技創(chuàng)新賦能制造業(yè)行動中，智能算是“開胃小菜”。

三年時間里，中原動力把全部精力用于機器人的軟件與硬件的研發(fā)，即算法決定“大腦”的聰明程度，3D視覺系統(tǒng)決定“眼睛”的精準判斷，相互配合，最終打造出多用途的“完美”智能機器人。

算法取勝，牽手宇通。

“由于室外場景復雜，人員和移動目標干擾多，天氣、光線等不確定因素影響極大，是國內(nèi)控制器研發(fā)生產(chǎn)行業(yè)的一個難題。”林杰自豪地說，“但是我們有了創(chuàng)新突破，并因此牽手了全球最大的客車制造商之一宇通。”

眾所周知，宇通闊步于無人駕駛的新市場，中原動力向其提供的自研室外機器人控制器為核心的低速無人駕駛系統(tǒng)，主要應用在小型無人駕駛清掃車。目前處于下線調(diào)試階段，可實現(xiàn)在無人駕駛模式下，開展道路清掃、灑水降塵、噴灑消殺等多種城市環(huán)衛(wèi)作業(yè)。

3D視覺洞見細微，賦能更多制造企業(yè)。

2022年11月，中原動力為中國軸承行業(yè)規(guī)模最大的綜合性軸承制造企業(yè)之一——洛陽LYC軸承有限公司完成了軸承生產(chǎn)線的數(shù)智化升級改造。利用3D視覺引導機器人無序抓取上下料加工技術和模塊化生產(chǎn)流程的合理設計，從生產(chǎn)環(huán)節(jié)伊始的毛坯上料、分揀到最后的冷卻、成品出料，11項工藝流程全部智能化運行，解決生產(chǎn)線痛點問題，實現(xiàn)了現(xiàn)場作業(yè)一鍵啟動、一鍵切換，為“數(shù)字工廠”打通了最后一個環(huán)節(jié)。

“我們下大力氣又升級了機器人的‘眼睛’，讓它能看得最細微、最精準。”林杰告訴記者，近期中原動力研發(fā)的振鏡結(jié)構光相機面世，就能將制造業(yè)車間、物流倉庫、建筑、鋼鐵等復雜場景“看”得一清二楚。

今年6月，內(nèi)蒙古一鋁業(yè)公司就采購10臺安裝有振鏡結(jié)構光相機的場景化視覺工作站。這些工作站將代替一線工人，從事碳塊打磨這類精細化要求較高的工作，有效解決該崗位招工難、用工荒、人工貴的問題。

創(chuàng)新創(chuàng)造機器人新世界

統(tǒng)計顯示，中原動力已申報知識產(chǎn)權334項、授權知識產(chǎn)權246項，其中授權專利70項，涵蓋機器人結(jié)構、電氣、運動控制和智能計算等多個領域，自主研發(fā)的柔性線驅(qū)機械臂、機器人的核心零部件關節(jié)模組、智能代步車、目檢機器人等產(chǎn)品已完成市場化，激光三維相機、結(jié)構光三維相機、輕量化機械臂、仿生夾持器、二指夾持器、歐米輪底盤等產(chǎn)品正在有序研發(fā)或更新迭代中。

在中原動力展示中心，身高1.4米、體重20公斤、負載10公斤、續(xù)航10小時……雙足機器人“小貝”面向記者走來。

林杰說，由于重視研發(fā)團隊的打造，中原動力才能夠做到新型智能機器人不斷涌現(xiàn)。近年來，公司探索出了一條“漢堡—上海—鄭州”人才培養(yǎng)通道，一方面，大量引進德國漢堡大學、上海理工大學的高端人才，擔任公司各個研發(fā)部門負責人;另一方面，不斷招聘青年研發(fā)人員，送往上述兩所高校定向培養(yǎng)。目前，中原動力科研人員已達百余名，擁有博士、碩士學位的科研人員占比近60%。

“接下來，中原動力將繼續(xù)以攻堅關鍵核心技術為根本，以國家戰(zhàn)略和市場導向為需求，下非常之功、用恒久之力，不忘基礎學科研究，進一步打造技術優(yōu)勢，在行業(yè)內(nèi)力爭上游。”林杰說，他和團隊共有一個夢想——要用創(chuàng)新創(chuàng)造出智能機器人的新世界!

專家點評

以科創(chuàng)為原動力賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

□河南工業(yè)大學機器人研究所所長寧祎

中原動力智能機器人有限公司誕生于鄭州的創(chuàng)新高地——中原科技城，由豫籍頂尖科學家及其團隊作為技術支撐，是一家擁有強大的科技創(chuàng)新基因和河南“血脈”的本土優(yōu)秀新型科技創(chuàng)新企業(yè)。自誕生之日起，中原動力就堅持以科技創(chuàng)新為原動力，瞄準國際前沿水平，不斷追求技術創(chuàng)新，在研發(fā)高品質(zhì)、高可靠性的“河南造”智能機器人產(chǎn)品的道路上堅毅前行。

人才是科技創(chuàng)新的基礎。中原動力的成立和發(fā)展，吸引了眾多國內(nèi)外知名高校的人才加入團隊，給豫籍人才回歸搭建了很好的平臺，同時也在實踐中為河南、為鄭州培養(yǎng)了一批高水平的智能機器人研發(fā)、制造和技術人才，為本地科技人才水平的提升作出了貢獻。

科技創(chuàng)新是實現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的必由之路。中原動力創(chuàng)新性地提出“類腦智能+自有核心組件”架構，依托機器視覺、多模態(tài)融合和數(shù)字孿生等先進技術，實現(xiàn)旗下自研智能產(chǎn)品的自我學習與進化。類人大腦通過5G網(wǎng)絡賦能各種類型的機器人，使其具有規(guī)劃運動、自主導航、智能識別、自主避障等能力。中原動力時刻不忘堅持高水平科技自立自強，牢牢把基于人工智能先進技術的機器人的核心算法掌握在自己手里，產(chǎn)品的軟件自研率均達到100%。

對于科技創(chuàng)新而言，科技、產(chǎn)業(yè)“兩張皮”的現(xiàn)象一直存在。我們欣喜地看到，中原動力順利地完成了科研成果到智能機器人產(chǎn)品之間的轉(zhuǎn)化。依托自身在機器視覺、運動控制、軟件算法等方面的突出優(yōu)勢，經(jīng)過三年的發(fā)展，中原動力科技成果轉(zhuǎn)化結(jié)出累累碩果，擁有行業(yè)先進水平的激光振鏡3D工業(yè)相機、低速無人駕駛控制器、復合移動機器人等多款產(chǎn)品均實現(xiàn)有效落地。由中原動力提供的機器人應用整體解決方案不僅在河南本土制造業(yè)企業(yè)落地應用，而且已經(jīng)走出河南，服務于其他省市的制造業(yè)升級改造，獲得了客戶的廣泛認可。如今，“河南造”的機器人已經(jīng)在不同的崗位上，代替或協(xié)助人類完成繁重、危險、重復的工作，不但提高了工作效率，還降低了工人的勞動強度，也有效地提升了產(chǎn)品質(zhì)量。這，是河南智能機器人企業(yè)的“硬實力”。

今年年初，工業(yè)和信息化部等十七部門印發(fā)《“機器人+”應用行動實施方案》，機器人產(chǎn)業(yè)即將迎來大發(fā)展。新的機遇下，相信堅持以科技創(chuàng)新為原動力的中原動力定能有更廣闊的發(fā)展空間，通過智能機器人的應用為產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入更強的動能，為河南機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更大“動力”，為河南未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展和實現(xiàn)換道領跑貢獻力量。(本報記者李林整理)

企業(yè)名片

中原動力智能機器人有限公司由豫籍頂尖科學家及其博士團隊主導組建，于2020年5月15日正式運營，是一家懷有“始于中原、驅(qū)動世界”初心、并以技術創(chuàng)新為原動力的新型科技企業(yè)。其創(chuàng)新性地提出“類腦智能+自有核心組件”架構，依托機器視覺、多模態(tài)融合和數(shù)字孿生等先進技術，實現(xiàn)旗下自研智能產(chǎn)品的自我學習與進化，開發(fā)出國內(nèi)首臺算法全部自研、零部件全部國產(chǎn)的城市管養(yǎng)AI智能機器人。此外，公司自研的3D工業(yè)相機、低速無人駕駛控制器、復合移動機器人等產(chǎn)品均處于行業(yè)領先水平，先后和多個行業(yè)龍頭企業(yè)達成合作，為其提供智能化改造項目服務。

企業(yè)家名片

中原動力智能機器人有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO林杰，從國內(nèi)985高校畢業(yè)后獲得全額獎學金出國留學，并在國外知名企業(yè)工作。2019年12月，林杰回國創(chuàng)辦新型科技企業(yè)，2020年即推出國內(nèi)首臺算法全部自研、零部件全部國產(chǎn)的城市管養(yǎng)AI智能機器人。截至目前，林杰帶領他的團隊累計申報知識產(chǎn)權334項、授權知識產(chǎn)權246項，其中授權專利70項，涵蓋AI智能機器人結(jié)構、電氣、運動控制和智能計算等多個領域。(河南日報客戶端記者 李林 整理)

圖片均為受訪者供圖

打造一只豫籍“獨角獸”

——訪中原動力智能機器人有限公司聯(lián)合創(chuàng)始人兼CEO林杰

河南日報客戶端記者 李林

記者：您當時是為何毅然放棄國外高薪工作，作出回家鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)決定的?

林杰：應該說是懷著“赤子之心”吧!我是土生土長的河南鄭州人，多年在國外，無論走得再遠、飛得再高，心里無時無刻不在惦念著家鄉(xiāng)。在創(chuàng)業(yè)之前，我從國內(nèi)985高校畢業(yè)后獲得全額獎學金出國留學，后來在德國一家知名電氣企業(yè)工作。

在工作中，我感受到掌握核心技術的重要性，心有不甘，我相信別人能做到的，我們也可以，而且能夠做得更好。2019年年底，在家鄉(xiāng)的熱情感召下，我辭去國外的高薪工作回到鄭州，帶領一批志同道合的小伙伴共同創(chuàng)辦了中原動力智能機器人有限公司，希望能發(fā)揮我們在智能機器人領域內(nèi)的專長，為家鄉(xiāng)建設特別是科技創(chuàng)新作出貢獻。

記者：走進公司展示大廳，能夠看到許多形態(tài)各異、功能不同的AI智能機器人，請您介紹一下它們是如何“誕生”的?

林杰：這些智能機器人包括保潔機器人、巡防機器人、人形機器人等，核心算法都來自我們中原動力的科研團隊。

舉一個例子。2020年7月，鄭州天氣最熱的時候，也是我們一代城市管養(yǎng)機器人研發(fā)最關鍵的時期，為了提高機器人視覺識別系統(tǒng)的準確率，我?guī)ьI著機器視覺團隊的十幾位碩士、博士冒著酷暑，沿路撿拾瓶子、包裝袋、煙頭、紙屑等，一干就是七八個小時。當時就是想用最短的時間獲得充足的數(shù)據(jù)樣本，為后續(xù)研發(fā)打下堅實基礎。

2020年11月，國內(nèi)首臺算法全部自研、核心零部件全部國產(chǎn)的城市管養(yǎng)機器人在鄭州東站西廣場順利投入使用，以全國高鐵的樞紐站點為舞臺，展示了河南機器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成就。看著擁有“河南芯”的智能機器人投用，我的心情無比激動，感到一切努力與付出都是值得的。也是從那一刻開始，我立志用科技創(chuàng)新為家鄉(xiāng)打造一只“獨角獸”企業(yè)。

記者：機器人是制造業(yè)“皇冠”上的“明珠”，在“機器人+”時代，中原動力是如何抓住機遇實現(xiàn)快速發(fā)展的?

林杰：中原動力創(chuàng)新性地提出類腦智能+自有核心組件(架構)，依托機器視覺、多模態(tài)融合和數(shù)字孿生等先進技術，實現(xiàn)旗下智能產(chǎn)品自主研發(fā)。公司成立3年多來，基于不同應用場景下的視覺工作站、復合機器人、室內(nèi)外工業(yè)巡檢機器人等產(chǎn)品陸續(xù)研發(fā)成功，與多家相關行業(yè)頭部企業(yè)達成了合作，在3D工業(yè)相機、室外機器人控制器等機器人硬件的研發(fā)生產(chǎn)和機器人智能化應用方案的規(guī)劃、設計、制造、安裝及操作培訓等方面積累了豐富經(jīng)驗。

目前，我們有多款產(chǎn)品在生產(chǎn)基地實現(xiàn)量產(chǎn)，為機器人產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打通了關鍵環(huán)節(jié)、開辟了廣闊前景。同時，我們還研發(fā)出3D視覺系統(tǒng)，為制造業(yè)賦能，與宇通、洛軸等多家大型企業(yè)進行合作。

近期，我們的研發(fā)又有了新成果——振鏡結(jié)構光相機正式面世，采用的技術比傳統(tǒng)結(jié)構光技術測量范圍更遠，比線掃激光技術成像速度更快，具有極強的通用性，適用場景更多，適用范圍更廣。憑借深厚的技術積淀，以及豐富的應用經(jīng)驗，中原動力在產(chǎn)品的硬件和軟件方面均實現(xiàn)了自主研發(fā)生產(chǎn)。

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