澳大利亞當(dāng)?shù)貢r(shí)間2019年7月7日14:30，浙江大學(xué)ZJUNlict戰(zhàn)隊(duì)以１:０戰(zhàn)勝德國(guó)ER-Force戰(zhàn)隊(duì)，衛(wèi)冕2019年機(jī)器人足球世界杯冠軍。
2013年，浙江大學(xué)第一次奪冠，中國(guó)機(jī)器人第一次站上了小型機(jī)器人足球世界杯賽的巔峰。2014年浙江大學(xué)蟬聯(lián)這一領(lǐng)域世界冠軍。2018年，浙江大學(xué)代表隊(duì)在決賽中以4:0的大比分打敗美國(guó)卡耐基梅隆大學(xué)代表隊(duì)，第三次奪冠。
每一場(chǎng)比賽后，隊(duì)員們第一個(gè)想要擁抱與感謝的，就是他們的“教練”、浙江大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院教授熊蓉老師。在男多女少的機(jī)器人研發(fā)領(lǐng)域中，熊蓉就像是一朵嫵媚動(dòng)人的芙蓉花靜靜綻放。自2002年以來，熊蓉帶隊(duì)參與各項(xiàng)重大國(guó)內(nèi)外機(jī)器人賽事，共獲得國(guó)家獎(jiǎng)項(xiàng)20余項(xiàng)、國(guó)際獎(jiǎng)項(xiàng)十余項(xiàng)，其中全國(guó)冠軍獎(jiǎng)項(xiàng)11項(xiàng)、世界冠軍4項(xiàng)。同時(shí)她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了多項(xiàng)國(guó)家重要課題，自主研制了在國(guó)內(nèi)外有重要影響的乒乓球?qū)Υ蚍氯藱C(jī)器人系統(tǒng)，相關(guān)技術(shù)推廣應(yīng)用于多種機(jī)器人產(chǎn)品。
誰能想到這樣一位機(jī)器人方向?qū)W科帶頭人，最初只是一位普通的實(shí)驗(yàn)室老師。
敢啃硬骨頭的實(shí)驗(yàn)員
1997年，計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士畢業(yè)的熊蓉進(jìn)入浙江大學(xué)工控所工作，承擔(dān)工業(yè)控制技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的日常運(yùn)行和維護(hù)。
在出色地完成日常工作的同時(shí)，閑不下來的熊蓉總是問自己，還能做點(diǎn)什么。勤奮與聰穎讓這位年輕人總能找到“額外”的活，跟著老師做課題，開發(fā)網(wǎng)頁系統(tǒng)，她不斷地給自己“加碼”，在充分發(fā)揮她編程特長(zhǎng)的同時(shí)，也不斷開拓新的研究領(lǐng)地。
2000年，國(guó)內(nèi)外一些高校開始舉辦機(jī)器人競(jìng)賽。熊蓉所在的實(shí)驗(yàn)室也計(jì)劃開展機(jī)器人研發(fā)工作。實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)導(dǎo)第一個(gè)就想到了主動(dòng)好學(xué)、敢啃硬骨頭的熊蓉。
熊蓉聽了，眼睛一亮，盡管此前她對(duì)機(jī)械、電器這部分了解不多。年輕人怕什么？那時(shí)候機(jī)器人的書很少，她一有空就往圖書館跑，把能找到的資料、文獻(xiàn)和專業(yè)論文都拿來看。
她還帶著學(xué)生去全國(guó)各地調(diào)研。聽說東北某大學(xué)有一套自己做的足球機(jī)器人系統(tǒng)，熊蓉就去那里學(xué)習(xí)。那時(shí)，這所大學(xué)的機(jī)器人研制水平在全國(guó)高校位居前列?？墒?，當(dāng)熊蓉看到這套做了兩年的機(jī)器人系統(tǒng)連路都走不直，心里難免有些失望?！笆裁磿r(shí)候我們才能造出自己的機(jī)器人呢？”
回到學(xué)校，她和學(xué)生列出所有的問題，一個(gè)個(gè)討論解決方案。雖然之前看了不少書，但理論和實(shí)際總是不一樣，熊蓉時(shí)常感覺有些“抓瞎”。
此時(shí)，熊蓉的女兒在讀幼兒園，正處于黏人的年齡，在浙大數(shù)學(xué)系工作的丈夫又常常不在家，熊蓉的家庭負(fù)擔(dān)也不輕。有時(shí)候，女兒要她陪一會(huì)，熊蓉只好扔給女兒一本書，讓她自己看去。
經(jīng)過一年的不斷設(shè)計(jì)、評(píng)估、測(cè)試，熊蓉和學(xué)生研制出了浙江大學(xué)第一代的FIRA足球機(jī)器人。機(jī)器人研發(fā)工作給熊蓉打開了一扇窗。而隨著難度的升級(jí)，她也越發(fā)感覺到了“本領(lǐng)恐慌”。2004年，熊蓉結(jié)合國(guó)際前沿研究，決定選擇自主移動(dòng)機(jī)器人地圖構(gòu)建以及定位導(dǎo)航技術(shù)作為研究課題，并開始攻讀博士學(xué)位。
她白天忙著處理實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)事務(wù)，晚上閱讀文獻(xiàn)、研究課題。一年365天，寒來暑往始終如一。剛剛上學(xué)的女兒只好全部交給父母照料。再到后來，熊蓉的丈夫主動(dòng)減少了出差訪問交流的次數(shù)，在家燒飯管孩子。
為“海寶”嚎啕大哭的工作狂
在浙大玉泉校區(qū)的一間實(shí)驗(yàn)室里，一場(chǎng)乒乓球賽正在熱鬧進(jìn)行。不過比賽的主角不是人，而是兩個(gè)幾乎長(zhǎng)得一模一樣的機(jī)器人“悟”“空”。只見“悟”拿起乒乓球，向“空”發(fā)了過去?！翱铡睊嗥鹎蚺?，立刻把球回了過來。他們時(shí)而正拍，時(shí)而反拍，有板有眼地回著每一個(gè)球。這兩個(gè)機(jī)器人正是熊蓉團(tuán)隊(duì)的代表作之一。
2008年，浙大牽頭和幾家單位合作承擔(dān)科技部863重點(diǎn)課題“仿人機(jī)器人感知控制高性能單元與系統(tǒng)”，熊蓉是浙大方面的負(fù)責(zé)人。這對(duì)她來說，既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)，因?yàn)椤叭际请y點(diǎn)”。
比如，設(shè)計(jì)目標(biāo)要達(dá)到每小時(shí)1公里的速度，可是最開始做出來的機(jī)器人每小時(shí)只能走0.5公里。怎么辦？熊蓉找國(guó)外的機(jī)器人視頻來研究，最終設(shè)計(jì)了一條把整個(gè)技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)都串聯(lián)起來的路線。
為了機(jī)器人腳底下的一塊膠皮，熊蓉和學(xué)生們到市場(chǎng)上買不同的材料來試驗(yàn)，試了兩三個(gè)月才找到最合適的膠皮。
最終歷時(shí)4年多研制的“悟”“空”集成了機(jī)器人領(lǐng)域的諸多先進(jìn)技術(shù)：身軀采用了高強(qiáng)度輕質(zhì)材料和加工工藝，全身有30個(gè)關(guān)節(jié)，僅手臂就能做7個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。
短短幾年中，熊蓉主持研制了多套具有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)水平的機(jī)器人系統(tǒng)，其中60cm小型雙足仿人機(jī)器人，步行速度可達(dá)1.08km/h，具有自主視覺認(rèn)知、決策協(xié)作等能力，在全國(guó)機(jī)器人大賽上屢次奪冠，并成為中國(guó)大陸唯一進(jìn)入該類機(jī)器人國(guó)際前八的機(jī)器人系統(tǒng)。
在這么多機(jī)器人中，最讓熊蓉揪心的是上海世博會(huì)的“海寶”。要在短短五個(gè)月的研發(fā)時(shí)間里，完成兼具擬人交互、定位導(dǎo)航、視覺環(huán)境感知等功能的37臺(tái)專用智能服務(wù)機(jī)器人，難度可想而知。研發(fā)工作從早到晚沒有停歇，而她同時(shí)忙的還有另一個(gè)仿人機(jī)器人項(xiàng)目和自己的博士畢業(yè)論文。“有段時(shí)間感覺快要撐不住了。我母親讓我睡一會(huì)，可是我在床上躺了10分鐘又起來了，實(shí)在是不能停下來啊。”
2010年3月，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、凝聚著浙大人心血的第一臺(tái)“海寶”智能服務(wù)機(jī)器人在上海亮相，成為在世博會(huì)舞臺(tái)上展現(xiàn)中國(guó)自主創(chuàng)新能力的又一亮點(diǎn)。
可是，還不能松口氣。當(dāng)年4月，“海寶”要在一次演唱會(huì)上跳《辣妹子》。舞臺(tái)有十幾米高，地上搭的木板又是軟的，因?yàn)橥鈿ぜ庸ぞ炔桓叩脑?，“海寶”跳舞的時(shí)候經(jīng)常會(huì)“卡殼”，總是要不斷檢修。
“離演唱會(huì)還有2天的時(shí)候，我們準(zhǔn)備的5個(gè)‘海寶’中有4個(gè)手臂都出現(xiàn)了問題。我回到賓館房間，急得嚎啕大哭?！笨蘩哿?，睡著了，醒來繼續(xù)干。幸好之后的檢修非常順利，“海寶”的演出大獲成功。
不敢直視學(xué)生比賽的名教頭
熊蓉不僅自己做機(jī)器人，還帶著學(xué)生一起“玩”。
早在2001年，熊蓉團(tuán)隊(duì)就和本科生院合作建立了機(jī)器人科教實(shí)踐基地。之后，在相關(guān)部門支持下，她又組織起了浙江大學(xué)本科生機(jī)器人競(jìng)賽，為不同年級(jí)不同專業(yè)的學(xué)生開設(shè)不同的機(jī)器人相關(guān)課程。輔導(dǎo)競(jìng)賽、幫助學(xué)生完成項(xiàng)目，成為熊蓉開展機(jī)器人技術(shù)教學(xué)的重要工作內(nèi)容。僅2009-2013年期間，共有2500余名學(xué)生參與了各類機(jī)器人教學(xué)與實(shí)踐活動(dòng)，其中，外系學(xué)生有2150余名，近幾年每年參賽學(xué)生達(dá)到上千名。
熊蓉的名聲也越來越大。后來的冠軍隊(duì)成員吳珺就是沖著她來的。當(dāng)時(shí)就讀于控制系大二的她看到浙大機(jī)器人奪冠的新聞便下定決心加入了小型組足球隊(duì)。在足球隊(duì)的兩年里，她與來自全校各個(gè)專業(yè)的本科生一起在熊蓉的指導(dǎo)下進(jìn)行足球機(jī)器人的研發(fā)，并參加了2014年的世界杯，成功衛(wèi)冕。
在吳珺眼中，熊蓉是個(gè)“拼命三娘”?！懊看瓮砩想x開實(shí)驗(yàn)室，抬頭看看熊老師的辦公室，總是亮著燈，熊老師經(jīng)常也會(huì)在凌晨時(shí)間回復(fù)我們郵件?！?/span>
也許，學(xué)生們不知道的是，每次比賽的時(shí)候，熊蓉看似平靜，其實(shí)內(nèi)心也十分緊張，所以總是故意跑到別的比賽場(chǎng)地去，“我怕學(xué)生看到我緊張就更緊張了，只好從遠(yuǎn)處或者背后偷偷地瞄幾眼?！?/span>
“現(xiàn)在熊老師依舊在工作上十分拼，經(jīng)常在深夜時(shí)分還與我在微信上討論著課題?！蓖踉皆谛苋氐闹笇?dǎo)下獲得了碩士、博士學(xué)位，如今已是浙大講師的他在熊蓉的耳濡目染下決定繼續(xù)從事機(jī)器人技術(shù)的科研工作，“熊老師教給了我分析、解決問題的勇氣和方法。當(dāng)然，還有堅(jiān)持自己的夢(mèng)想?！?/span>
近幾年，熊蓉又帶著機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)研制了新型動(dòng)態(tài)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的腿足機(jī)器人，2018年發(fā)布的四足機(jī)器人“絕影”掌握了跑跳、爬樓梯、爬斜坡、在碎石子路上行走等能力，即使摔倒在地，也能夠自動(dòng)調(diào)整身體方位重新站立，有望在安防、偵查、救災(zāi)等實(shí)際場(chǎng)景中進(jìn)行應(yīng)用。
雖然獲得了諸多榮譽(yù)，熊蓉沒有絲毫的松懈?！霸谘邪l(fā)機(jī)器人的過程中，我們深刻認(rèn)識(shí)到，我國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家還存在著較大差距。”她說，機(jī)器人科技發(fā)展水平已經(jīng)成為衡量一國(guó)科技創(chuàng)新能力的重要標(biāo)志，而機(jī)器人的更新?lián)Q代又非?？?，不進(jìn)則退，“要想打造出更多更好‘中國(guó)芯’機(jī)器人，我們還要持之以恒地努力?！?/span>
（文 吳雅蘭 林思遠(yuǎn) 圖片由受訪人提供）
