硬创先锋 | 遇见“钢铁侠”！探秘国内首家双足人形机器人公司
“难做”、“死贵”、“没用”的人形机器人市场化前景过于渺茫。不过，总有那么一小撮人不喜欢循规蹈矩。
智东西 文 | 四月
导语：当小罗伯特·唐尼化身的“钢铁侠”矗立在眼前，四肢灵活，能看会走，胸前打着醒目的国产Logo，心底抑制不住地赞叹与惊喜。
仿人形机器人，又称类人机器人，作为科幻题材作品中司空见惯的形象，实际上却是一种离现实生活最遥远的形态。依照惯用的商业思维，“难做”、“死贵”、“没用”的人形机器人市场化前景过于渺茫。不过，总有那么一小撮人不喜欢循规蹈矩。
今天故事的主角——“钢铁侠科技”（ART Robot），一支近20人的精简队伍，成立不到两年时间，已造出双足大仿人机器人成品，正准备将其投入流水线量产。近日，智东西来到位于上地科技孵化园的钢铁侠科技，一睹国内首个商业化“双足大仿人机器人”风采。
与极具英雄主义风格的公司名字——钢铁侠形成有趣对比的是，创始人兼CEO的张锐是个身形消瘦，略显腼腆的小伙子。在随后的交流中，智东西与张锐，就人形机器人的行业现状、创业历程、项目独创性与商业模式等关键问题进行了深入探讨。与此同时，也深刻揭示出当下学术研究与创业模式的差异性。
走出象牙塔和实验室，却依旧怀揣着作为研究员的那份初心和专注，敢为人先，快速推进，被日美韩等国领先数年的人形机器人领域或许不再遥不可及。
一、缺少中国玩家的机器人市场
提起双足人形机器人，去年惊艳四方的Atlas影像仍历历在目：步履矫健、实力搬砖、强推不倒，强大的机械控制力让人印象深刻。Atlas虽不足以称之为机器人的终极形态，但相较于满大街的滚轮移动、平板显示一众“玩具式”产品，前者才算是帮“机器人”正名。
无论是完善的技术研发，还是繁杂的供应链管控，强大的资金支持，人形机器人领域都设有极高门槛。完整意义上的人形机器人，不仅包括电机、双足、手臂等复杂的机械控制系统，还需具备环境感知和行动规划等能力。
实际上，双足大仿人机器人的风头一直被海外公司和研究机构占据，国内主要以项目研究为导向，在商业化领域鲜有动静。不止于美国波士顿动力（Boston Dynamics），日本本田（Honda）、意大利RobotCub Consortium等公司都在“人形机器人”项目上不遗余力地砸钱。
现阶段，人形机器人的应用场景主要以军工、航天等行业应用为主。在消费端市场，将大块头小型化是个不错的选择。桌面级人形机器人NAO在科研领域广受欢迎，其法国机器人公司Aldebaran被软银收购；国内Alpha系列机器人助优必选跻身进入独角兽行列。
不过，在自动化和机器人领域钻研多年的张锐看来，小型人形机器人并不足以提供完善的功能服务；高校科研领域与科技馆展示，将会是双足人形机器人短期内商业化的重要方向。
二、20人队伍要造“Atlas” 是盲目自信？
钢铁侠科技由张悦和其同乡校友庄园共同创立，团队成员多来自北航、哈工大等军工强校，多数曾工作于中国科学院、航空航天科研院所。团队约20人，研发人员约16人。办公室位于上地科技孵化园，共两间房，其中一间被用来作为实验室。与一般研发型公司或机构相比，这样的配置略显精简。
不过初生牛犊不怕虎，在项目进度上钢铁侠体现出了极强的整合能力。
2016年3月，第一代原型机研发成功；6月，中国人工智能学会理事长李德毅院士来到公司考察，设立李德毅院士专家工作站；11月，获得A轮千万元投资。
今年1月，第二代产品组装成功，加上了酷炫的外壳，系统底层设计进行大幅优化，核心零部件采用自主研发，并形成配套的自主知识产权体系。
张锐出身于自动化专业，先后在北航无人机所、中科院自动化所、中国航天院五院工作，先后参与过无人机、机器人、航空航天等多个领域研发工作。过于频繁的工作调任和项目变动让张锐有些疲惫，“在军工性质科研所工作，项目和工作多被指派，受到时间、资金、环境等客观条件限制”。
谈及创业后的节奏变动，张锐表示，两者的工作量相当。但在科研所工作，由于团队中所学专业过于接近其思维方式不够开阔，并且容易受到计划变动等影响，面临成果考察压力，资源得不到相应支持。也正是由于上述原因，虽然国内科研所不乏人形机器人项目，进度却相对缓慢。
钢铁侠的另一位联合创始人，计算机专业的庄园，是张锐大学时代的校友兼老乡。张锐表示，选择与庄园一同创业，主要看重两方面原因：
1）基于对“老铁”的信任，“庄园是能和我吵架的人，我俩就算争得面红耳赤也会不记仇”；
2）丰富的互联网经验。军工企业出身，张锐自认为自己的观念相对保守，需要一个懂互联网模式的人进行融合。
谈及老朋友庄园，张锐言语间不乏赞美和认可。据其介绍，庄园还是大二时就是UC浏览器的骨干，随后曾在新浪微博、创新工场任产品经理，具有极强的互联网思维。庄园看重了人形机器人背后的商业价值，张锐则更倾向于项目研发和把控，两人一拍即合。
三、跳出实验室 第一个吃螃蟹的人
前文已经提及，国内鲜有公司和机构尝试人形机器人方向。既然脱离了科研所，选择创业这条路，很多时候需要兼顾商业化、创新性两方面的因素考量。作为国内大仿人机器人领域第一个吃螃蟹的人，在与智东西的对话中，张锐分享了一些背后的思考。
1）为什么选择全新领域创业？
在此前科研单位工作经历中，张锐虽尝试过无人机、机器人等类似项目。但与人形机器人仍存在较大跨度，在零部件研发和重组上相对经验不足。
张锐表示，首先是基于兴趣和爱好，“本身就是想做这个”。自动化机械的技术是相通的，一些运动控制系统基本原理一样。其次，团队中的人才覆盖领域很广，硬件、底层、算法、设计每个人都能发挥其所长。
2）为什么首先从一个完整形态的机器人开始，而不是做其中一个环节，诸如操作系统、机械臂等？
因为机器人涉及的机械结构和领域过于复杂，比较稳健的创业模式是选择一个细分环节突破，诸如操作系统、机械臂等。但像钢铁侠科技，一开始就将目标和产品定义为1.35米大块头的公司并不常见，其中难免风险性。
张锐解释道，正是因为人形机器人产业尚处早期，各个环节的技术和供应链都不成熟。如果做单个方面/环节的技术，容易受到其他制约，最终成果并不能落地。另一方面，从国家的在机器人领域的科研投入和科研需求来看，这块市场正在起势。
四、“运动脑”+自主研发传动件
根据学界的定义，完整形态上的智能机器人应具备感知、交互、决策、控制四大功能。具体到人形机器人形体啊，其核心技术难点在于步态控制、环境感知等环节，钢铁侠通过机器人本体与运动算法控制相结合攻克。
1）在硬件本体层面，钢铁侠科技采用自主研发的姿态传感器、力矩反馈传感器、避障传感器，配合摄像头及力觉模块，可以实现机器人自主导航和步态规划。
由于钢铁侠科技的机器人产品更多是直接面向用户，因此解决噪音问题尤为重要。不同于Atlas液压驱动方案，钢铁侠科技自研了全套电机方案，可降低噪音，自由调节行走速度。
在结构件部分，Atlas的依赖于高精度的金属3D打印机，虽然精度高，重量能够得到有效控制，但也大幅提升了成本。钢铁侠采用智能算法，以适配多种型号的电机。
2）在软件算法和控制程序上，张锐团队吸收了李德毅院士的建议，加入“运动脑”概念。
运动脑是一套让机器人拥有自主运动能力的一套决策系统。基于机器人的形态，运用正逆向运动学、动力学以及人工智能技术，可实现机器人的关节控制、神经中枢控制，最后达到任务层控制目标。
操作系统方面，由于机器人本体上分布有大量传感器、电机、控制器等，需要一套通信机制，因此钢铁侠科技采用了机器人专用操作系统ROS，并对系统内核做了大幅优化。
“运动脑”类似于人类的小脑部分。张锐介绍，未来这一块系统将会开放，将本体打造为计算平台。高校或者B端用户在此基础上进行交互、决策层面的二次开发。“在任务层控制和场景应用上，B端客户的经验更丰富，理解也会更深”。
五、发明完了 如何搞掂量产？
与机械臂、小型人形机器人常采用的舵机部件不同。钢铁侠大仿人机器人直接采用电机驱动，再根据不同关节的活动能力进行优化和调节。在自由度方面，钢铁侠科技的ART机器人单腿是六个自由度，双腿是十二个自由度，踝关节是两个自由度，髋关节是三个自由度，这让机器人走路类似于人的姿态。
一般来说，机器人的自动度越多，活动越灵活，控制也相应精准。但需要兼顾电机成本和机体重量。据张锐介绍，钢铁侠单台的售价计划在数百万人民币左右，相比Atlas数百万美金的价格，已经很好地控制了成本。
据张锐介绍，现接到了来自部分高校和科技馆的预订单，出货量大概在10台左右。预计今年7月份第一批样机将完工。在供应链方面，张锐参考了此前在中国航天院五院的资源，渠道和可靠度得到保证。组装环节，由团队技术人员亲自组装、检测。
考虑到后续的功能升级与售后环节，钢铁侠采用模块化设计，以降低维修成本和组装难度。
六、阶段性商业化 不着急融钱
人形机器人市场尚处早期阶段，基本都是先使劲砸钱，成品出来再抬价的套路。基于国内市场，钢铁侠团队提出“阶段性商业化”目标，率先把研发的机器人本体造出，应用在高校、科研院所、科技馆等场景中，为其研究、教育、展示来服务，订单能够保证公司有足够的资金运转下去，并给投资人带来收益。
结合前文提及的，再补充一些张锐对于机器人市场的切入方向的思考。他透露，此前也参考了国内几家规模较大工业机器人厂商的模式。基本上仿制国外产品，在推市场时面临明显同类品牌竞争，阻力比较大。在工业应用领域，“市场基本只认国外品牌”，例如最为成熟的车厂流水线基本只用德系机器人，并且都是成套铺设。同时还面临现场施工、追尾款等问题。“这块市场，作为创业公司很难打透”。
于是，钢铁侠选择了另一块，服务机器人市场。国内科研市场中缺少优质的机器人本体，缺少研发平台，这也是钢铁侠团队的优势所在。换句话说，钢铁侠更长远的目标，在于建立机器人本体研发平台和开发环境。
在融资背景方面，现也投身于机器人创业的某位前阿里员工是其天使投资人之一。2016年11月收获青岛景天信息、青岛北区科高创投等千万人民币的A轮投资。“属于规模较小的基金，我们看重的是他们的退出回报要求比较低，董事会话语权要求不高，我们能有更多的自主权利”。当智东西向其推荐一些不错的投资机构时，张锐笑称缺少人脉资源，可以介绍。
不过话说回来。在公司资金层面，张锐并不急于融资。他表示项目早期，他和庄园两人已投入数百万，去年底融的钱还没有动用。现在订单也是部分收入来源。
七、结语
整体而言，钢铁侠是一支科研氛围浓厚的技术团队，公司布设和团队配置都偏向精简主义，少了些互联网公司的浮夸和铺张。造人形机器人，普通人看来有些异想天开的事，从张锐团队那感受到的却是无比坚定的信念，更难能可贵的是从军工企业里传承而来的务实精神。
与其宏大而开创性的事业目标形成强烈对比的是，张锐腼腆、单纯的性格让人印象深刻，缺少商场环境的历练，是更纯粹的技术优势也是后期的进步空间。在产品方面，其产品整体的把控和推进能力不容小觑，同时也是其团队实力所在。在商业前景方面，这样独创性的项目总是机遇与风险并存。一方面，中国科研经费和对机器人产业的不断大力投入，存在巨大的市场潜力；一方面，国内市场起步较晚，存量市场被日美等品牌占据，品质把控和供应链体系不够完善。
对于人形机器人领域创业的意义而言，我想更普世的价值在于，让更多的人感受到机械智能与机器人科学的魅力。当钢铁人步履矫健、款款向你走来时，心中必将是激动而自豪的，那一刻你能更深刻地感受人类的无穷智慧和科学带来的巨大创造力。
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