鬼步舞适合什么人练:科学家余达太的简历

下面的这个故事，说的是我国机器人是怎么研究制造成功的。
故事的主人公叫余达太。1979 年春，他刚过30 岁，北京钢铁学院就将
他派到日本，在九州工业大学读研究生。这个时候，日本的机器人技术已经
很发达了。我们的国家，由于种种原因，曾经有过一段发展机械手的热潮，
并且全国范围内花费了不少钱，但是，没有几家工厂真正得到实际应用。我
国机器人发展进入了低潮。
余达太就是在这种情况下，去日本攻读机器人有关理论的。他的导师是
山下忠教授，有名的机器人专家。
余达太是一位具有雄心的年轻人。他看到了自己国家在机器人技术上的
差距，也触动了炎黄子孙的自尊心。三年苦读，13 门功课全部获得“优等”，
获得工学硕士学位，并进入日本安川电机公司机器人研究室实习。这家公司
是世界上一家著名的机器人制造公司。
你看到工业机器人，外形和一般机器差不太多，但是设计、制造机器人
要用到机械、电子、控制、电子计算机、信息处理等许多科学知识。机器人
是属于高新技术，很多东西是相互保密的。余达太是一位有心人，为了回国
后发展机器人，他用自己从生活费中节省下的钱，还有半年工资，购买了近
千本资料和书籍，预订了三种日本出版的机器人方面的杂志，一订就是5 年！
他还没有重新踏上祖国的大地，就把一颗火热的心放到机器人身上了。
余达太回到祖国以后，着手研制中国的机器人。然而，要制造出一台新
的、真正“能起作用”的机器人，并不是那么简单。不但要找到用户，而且
要花上几十万元，需要有许多专家、技术人员合作，并且要花费成年累月的
时间！想干这样大的“工程”，先要进行充分地调研。
他从南到北，从东到西，跑了很多省市，进了很多工厂、生产研究机关，
进行了调查研究。这时，在我国的大地上又掀起了研究机器人的高潮。
1983 年1 月11 日下午，北京钢铁学院召开了研究制造工业机器人的技
术论证会，审查余达太提出的申请报告。他们提出的制造方案是采用关节式
结构，这是80 年代国际上比较流行的结构形式。因为关节式机器人优点多，
它在各个方向都可灵活地高速动作，并且手腕到达空间某一个点可以有多种
方法，工作空间也大。但是，也有大困难：关节机器人有肩、肘、手腕，以
及整个手臂转动，每个转动都要一个电机加上减速机构。为了机械手手指能
拿动一定重物，并有一定运动的速度和加速度，而且运动中不发生颤抖，定
位准确，就要求大臂、小臂、腕子有一定质量，这样驱动各关节的电动机就
要大些。肘关节及腕关节电动机不宜直接放在各个关节处，而是放在机身附
近，这样才能保证小臂及腕子不太重，可以省些“力气”。但是，它又要解
决电动机与关节之间用拉杆和链条传动问题，传动效率也低，所以也有很大
难题要解决。当时还很少用直接驱动的力矩马达，所以设计传动机构要求精
确分析计算，找到最好的方案。
这次方案审查会，有很多领导、专家和教授参加。会上有的是鼓励，有
的是质疑，还有一位专家幽默地说：
“余达太，你要搞关节式机器人，我看，你得小心机器人别得关节炎。”
是啊，制造一台具有世界水平的机器人谈何容易，俗话说的好：“看是
容易，做是难。”
难，制造新型的工业机器人有许多困难，就像拦在机器人发展道路上的
一座“大山”。但是，中国有许多科技愚公，敢于搬这座“大山”。当院领
导让余达太自由组阁时，他的同学，老师来了，还有副教授，讲师，女将，
刚刚毕业的学生来了，组成了一个十多人的“搬山队”。
真如搬山一样，在短时间内要学习掌握必要的机器人方面的理论知识，
特别是，要弄懂没有任何说明的“软件资料”，这真好比读天书。当年，日
本人把这些资料交给余达太时，曾意味深长地说：“这是天书一本，你拿回
去，也看不懂。”——他们一边学日语，一边读天书，就是要把它弄懂，弄
出个名堂来。
是不是可以绕过“软件资料”这个拦路虎呢？不能，因为这个机器人有
五个自由度，也就是有五个独立运动，也就是说，它有五个关节，每个关节
有一个电动机。为了机器人手爪在空间走二条曲线，人“教”它时，常常是
反映手爪（也叫操作器）在空间应走过的几个点告诉它。其他各点（有很多
很多点才能连成一条光滑的曲线）要由机器人电脑来计算。更难的是，要把
手爪空间的点，变成各关节应当怎么运动的数据，还要由电脑算出各关节抬
举多大角度，速度该多大？这是很难的“空间机构运动学”问题。还有呢，
机器人各关节是由电动机驱动的，每个电动机加上多大信号进行控制，才会
使各关节运动得恰到好处呢？这要进行所谓的“动力学”计算，要考虑各杆
呀、件呀的质量、长度、运动速度、加速度、摩擦力等许多因素，算起来相
当复杂。另外，还要考虑起动、停止、动作顺序、安全等等许多问题。这些
事情都是由控制装置（主要是由电脑）来完成的。不过，人们的想法，计算
方法，很多问题，电脑都不懂，它只懂自己的“语言”。人和电脑之间交换
这些信息，还要用到一种高级语言的知识，这也就是软件。这些问题，都是
设计机器人绝对少不了的“软件资料”。软件资料对不同的机器人是有很大
差别的。
搬“大山”就要付出艰辛的劳动！为了尽快尽好地设计出机器人，在1983
年炎热的夏天，他们在“三大火炉”之一的南京的一家招待所里整整苦战了
一个月，拿出了最初设计图纸。
搬“大山”，就要天天挖山不止，不怕天长地久，只有一个念头：成功！
余达太和他的同事，就是这样的人，机器人用的电子计算机，由原来的八位
变为16 位；为了使机器人“大脑”赶上世界先进水平，他们三次修改方案。
他们的信念是：“要赶超世界机器人技术水平，只能起点高，走自己的路才
行。”他们就在这条路上，一步一步地又走了两年！
研究试制工业机器人最困难的问题是钱！中国科学院计算中心技术服务
公司慷慨解囊，拿出30 万元，并说：“我们投资，你们干吧，失败了，算我
们白交学费，豁出去不盖宿舍楼了！”钢铁学院院长手内仅有10 万美元的外
汇，竟一下子给他们3 万解决进口设备问题。就凭这些“上帝”，他们怎么
会造不出机器人来呢？
他们后来成功了，他们有一个很好的经验：“我们的成功秘是1＋1＞2。”
——有“内耗”的地方，一个人加一个人不等于二个人，在他们团结集体里，
一加一不等于二，而是大于二。他们没有“内耗”，有的是共同动手，动脑，
动手！有的是相互帮助，相互谅解！
他们成功了，由他们研制的BJM（北京人）— 1 型弧焊工业机器人很顺利
地通过了技术鉴定，并且成功地在南京汽车制造厂承担汽车生产线上的焊接
工作，不但提高了产品质量，而且改善了工人劳动条件，获得了经济效益和
社会效益。
他们成功了，以他们为基础，很快发展成为一个机器人研究所，余达太
被任命为所长。他成为一名在机器人技术界有名气的人物。