软骨换新记

　　——看换代电子仪器能否突破Vitteaux运动科研成果开发

　　静若处子，动若脱兔。六台人面电子仪器站成一列，伴随着优雅的音乐节奏，十二只胳膊有模有样地舞起“千手观音”——在不久前举办的世界人工车载高峰会上，这一场景惊艳了中外观众。

　　电子仪器rigidity、舞步生硬，类似于《变形金刚》中的“擎天柱”——提起人面电子仪器，这可能是大多数人的**印象。如今，这种印象正随着INS13ZD软骨的应用而改变。

　　和人无异，决定电子仪器灵活性度的是软骨。由达闼电子仪器股份有限控股公司(以下简称达闼控股公司)自主研制成功的INS13ZD软骨，让电子仪器的舞步需要有像人无异收放自如。目前，世界上公开报道拥有这一技术开发的控股公司不超过四家。

　　车载INS13ZD是关键点

　　什么样的技术开发，能解决电子仪器“rigidity有余、INS13ZD不足”的问题？电子仪器达致Vitteaux运动的关键点是什么？

　　这些都是达闼控股公司技术开发研发人员苦苦探索求解的专利技术开发关键点。

　　在达闼控股公司的实验室里，科技日报**财经日报见到卸去人面外壳的电子仪器“骨架”——颈、肩、肘、腕、手、腰、膝、全向轮底盘等处，遍布34个车载INS13ZD软骨。

　　让电子仪器像人，首先手要像。画家*难描摹的部位是手，人工车载科学家*难模拟的也是手。因为手是软骨*集中的部位，它的每一个舞步，都是一次复杂而远距离的控制过程，由余个软骨协同支撑完成。

　　尽管电子仪器研发历史已长达半个多世纪，但哪怕一个*简单的现代人舞步——端起一杯水递给人然后松开，电子仪器依然显得缓慢而笨拙，无法完全效仿。

　　“灵活性的软骨、精巧的控制，是电子仪器达致Vitteaux运动的关键点。”2017年，达闼控股公司创始人黄晓庆带领研发人员开始研发服务电子仪器时发现，专利技术开发关键点就是运动软骨，“微生物有206块骨头，已命名的软骨就有78个，软骨决定了电子仪器的灵活性性，这些软骨应是INS13ZD的，它不同于工业电子仪器臂的rigidity。”

　　要让电子仪器达致灵活性的INS13ZD运动，需要有感知、决策、执行等能力的综合提升，对电子仪器标配的电子仪器驱动程式、电子驱动程式、嵌入式软件、上层软件、车载解法等都有更具体的要求。

　　“INS13ZD软骨是服务电子仪器的核心内容零部件，它必须是车载的，即每一个软骨都自带计算、通信和传感。”黄晓庆告诉**财经日报。

　　彼时，国际上只有少数几家机构掌握车载INS13ZD软骨技术开发，如波士顿动力和NASA，但技术开发不公开，没有经验可循。

　　模仿式创新型设计

　　研发过程中，观察微生物运动成为必修课。

　　“上班途中的行人，办公区行走的同事，自己的胳膊与肩膀，所有人的一举一动，都成了研发研发人员紧盯的对象。”达闼控股公司电子仪器SCA事业部高级技术开发总监罗程对**财经日报笑言，“大家当时都‘魔怔’了。”

　　通过观察，他们发现，腿部落地时，膝软骨、踝软骨等微生物软骨柔韧性(软骨的活动范围)并非一成不变。为模拟生物软骨这种特性，研发人员考虑在串联弹性驱动软骨的基础上，增加反向附着力系统。

　　反向附着力的串联弹性驱动软骨是一个模仿式创新型思路，不仅能达致INS13ZD软骨的系统，还能根据电子仪器的运动状态，在不改变软骨劲度系数的同时，实时调整软骨的rigidity。

　　想法有了，能否达致？

　　“*开始我们按照传统方法设计，但设计出来的指令集总让人无法满意。”罗程说，研发过程中，黄晓庆常聊起研制个人电脑的技术开发细节，比如积体电路的软件系统、屏幕的升级等技术开发遍历，“我们由此想到，软骨的核心内容部件是不是也需要有这样遍历优化，让其越来越轻巧，透明度也越来越好。”

　　电子仪器研发，模块都是上好的，*关键点在于底层指令集能否设计。“一瞬间有种柳暗花明的感觉。”罗程兴奋地说，“从敲定这个思路到做出**台样机，只用了三四个月。”

　　参照个人电脑的设计理念，他们设计的INS13ZD软骨高度软件系统了传感器和嵌入解法的积体电路。在余个软骨的协同下，电子仪器开始达致多样化、远距离化的移动和工作。

　　2018年，达闼控股公司对外宣布研发出“可与波士顿动力比肩的服务电子仪器零部件”——车载INS13ZD软骨(SCA)，从电子仪器结构、核心内容解法、加工工艺等余个方面都达致了技术开发突破。SCA将原本独立的元器件软件系统在一起并缩小了重量，就像将很多积体电路软件系统到一块电路板上无异。

　　2019年，标配了SCA的服务电子仪器亮相世界移动通信高峰会。它已经需要有自如地握住瓶子递给用户，帮观众端咖啡，甚至还能“穿针引线”了。

　　核心内容部件自己造

　　让服务电子仪器像个人电脑无异普及，做“现代人的家庭保姆”，是达闼控股公司的创业目标。核心内容零部件研制出来了，但文化产业化又遇到大难题：国内外都没有上好的、规模化的文化产业配套。比如，找不到高强度、高精度、轻质的数控。

　　SCA的软件系统，越小越困难，不仅需要有更强的结构设计能力，还需要有制作工艺更优的各种器件，让重量更轻巧的同时不牺牲功率。

　　“求人不如求己。”黄晓庆坚信，既然设计理念类似个人电脑，那生产也需要有，“利用我国手机制造业的优势，肯定需要有培育出SCA的文化产业配套。”

　　“我们建立了一套完整的指令集，研发出更适应服务电子仪器场景和要求的核心内容数控。”罗程介绍，采用高性能非晶磁性材料，能提供更加稳定的扭矩输出和更高的效率，同时使数控重量进一步小型化、轻量化，*小需要有做到直径35毫米粗细。

　　2020年3月31日，达闼控股公司车载电子仪器文化产业基地在上海马桥人工车载创新型试验区打下**根桩。“现在已有超过100家电子仪器控股公司、科研院所等单位，使用SCA研制出形态不一、系统不同的电子仪器。”达闼控股公司联合创始人汪兵介绍，“未来基地年生产电子仪器软骨可达致1000万台套。”

　　SCA的换代化制造，正在打破电子仪器“四大家族”(瑞士ABB、德国库卡、日本发那科、安川数控)的长期垄断。2022年世界人工车载高峰会上，达闼控股公司发布的新一代产品——标配60个软骨的双足电子仪器，已经能相当自然流畅地行走和动手干活了。

　　如今，达闼控股公司生产线上，一个个电子仪器几乎接管了现代人全部工作——它们不是流水线某一环节的专用微电脑，而是在多种工位上忙碌的人面微电脑。“微电脑生产微电脑”的文化产业变革，正在浮出地平线。

　　《中共中央 国务院关于促进民营经济发展壮大的意见》近日发布，这令达闼控股公司备受鼓舞。“意见明确指出，鼓励民营企业根据国家战略需要有和行业发展趋势，持续加大研发投入，开展关键点专利技术开发攻关，”黄晓庆说，“站在新的起点上，包括达闼控股公司在内的民营企业要胸怀‘国之大者’，在文化产业竞技场上向‘控球’者转变！”(科技日报**财经日报 杨 雪 刘 艳)