今年考研正式報名在即，機器人領域的考生們是否已經鎖定了心儀的院校？今天我們聚焦一所在機器人研究方面實力雄厚的高校——哈爾濱工業大學（簡稱"哈工大"）。
哈工大的機器人研究曆史悠久，成就斐然。自1985年研制出中國首台自主設計的華宇弧焊機器人以來，哈工大一直站在國内機器人技術創新的前沿，填補了多項國家空白。
能上太空在"天宮二号"裡執行精密操作，能在工廠裡高效焊接車輛，能深入考古現場和礦井工作，能協助進行手術，能彈琴唱歌、舞蹈、背誦詩詞，能飛檐走壁如履平地，能行雲流水般寫毛筆字。哈工大研發的這些具有自主知識産權的機器人，展現了從尖端科技到日常應用的廣泛能力。它們讓高科技走出實驗室，以親和的姿态進入普通人的生活，使先進技術變得觸手可及。
讓我們一起走進哈工大的機器人世界，探索這些載入新中國發展史的"硬核"科技創新！
▍第一台弧焊點焊機器人：開創中國機器人研究新紀元
從20世紀80年代開始，哈工大就在弧焊和點焊機器人領域取得了開創性成果。1985年，哈工大主持研制的大陸第一台弧焊機器人"華宇-I型"亮相北京軍事博物館舉行的全國科技成果展覽會，引起了國内外科技界的廣泛關注。這台由蔡鶴臯教授、吳林教授等與風華機器廠協作研制的焊接機器人于1986年通過航天工業部鑒定，并榮獲航天部科技進步一等獎。
左：點焊機器人 右：弧焊機器人
鑒定委員會認為，"華宇-I型"機器人是在時間短、起點高、立足國内關鍵元器件的基礎上研制成功的一台比較完整的弧焊機器人系統。它包括本體、控制器、示教盒和3種焊接系統，是大陸自行設計的第一台弧焊機器人。其焊機控制技術在國内外具有創新性，微機控制的焊接電源同機器人聯機和示教再現功能為國内首次應用。重複定位精度、動作範圍、焊接參數資料控制精度、負載等主要技術名額接近或達到了國際同類産品水準。
1986年，哈工大又與風華機器廠、航天部二院協作完成了國内首台點焊機器人"華宇-I型"的研制，獲得航天部科技進步二等獎。此後，在國家攻關計劃和"863計劃"的支援下，由蔡鶴臯院士主持，哈工大陸續研制成功了10公斤、30公斤、100公斤、120公斤級系列點焊機器人，并在解放牌卡車、紅旗轎車等汽車焊接領域得到成功應用。
華宇-I型機器人
實踐證明，焊接機器人具有性能穩定、工作空間大、運動速度快和負荷能力強等特點，焊接品質明顯優于人工焊接，大大提高了點焊作業的生産率。2007年，哈工大與奇瑞汽車聯合開發的國内首台自主研制大負載點焊機器人"QH-165"通過驗收，技術上突破了高速、大負載工業機器人的機械系統優化設計，高速大負載運動平穩性控制等技術難點，實作了良好的人機互動操作。該機器人投入使用僅一年就焊接了幾萬套汽車車身部件，展現了良好的應用前景。
▍第一個機器人碼垛生産線：從實驗室走向産業化
在工業自動化領域，哈工大于1989年10月研制成功國内第一條"600型全自動稱重、包裝、碼垛生産線"，填補了國内空白。這一成果源于國家對提高石化、化工行業自動化水準的迫切需求。20世紀80年代，大陸石化、化工行業後處理包裝工段的自動化程度還很低，工作品質受人為因素影響很大，嚴重制約了企業效益的提高。而機器人碼垛生産線市場又完全被國外産品所壟斷。
為了發展民族高科技産業，解決受制于人的問題，國務院做出了"國家重大項目裝置國産化"的決定。在這樣的背景下，1988年10月，哈工大機器人研究所抽調精幹力量開始對粉粒料全自動稱重、包裝、碼垛生産線進行自主研發。經過科研人員一年的刻苦攻關，國内第一條"600型全自動稱重、包裝、碼垛生産線"成功在大慶石化總廠塑膠廠投入生産使用，翻開了國産自動稱重、包裝、碼垛生産線應用新的一頁。
1993年，機器人研究所在已取得成果的基礎上，又開發出第二代産品——"800型全自動包裝機器人碼垛生産線"，并在天津聯化、齊魯石化等企業推廣應用。為使該科研成果更好地實作産業化，在學校的大力支援和幫助下，1997年9月，蔡鶴臯院士帶領26名科研骨幹共同發起創辦了高新技術股份制企業——哈爾濱博實自動化裝置有限公司，進一步加強了全自動包裝機器人碼垛生産線的開發，并實作了産業化。
2004年，在深圳市第六屆中國國際高新技術成果交易會上，機器人研究所與博實公司共同研制的"ZBM-A1200型全自動機器人碼垛生産線"獲得成果轉化精品獎金獎。2005年，該成果獲國家科技進步獎二等獎，再次受到業内人士的關注。
經過不斷創新，全自動機器人碼垛生産線技術成果填補多項國内空白，技術上達到國内領先、國際先進水準。一系列具有自主知識産權産品的推廣應用，打破了國外産品的壟斷地位，帶動了相關産業的發展，形成了優勢的産業鍊，為地方經濟的發展做出了突出貢獻。
▍第一台遙控壁面爬行機器人：攻克極端環境作業難題
哈爾濱工業大學在爬壁機器人研究領域取得了令人矚目的成就，自20世紀90年代初便開始引領中國這一領域的發展。1994年3月，哈工大與沈陽自動化所等機關合作研制的中國第一台壁面爬行遙控檢查機器人順利通過國家"863"計劃驗收。這款機器人能夠攜帶檢測裝置進入對人體有害的環境，執行諸如檢查放射性廢液儲存罐焊縫缺陷及壁厚變化等任務，同時在石油化工行業的大罐安全檢查、除鏽、噴漆，以及高層建築清洗等方面也有廣泛應用。
微聲爬壁機器人
緊随其後，1995年11月，哈工大又與大慶石油管理局第一采油廠合作，成功研制出中國首台磁吸附爬壁機器人。這台機器人專為油田注水站金屬罐防腐而設計，采用永磁吸附方式和履帶式結構，可在金屬罐壁爬行，負重超過40公斤，能夠執行噴砂除鏽、噴漆防腐等作業。專家們一緻認為，這種爬壁機器人在提高工作效率、節省人力方面具有顯著優勢，應用前景廣闊。
1997年，他們成功研制出國内首創的第一代壁面清洗爬壁機器人。到1999年，這項技術作為"863"計劃和省科委重點攻關項目通過了黑龍江省科委的鑒定，并迅速獲得市場認可，累計銷售超過2萬台，實作了成功的中試。
在中國社會發展成就展覽會上，黨和國家上司人興緻勃勃地觀看并親自操作了哈工大的遙控壁面爬行機器人，對其科研成果表示贊賞，并鼓勵繼續創新。
2001年，在"863"計劃15周年成就展上，哈工大的壁面清洗機器人再次成為焦點。與中國最大的專業化清洗公司——中國藍星化學清洗總公司合作，他們推出了名為"藍色超人"的第一代清洗機器人産品。這款機器人內建了機器人本體、清洗裝置、控制器、遙控系統、安全裝置和供氣、送水裝置等多個子產品，以其可靠的吸附能力、靈活的移動性、高效的清洗效果以及便捷安全的操作特點赢得了廣泛贊譽。
2007年，哈工大再次突破，研制成功微聲爬壁機器人。這種新型爬壁機器人采用負壓吸附、單吸盤、四輪移動結構，不僅移動迅速、吸附可靠，還能适應多種牆壁表面，同時具有低噪聲、結構緊湊、控制靈活等優點。
哈工大的爬壁機器人技術在2008年再次得到了精彩展示。在哈爾濱第24屆世界大學生冬季運動會開幕式上，他們研制的微聲爬壁機器人與機器人靈巧手配合，成功點燃了賽會聖火，這一獨具匠心的設計和天衣無縫的配合，不僅為觀衆呈現了一場精彩絕倫的表演，也充分展示了哈工大在機器人領域的綜合實力。
亮相大冬會聖火采集儀式的爬壁機器人
▍第一台智能導遊服務機器人：智能化與人性化的結合
在智能服務機器人領域，哈工大同樣碩果累累。1996年11月26日，由哈工大機器人研究所研制的中國首台智能型導遊服務機器人在哈工大邵館與觀衆見面。這台名為"小蘿蔔頭二号"的機器人外形像"外星人"，身高1.1米，體重17公斤，在平坦區域每秒可行走120厘米。它依靠裝在頭上的超音波、紅外傳感器與光電開關識别環境，選擇行走路線或避開障礙。更令人驚歎的是，它能用漢、英、俄、日等多國語言緻辭或做導遊講解，既可自主要制，也可遙控行走。
此後，哈工大陸續推出了多款智能服務機器人。第一代DY-I型導遊服務機器人通過語音識别系統可以和遊客進行簡單的對話。第二代導遊機器人則增加了多媒體功能，具有自動查詢和場景解說等本領。2002年2月，哈工大研制的兩個可愛的智能機器人"探探"和"夢夢"遠赴北京，參加了首次中外頂級智能機器人聚會。
2003年11月，哈工大"智能三代"導遊機器人更是遠渡重洋，在英國大英博物館擔任迎賓導遊兼翻譯。這個智能服務型機器人身高1.7米，體重100公斤，集視覺、運動、避障、會眨眼睛和張嘴說話等功能于一身。2004年4月，外形"潇灑"、頗具大師風範的新一代樂隊指揮機器人在哈工大誕生，它可以前仰後合，左右舒展，甚至還可以走下指揮台，邊走邊指揮。
2005年，哈工大研發的"百智星"幼教機器人成為中國首台具有完全自主知識産權、帶有拟人化表情的教育機器人。這款高35厘米的機器人能通過面部表情、口形變化以及肢體動作來配合語言内容，生動地表達喜怒哀樂。"百智星"融合了多項前沿技術，包括内部控制系統、精密結構、智能仿生、CPU通訊、語音合成和網絡擴充等，成為兒童智力開發和性格塑造的理想助手。
在2006年，哈工大又推出了智能家用多功能保安機器人，并在第十七屆哈洽會上亮相。這款機器人不僅具備保安功能，還內建了老人陪護、兒童監管、家庭娛樂、清潔服務和家庭管家等多種功能。它采用人性化設計，融合了最新IT技術，無需特殊安裝且免維護，充分展現了哈工大在智能家居領域的創新實力。
▍第一個仿人機器人靈巧手：追求更高靈巧度和智能化
1999年至2001年，哈工大承擔了國家"863"項目"具有多種感覺功能的仿人機器人靈巧手及遠端遙控作業的研究"，成功研制出國内首個具有多種感覺功能的仿人機器人靈巧手。這款靈巧手展現了驚人的靈活性，能彈奏美妙音樂，輕松完成開抽屜、按開關、抓雞蛋、擺積木等複雜動作，甚至做出"OK"手勢。2001年，該項目通過專家驗收并獲得高度評價，被認為達到了國際先進、國内領先水準。中國工程院院士封錫盛指出，這項研究填補了中國在具有力矩、位置、溫度、指尖力等多種傳感器功能的仿人靈巧手方面的技術空白。該成果還入選2002年全國十大科技進展30個候選項目之一。
2003年起，哈工大與德國宇航中心展開合作，研發了新一代HIT/DLR多指仿人靈巧手及其改進版本。這些靈巧手分别在2004年第一屆和2006年第二屆慕尼黑國際機器人及自動化展覽會上成功亮相，憑借精美外觀和可靠的軟硬體系統赢得同行和參觀者的一緻好評。在國内，由中國工程院王天然院士、葉聲華院士、姜文漢院士等組成的鑒定委員會一緻認為，"該靈巧手在驅動内置型靈巧手領域達到國際領先水準"。這項成果先後獲得歐盟機器人技術轉化一等獎和國家技術發明二等獎，充分證明了其國際領先地位。
哈工大的靈巧手技術不僅在地面應用出色，還延伸到了太空領域。2016年11月9日，哈工大研制的空間機械手在天宮二号上成功完成了國際首次人機協同在軌維修技術試驗。這套系統包括多感覺柔性機械臂、五指仿人靈巧手、控制器及其軟體、手眼相機、人機互動裝置及其軟體等，充分展示了哈工大在空間機器人技術方面的卓越實力。
▍第一款機器人精密減速器：打破國外壟斷的關鍵突破
中央電視台《新聞聯播》曾在2017年以《大陸自主研發的精密減速機投産》為标題，報道了哈爾濱工業大學機器人集團在精密減速器領域取得的重大突破。這一成就标志着中國在工業機器人核心部件研發方面邁出了關鍵一步。
央視新聞聯播報道
長期以來，精密減速器作為工業機器人的核心部件，一直被國外企業所壟斷，這直接導緻了國産機器人成本居高不下。精密減速器的研發和制造涉及多學科交叉，包括材料、機械、力學、數學、計算機、電子、控制和視覺等領域，其設計、制造、裝配和檢測要求遠超正常機械産品，科技含量極高。
哈工大機器人集團成功研發的這款國内首個完全自主知識産權的精密擺線針輪減速器，具有多項突出優勢：傳動速比大、高精度、高剛度、功率密度高。這些特性使得它可以廣泛應用于多個領域，如醫療裝置、跟蹤導航、彎管裝置、機械臂本體、旋轉工作台和自動化裝置等。研發人員形象地将減速器比喻為"機器人的關節"，強調了它在實作精确有力操作中的關鍵作用。
這款減速器的成功研發和投産将為中國機器人産業帶來顯著的經濟效益。據估計，它能使工業機器人的整機成本下降約三分之一。更具體地說，機器人本體廠商使用者的減速器采購成本有望下降50%以上。這一突破不僅大大提升了國産機器人的成本效益，更為解決國内機器人行業長期依賴進口核心零部件的痛點提供了有力支援。
精密減速器亮相世界機器人大會
哈工大機器人集團的這一成就，不僅展示了中國在高端制造領域的創新能力，也為推動國産工業機器人産業鍊的本土化和降低生産成本做出了重要貢獻。這标志着中國在工業機器人核心技術方面正逐漸縮小與國際先進水準的差距，為未來在全球機器人市場中占據更有利地位奠定了基礎。
▍結語
回顧哈爾濱工業大學在機器人研究領域的成就，我們可以看到一條從基礎研究到應用開發，從單項技術突破到系統內建創新的發展軌迹。從最初的爬壁機器人到智能服務機器人，從仿人機器人靈巧手到機器人核心部件，哈工大始終走在中國機器人研究的前沿，為中國機器人産業的發展做出了巨大貢獻。
這些成就不僅展現了哈工大在機器人領域的科研實力，也展示了中國科技工作者的創新精神和攻堅克難的決心。随着人工智能和機器人技術的快速發展，我們有理由相信，哈工大将繼續引領中國機器人研究的潮流，為中國乃至全球的科技進步做出更大的貢獻。
如果你今年考研要沖刺哈工大，你将有機會成為這段輝煌曆史的延續者，并在未來的機器人研究中留下自己的印記。