在今年年初公布的《星球大戰(zhàn)7》的電影預(yù)告片開(kāi)頭，出現(xiàn)了一臺(tái)與以往“星戰(zhàn)”中風(fēng)格迥異的機(jī)器人。它不依靠傳統(tǒng)的腿或輪子運(yùn)動(dòng)，而是頭部平衡在一個(gè)球體上，像馬戲團(tuán)滾球表演一樣，不僅保持平衡不會(huì)倒，而且能夠快速移動(dòng)。村田制作所本次展示的“啦啦隊(duì)員”，就與這臺(tái)虛構(gòu)的機(jī)器人有異曲同工之妙。

　　村田制作所

　　對(duì)于一般的消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，村田制作所實(shí)在是一個(gè)不熟悉的名字。株式會(huì)社村田制作所，Murata Manufacturing Co., Ltd.是日本一家電子零件廠商。公司沒(méi)有針對(duì)消費(fèi)者的業(yè)務(wù)，但是旗下的電子零配件業(yè)務(wù)業(yè)界領(lǐng)先，去年年?duì)I收超過(guò)8000億日元。

　　從1991年開(kāi)始，村田制作所就開(kāi)始設(shè)計(jì)制造機(jī)器人。作為電子零配件廠商，從一開(kāi)始村田的機(jī)器人就是為了展現(xiàn)公司的技術(shù)實(shí)力而誕生的。村田（中國(guó)）有限公司副總裁孫崑泉博士這樣說(shuō)：“村田的機(jī)器人就相當(dāng)于村田推出的技術(shù)整體解決方案�！�1991年，村田推出了第一代機(jī)器人村田頑童，2005年研發(fā)出了第二代村田頑童，2008年推出了第三代機(jī)器人村田婉童。這次的啦啦隊(duì)員是第四代機(jī)器人。

　　啦啦隊(duì)員的秘密

　　這次村田啦啦隊(duì)員在上海的展示，是去年9月25日在日本正式發(fā)布以來(lái)第一次海外亮相。村田頑童外形上如同一個(gè)騎自行車(chē)的小男孩，通過(guò)陀螺儀控制胸前的擺錘保持自行車(chē)前進(jìn)和停止時(shí)的平衡。后來(lái)的村田婉童從兩個(gè)輪子減少到一個(gè)輪子，原理與村田頑童較為類(lèi)似，但是輪子減少，需要平衡的方向就僅從左右增加到了前后左右四個(gè)方向。到了最新的村田啦啦隊(duì)員，機(jī)器人身上的輪子消失了，變成了一個(gè)圓球。能夠?qū)崿F(xiàn)的功能也不僅僅是保持平衡和自我移動(dòng)，在這些基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了編隊(duì)表演。

　　從上面的啦啦隊(duì)員表演視頻所見(jiàn)，這次展示的啦啦隊(duì)員由10個(gè)小機(jī)器人組成。它們身高36CM，體重1.5KG，手臂可以上下擺動(dòng)，眼睛和手能夠變幻顏色。機(jī)器人上部與下面的圓球沒(méi)有剛性連接，“身體”部分相當(dāng)于“放”在圓球狀的“腳”上方。圓球就卡在身體下部的凹槽內(nèi)，而凹槽內(nèi)有三顆電動(dòng)機(jī)與圓球直接接觸。

　　機(jī)器人內(nèi)置三個(gè)陀螺儀傳感器，主動(dòng)偵測(cè)機(jī)器人身體部分的運(yùn)動(dòng)傾向，通過(guò)控制三個(gè)與圓球接觸的電動(dòng)機(jī)來(lái)保持平衡，村田把這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為“反向鐘擺控制技術(shù)”。這一技術(shù)是從村田頑童，村田婉童的自動(dòng)控制技術(shù)中發(fā)展而來(lái)的。除了平衡與移動(dòng)，10個(gè)小機(jī)器人還能夠進(jìn)行編隊(duì)表演。

　　每個(gè)啦啦隊(duì)隊(duì)員內(nèi)置5個(gè)超聲波傳感器、4個(gè)紅外線傳感器以及通信模塊。在表演的舞臺(tái)周?chē)�，�?shí)現(xiàn)安放了一組發(fā)信機(jī)，這兩臺(tái)發(fā)信機(jī)能夠持續(xù)發(fā)出超聲波和紅外線，機(jī)器人通過(guò)接受這兩種信號(hào)來(lái)確認(rèn)自己所在的位置。同時(shí)，每個(gè)小機(jī)器人會(huì)把自己所得到的準(zhǔn)確位置通過(guò)通信系統(tǒng)發(fā)送給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)再反過(guò)來(lái)控制機(jī)器人們作出相應(yīng)的移動(dòng)與動(dòng)作。

　　解決方案展示平臺(tái)

　　村田的機(jī)器人內(nèi)置的傳感器，諸如超聲波傳感器，加速度傳感器，藍(lán)牙通信模塊，電感，電阻，濾波器等等，都是村田自己的產(chǎn)品。在與村田（中國(guó)）有限公司副總裁孫崑泉博士的交流中了解到，村田所做的工作其實(shí)與英特爾、高通、聯(lián)發(fā)科類(lèi)似，都是給客戶提供產(chǎn)品和相關(guān)的整體解決方案。

　　村田在機(jī)器人中展示的很多技術(shù)，在實(shí)際產(chǎn)品中都已經(jīng)有大量應(yīng)用。舉例來(lái)說(shuō)，陀螺儀、加速傳感器等等結(jié)合在一起，就是汽車(chē)中的姿態(tài)控制模塊�？梢酝瑫r(shí)提供牽引力控制、防抱死剎車(chē)、坡道輔助啟動(dòng)等等功能。而王牌產(chǎn)品濾波器在今天幾乎已經(jīng)無(wú)處不在，舉例來(lái)說(shuō)，iPhone支持多個(gè)模式各種頻段的手機(jī)網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)頻段的所需要的濾波器都是由村田提供的。

　　除了這些傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)，村田也在拓展現(xiàn)在炙手可熱的智能家居，可穿戴設(shè)備。孫崑泉博士認(rèn)為，現(xiàn)在正在早期發(fā)展階段的智能家居產(chǎn)業(yè)，離制訂整體的標(biāo)準(zhǔn)還比較遠(yuǎn)。

　　Wifi、藍(lán)牙與Zigbee

　　有一句廣為流傳的說(shuō)法，說(shuō)一流廠商賣(mài)標(biāo)準(zhǔn)，二流廠商賣(mài)服務(wù)，三流廠商賣(mài)產(chǎn)品。村田在此次發(fā)布會(huì)上著重表示，村田現(xiàn)在與未來(lái)都在智能家居領(lǐng)域發(fā)力，在與孫崑泉博士的交流中，就進(jìn)一步聊到了有關(guān)智能家居行業(yè)前景的問(wèn)題。有一點(diǎn)現(xiàn)狀是可以肯定的，就是現(xiàn)在的智能家居還基本上是各廠商各自為政，打開(kāi)市場(chǎng)的時(shí)代。

　　所有的智能家居都離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，相對(duì)于有線網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)更便于布置設(shè)備形成網(wǎng)絡(luò)。在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議中，村田有WiFi和藍(lán)牙兩種制式的相關(guān)產(chǎn)品。孫崑泉博士認(rèn)為，目前已有的通訊協(xié)議中，從原理上來(lái)說(shuō)，WiFi在覆蓋方面有優(yōu)勢(shì)，但是缺點(diǎn)很明顯，WiFi只提供單向連接，無(wú)線控制不成網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)功耗過(guò)高。ZigBee標(biāo)準(zhǔn)則先天就是“網(wǎng)絡(luò)”型的設(shè)計(jì)，非常適合智能家居。藍(lán)牙的問(wèn)題在于發(fā)展時(shí)間很早，直到近幾年的最新藍(lán)牙4.0低功耗標(biāo)準(zhǔn)剛剛滿足智能家居的需求。

　　總的來(lái)說(shuō)，1998年開(kāi)始發(fā)展的Zigbee理論上最優(yōu)，這種使用868/915MHz和2.4GHz通信的短距離個(gè)人局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)功耗僅為WiFi的十分之一，同時(shí)支持最大65000個(gè)節(jié)點(diǎn)設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)。但是目前從國(guó)內(nèi)行業(yè)上來(lái)看，Zigbee幾乎無(wú)人使用，WiFi則最為常見(jiàn)。對(duì)于能夠統(tǒng)一行業(yè)的智能家具標(biāo)準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，目前還言之過(guò)早。畢竟標(biāo)準(zhǔn)不是天上掉下來(lái)的，最強(qiáng)勢(shì)的產(chǎn)品和最強(qiáng)勢(shì)的公司勢(shì)必會(huì)最大程度上影響標(biāo)準(zhǔn)的制定，隨著行業(yè)的發(fā)展，一定會(huì)有一個(gè)結(jié)果。而對(duì)于現(xiàn)在已經(jīng)百花齊放的諸多智能家居產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，有一個(gè)非常好的現(xiàn)狀，就是它們依托的手機(jī)平臺(tái)已經(jīng)形成事實(shí)化的標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)論是依托于iOS或是Android，這些使用不同芯片、不同標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，已經(jīng)通過(guò)巨大的用戶數(shù)量已經(jīng)在移動(dòng)操作系統(tǒng)這個(gè)平臺(tái)下互通有無(wú)。

　　機(jī)器人與機(jī)器人

　　回到開(kāi)頭的視頻。星球大戰(zhàn)已經(jīng)誕生將近40年，人類(lèi)關(guān)于機(jī)器人的期待可不止這40年。實(shí)用的機(jī)器人一般分成大概兩種，一種是類(lèi)人的機(jī)器人，比如著名的本田Asimo。一種是已經(jīng)廣泛應(yīng)用的工業(yè)機(jī)器人。

　人形機(jī)器人則更吸引公眾的目光。一方面，人形機(jī)器人總能給人帶來(lái)無(wú)限遐想，機(jī)器與人類(lèi)美好共存或是你死我活的可怕場(chǎng)景，在流行文化中都早就成了尋常話題。另一方面，人形機(jī)器人的初衷中就包括自我思考的人工智能，而人工智能也是人類(lèi)對(duì)未來(lái)最為具象的想像之一。現(xiàn)在的狀況來(lái)看，控制機(jī)器人身體的自動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，但控制機(jī)器人大腦的人工智能則剛剛上路。

　　工業(yè)機(jī)器人的歷史開(kāi)始于1954年。那一年，George Devol申請(qǐng)了工業(yè)機(jī)器人的專(zhuān)利，后來(lái)成立的Unimation公司于1959年生產(chǎn)了第一臺(tái)工業(yè)機(jī)器人。工業(yè)機(jī)器人的核心是自動(dòng)控制，目前已經(jīng)非常成熟，大型的工業(yè)流水線上，工業(yè)機(jī)器人已經(jīng)幫助人類(lèi)把消費(fèi)品的成本大大降低，把制造精度大大提高。

　　如今，日本的川崎重工，歐洲的ABB等等公司分割了全球工業(yè)的機(jī)器人市場(chǎng)。按照國(guó)際機(jī)器人聯(lián)合會(huì)的報(bào)告，在2011年年底全球至少有1153000個(gè)運(yùn)行的工業(yè)機(jī)器人，預(yù)計(jì)這個(gè)數(shù)字到2015年年底將達(dá)到1575000個(gè)。但是如果提到工業(yè)機(jī)器人全面替代人類(lèi)工人這個(gè)話題，我只能說(shuō)，這其實(shí)是個(gè)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，而不是技術(shù)問(wèn)題。