“港”创科25人⑭|专访香港中文大学天石机器人研究所所长刘云辉:追梦智能机器人,需要香港和内地紧密合作

大湾区观察朱丽娜,特约记者王帆 2023-05-16 19:13

硬科技创业迎来黄金时代,越来越多拥有技术优势的高校教授,走下三尺讲台,踏上了创业征程。

21世纪经济报道记者 朱丽娜 特约记者王帆 香港报道 硬科技创业迎来黄金时代,越来越多拥有技术优势的高校教授,走下三尺讲台,踏上了创业征程。

香港中文大学天石机器人研究所所长刘云辉就是其中之一。2016年以来,他参与创办、孵化了包括未来机器人、深慧视科技、康诺思腾、筑橙科技在内的多家企业,不断推动机器人产业化。

刘云辉是机器人和自动化领域的国际著名学者,国际电子电机工程师学会(IEEE)院士,香港工程师协会院士;是Spinger专业期刊《机器人与仿生学》的主编,日本《先进机器人学》编辑。刘云辉多次获得国际专业期刊和国际会议优秀论文奖,申请和授权发明专利20多项。

在以技术为导向的创新中,外界对创业者的能力要求为技术水平与市场把控能力的叠加。学院派出身的刘云辉,对此有自己独到的洞察。不同的身份转换与丰富的个人经历,也使得刘云辉对香港的创科发展环境有着更多维的体验与观察。

在他看来,香港有好的大学、好的技术,有本地人才,也有从世界各地吸引人才的条件,但天使投资仍然匮乏,资金更多地投向了短期见回报并且更保险的项目,而非风险更高的创科。刘云辉直言,“这是目前香港创科最大的问题,香港的这种投资mindset(观念)要改一改了。”

他强调,香港要与内地紧密合作,共同推进粤港澳大湾区的科创发展。在刘云辉看来,位于深圳河两岸的落马洲河套未来将有望成为重要的创新引领之地。

工业机器人专家

1954年,美国人乔治·德沃尔首先提出了“工业机器人”概念,并于1962年由美国Unimation和AMF公司实现批量生产进行销售。1967年,日本川崎重工公司从美国引进机器人的相关技术及生产线,一年后,研制出了日本第一台工业机器人。

虽晚于美国起步,但上世纪80年代以来,随着以机械、电子、汽车制造为代表的制造业的崛起,日本工业机器人迎来了迅猛发展,很大程度缓解了日本劳动力短缺的产业困境,日本也逐渐赢得了“机器人王国”之称。

1985年,刘云辉从北京理工大学毕业,一年后作为中国政府派遣留学生赴日本留学,踏上了机器人的研究之旅。在日本的6年求学生涯中,他相继获得了大阪大学基础工学部机械工程系工程硕士学位,以及东京大学工学部数理与信息工程系工学博士学位。

由于研究成果出众,刘云辉博士毕业后获聘加入日本国立电子技术综合研究所,成为当时日本首批外国公务员。

在香港回归祖国前夕,1995年,刘云辉由日本回国,到香港中文大学任机械与自动化工程系教授。他曾解释当时为何做出的这一选择,“将知识带回中国,带领国家的科技发展;香港当时即将回归,香港中文大学致力发展机器人研究,机会难得。”

这一待就是近30年。刘云辉在2016年出任中大天石机器人研究所所长,其后亦参与InnoHK创新香港研发平台,创建香港物流机械人研究中心。

多年来,他和团队在视觉导航、定位及抓取理论等方面积累了诸多研究成果。他强调科研人员除了追求科学价值,更应该讲求社会价值,帮助各行各业以及普罗大众。凭着多年的研究成果,刘云辉和团队开发了多款自动机器人,协助物流、建筑、医疗等不同行业应对发展机遇及各种限制。

除了运用于专业化场景,从普通人的视角,机器人亦会给生活带来显著的改进。刘云辉曾举例,妈妈正在厨房里忙碌,孩子自己跑到很高的地方怎么办?或者孩子用手摸插头也非常危险,通过机器人跟着小孩检测这些危险的行为,可以即时给出警示,让妈妈知道孩子有危险。

“不管是在制造业,还是在家庭,在商业中,机器人都可以把我们从一些枯燥的、重复性的工作中解放出来。”

学院派创业者

近年来,香港政府推出多项措施促进产学研合作,吸引高校教授、学生走出“象牙塔”。刘云辉正是其中一位成功的学院派创业者。

谈及从教授到创业者的转变,刘云辉认为有顺理成章的一面。“当时我在机器人行业做研究有二、三十年了。机器人毕竟是希望帮助解决一些实际困难。”

为了将数十年的研究成果真正落地,他和团队所选定的对象是叉车,根据调研,当时全世界的叉车加起来约有一千三四百万台,但自动化程度低,功能少,人力成本越来越高。他的团队研发了一套智能组件,加装在电动叉车上,便可利用三维视像镜头,实时收集环境数据、自我定位及导航,毋须人手操作及改装仓库环境,精准安全地在仓库内完成运送货物的任务。

2016年,刘云辉参与创立了未来机器人有限公司(VisionNAV Robotics),专注于视觉无人叉车及物流无人化方案的研发,通过将视觉控制、感知与5G技术融入工业车辆,致力为仓储物流领域的装卸、存取、室外分拨等环节。

目前,未来机器人已经是工业无人车辆赛道的头部企业。2021年,公司实现全年营收增长10倍以上,2022年,未来机器人完成了由美团和五源资本领投的超过8000万美元的融资,成为全球工业无人车辆领域融资次数最多、单笔融资规模最大的公司。

迅猛发展的光环背后,刘云辉谈及了创业过程中的两大挑战,一是实现从做实验到产品化的跨越,不只要验证在实验室环境中的可靠性,更要考虑产品的更多其他方面,包括成本、产品定位,产品设计等;二是从产品到进入到用户中的跨越,需要找到帮忙反复做测试的用户,不断测试、交互、改进,完成产品的迭代。

拥有技术优势的刘云辉,希望在创业过程中构筑技术护城河,但与此同时,他并不一味强调“技术为王”,而是格外强调团队成员之间能力互补的重要性。

“我们很多不足是在市场或者在商业开发能力方面,所以最主要的是找到一个很好的团队,虽然是以技术作引导,但团队里需要有人真正懂商业、懂落地。”

短短几年的时间,他参与创业、孵化的企业除了未来机器人之外,还包括深慧视科技、康诺思腾、筑橙科技,其中,未来机器人、康诺思腾已经达到了独角兽级别。

把脉香港科创

既是研究成果颇丰的科学家,是桃李满天下的高校教授,同时又是走出“象牙塔”的创业者,身兼多重身份,使得刘云辉对香港的科创环境也有更深切的观察与体会。

在谈及未来机器人的发展历程时,他说:“能够找到很好的合作伙伴,以及天使投资机构,这是我们企业比较幸运的地方。”

但放眼整个香港,刘云辉坦言,真正的、早期的天使投资基金仍然相对偏少。从整个大环境来看,香港的资金可能更倾向于短期回报高、确定性更强的项目,比如金融、地产等。“我觉得这是目前香港创科最大的问题。”

这也是很多科创从业者、专家们的共识,香港是国际金融中心,但市场资本对创科的投入并不多。

为了完善创科生态圈,香港特区政府近年来采取了一系列面向科创企业的资金扶持措施。香港特区行政长官李家超在2022年的施政报告中宣布设立100亿港元“产学研1+计划”,由2021年开始以配对形式资助不少于100支有潜质成为初创企业的大学研发团队完成其项目,推动“从一到 N”的科研成果转化和产业发展等。

刘云辉认为,“特区政府已经做得很好,但仅靠政府的支持远远不够,一定还要有整个投资界的配合。除了香港的投资界,(希望)内地也可以对香港放开一点,希望内地的天使投资可以投到香港。”

而对于香港创科界讨论较多的人才问题,刘云辉则相对乐观——香港既有本地的人才,也有吸纳中国内地人才、国外人才的条件。

他强调香港与内地的合作,尤其看好河套。未来机器人的总部正是设在河套深港科技创新合作区。今年3月28日,香港中文大学深港创新研究院(福田)在深圳市福田区河套深港科技创新合作区举行成立仪式并揭牌,其中的重点项目之一,便是刘云辉负责的“香港中文大学深港智慧医疗机器人开放创新平台”,未来,他也希望能够在河套有更多的布局。

“未来港深融合也好,大湾区科技创新发展也好,河套都可能是一个引领的地方。”刘云辉表示。

机器人行业面临四大技术挑战

《21世纪》:能否给我们简单介绍一下,目前国内外智能机器人的技术已经发展到了什么程度?

刘云辉:智能机器人这几年发展得很快,包括人形机器人,波士顿Dynamics公司有很多Atlas机器人(双足人形机器人),包括一些机器人模仿人的动作,都做得不错。但距离实际应用还有一定差距。

在医疗和制造行业,智能机器人这几年的应用推得很快,特别是在国内。原来很多机器人在产线上主要还是做pick and place,简单抓起、固定位,最近这几年引入了很多新技术,比如仓储物流AGV(自动导向车),以前是磁导航,现在是视觉或者激光导航,这些技术在医疗、物流、制造等领域应用得很广泛。

《21世纪》:作为这个行业的科学家,您看还有哪些技术难题需要攻克?

刘云辉:我觉得技术挑战主要有四个方面:第一,人对环境的理解是非常perfect(完美)的,你可以通过记忆识别很多物体,但机器人目前的感知技术还不成熟,包括三维信息的获取,现在激光雷达或者三维传感器都无法满足要求,或者密度、可靠性都差一些。

第二是操作。人手是非常灵巧的,但是机器人要操作抓取物体,要做到像人手这么灵巧 ,还有很多难题要解决。

第三是移动。腿式机器人也好,轮式机器人也好,在一个自然的环境中,比如野外,要可靠、高效地行走,比人还是差得多。

第四就是交互。特别是机器人跟人之间,机器人最终还是要走入社会,跟人之间交互的技术还很有挑战。

《21世纪》:人形机器人是机器人行业未来发展的一个大趋势吗?

刘云辉:当然,这一直是科学家们在追求的一个梦。但是还有很多挑战,除了刚刚所提到的技术难题,还有成本方面的问题,人形机器人有很多关节,每个关节都通过电机来启动,而且要维持动力学平衡,从控制来看相比其他类型的机器人成本会更高。

创办未来机器人是一次成功的冒险

《21世纪》:您带领自己的博士生团队在2016年创立了未来机器人公司,能不能跟我们分享一下为什么会从教授走向创业,当时的初心是什么?

刘云辉:其实很简单,当时我在机器人行业做研究将近有二、三十年了,觉得机器人很有潜力,当然也很前瞻。但做机器人毕竟是希望帮助人解决一些实际困难。当时想的是,把我们的视觉导航技术在物流车辆上运用起来,瞄准的行业就是叉车。我们做了一些调研,仓库里面最多的是叉车,全世界大概有一千三四百万台叉车,但自动化程度低,运行成本也越来越高。基于这样的想法创立了未来机器人公司。

《21世纪》:当时未来机器人所选择的技术路线,您提到的视觉导航,在当时这算是一个冒险的技术路线吗?它的冒险之处在哪里?

刘云辉:当时一般大家采用的要么是磁导航,或者是激光导航,贴很多反射板,成本很高。我们的想法是,人还是主要靠视觉导航,通过眼睛来理解三维世界,来做定位,觉得这可能是未来的方向,从成本来看,CMOS传感器的成本较低,所以当时觉得虽然有冒险之处,但是值得尝试。

经过了几年的发展,不光是视觉,包括激光、灵活导航都成为趋势,视觉基本上成为自动驾驶不可缺少的部分。再回看我们走过的路,当初的冒险是成功的。未来我们希望把视觉技术做得更极致、更可靠,让机器人通过视觉反馈来做所有的工作,就像人做事情的原理一样。

《21世纪》:在创业的过程当中,您觉得自己遇到过的比较大的挑战或者困难是什么?

刘云辉:主要有两个方面,第一,我们早期是在实验室做一些技术,这跟把它产品化是完全不一样的。比如强调可靠性,在实验室只要做多次实验,成功验证原理就足够了,但是要把它变成产品,要天天往工厂跑,要考虑成本的因素,包括产品定位、产品设计等,所以做第一个产品非常难。

第二,做出产品后还需要有人愿意帮你做测试,能够得到用户的应用,经过很多轮的交互、测试然后再改进,这是一个产品不断迭代,不断改进的过程,我们要真正走到用户中间,去跟他们合作。

创业中共同的价值观非常重要

《21世纪》:学院派创业,特别是大学里的师生共创团队,在工作模式、股权激励方面是不是有些特殊之处?特别是之前有些声音说,教授一般不会真的全职创业,针对这个问题您有怎样的思考?

刘云辉:大学出来的初创团队,大家在工作分配、人力分配方面一般有两种模式,如果教授愿意全职参与,问题就比较简单,但很多情况下,教授是没有全职创业的,那么就应该让团队来主导整个企业的发展。

对于我而言,早期考虑的是把团队“扶上路”,前三年可能会参与得比较多,比如在具体的技术、管理等各个方面都会有参与,但当公司达到一定的规模后,要慢慢让团队有更多的自主性,包括在股权上也是由团队主导,我主要在战略上提供一些帮助。其实,这也符合投资界的期望。

《21世纪》:学院派创业,比如学者或者科学家来创业,通常都是从技术出发,另一种则可能更多的从市场出发,您怎么看这两种创业路线的差别?

刘云辉:我觉得并不冲突,因为最终是市场引导技术的发展。我们出自高校的创业团队,可能首先会深挖技术,希望技术竞争性更强,门槛更高,瞄准的可能是稍微中长期的产品,但当然我们也会非常重视市场。

而从市场出发的创业者,从一开始市场启动会更快,有的可能会更注重短期效益,但发展到一定程度,反过来还是要再深挖技术。所以,两种路线只是策略不一样,最终目标并无二致。

对于我们而言,如果合作伙伴真的过于追求短期效益,相对还是比较难磨合的。所以我们希望找到那些真正的天使投资,他们瞄准的是七、八年或者更长时间的发展,能够理解我们早期可能会辛苦一点,而不是早期就一味追求营业额、profit。创业过程中,共同的价值观、理念非常重要。

《21世纪》:除了未来机器人,您自己跟学生还参与创立、孵化了其他机器人初创企业,包括深慧视科技、康诺思腾、筑橙科技,在持续的创业过程中,您自己还有什么样的心得或观察?

刘云辉:未来机器人是第一个创业项目,但我们的研究团队比较大,在做很多不同的方向,所以想去推进不同领域的机器人应用。

在创业过程中,不光是要有技术,我们其实很多不足是在市场或商业开发方面。所以团队很重要,除了技术引导外,团队里面一定要有人能够真正懂市场、懂商业、懂落地。最重要的是人才,归根到底,团队人才的能力互补很重要。

另外一点,我觉得资本非常重要,尤其是早期的资本。香港这一块稍弱,内地做得更好。所以,能够找到很好的合作伙伴以及天使投资机构,这是我们企业比较lucky的地方。

香港的天使投资仍偏少

《21世纪》:关于香港的早期投资问题,这几年特区政府在从各方面大力推动创科,您有没有观察到一些变化?

刘云辉:有一些变化。但如果真的要配合香港创科的发展,天使投资基金还是非常少,也非常小。因为香港的投资更多计算短期回报,毕竟在金融、地产等方面比高科技赚钱快很多。财经界包括整个香港的这种mindset要改一改了。其实科技投资的回报也可以很高,你只要投资一个好的公司,它可以达到几十倍或者几百倍甚至上千倍的增长,这个过程大家要冒风险。目前来说,香港真正的天使投资相对来说还是太少。

这是目前香港创科最大的问题。其实从人才角度来讲,我们香港本地有人才,也可以吸纳海外、内地的人才,我们的大学也有很多好的技术,最缺的是早期的天使投资基金。

光靠政府支持是很有限的,一定要财经界、投资界配合。另外,也希望内地对香港更开放,内地天使投资能够投到香港。

《21世纪》:港交所最近推出了针对科技企业上市门槛的修正,您所孵化、参与创办的这些公司,未来在上市方面有怎样的考虑?

刘云辉:这是一个非常好的改革。科技企业早期追求利润其实很难,港交所开创了没有利润也可以上市,只要技术与研发做得好,这对香港的整个科创界都是一个喜讯。我觉得很多公司都会考虑上市融资,我们的一些公司也会积极考虑。目前未来机器人,还有做医疗的康诺思腾机器人,已经达到了独角兽企业级别。

河套将是大湾区科技创新的引领地

《21世纪》:香港在从0到1的基础研究方面一直是非常突出的,但在研究成果转化、商品化这一块有所欠缺。您参与的这几家公司在香港孵化,但之后都去了内地,比如大湾区的其他城市,这是什么原因?

刘云辉:香港本身几乎没有工业,我们的客户基本上在内地,所以必须要到内地,跟客户交流。从生产来看,我们过去几年没有生产基地,就不得不去大湾区内地城市。但香港现在提出发展新型工业,我觉得未来一些高附加值、高增值的产业,其实可以留在香港本地。

香港政府也在大力推动从1到N或者是从1到100的这个过程。但不管怎样,香港还是要跟内地更好地合作,从产业、市场、生产等各个方面大家一起合作,共同推动大湾区的科创发展。

《21世纪》:大家都比较关注河套的最新发展,能否谈一谈你们在河套的布局情况?

刘云辉:我们非常看好河套地区,它包括两部分,香港这边有新田科技城、港深创新及科技园,深圳也有好几个平方公里的合作区。未来港深融合也好,大湾区科技创新也好,河套都可能是一个引领的地方。

它的优势在于,香港是一个开放的城市,深圳有好的工业基础,人才丰富,香港这边利用国际优势,深圳那边利用内地优势,两相结合,河套一定会成为深港融合的聚集地,未来或许很多创新公司都会往那里迁移。

香港中文大学在福田保税区成立了深港创新研究院;未来机器人的公司总部也设在了河套。现在InnoHK(创新香港研发平台)下的香港物流机械人研究中心也希望在河套做一个基地。今年因为恢复通关,来往都更方便了,我们希望把相关工作推得更快,很多事情尽快落实下来,这样既能够接触内地的用户,更好地了解市场,同时对接先进技术、人员流动也会简便。

(实习生张伟泽对本文亦有贡献)

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(作者:朱丽娜,特约记者王帆 编辑:李艳霞)

朱丽娜

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