機(jī)器人的未來(lái)發(fā)展
大熱點(diǎn)領(lǐng)域
一是工業(yè)機(jī)器人。高附加值的加工裝備、物流倉(cāng)儲(chǔ)搬運(yùn)等領(lǐng)域機(jī)器人有望迎來(lái)大發(fā)展，其趨勢(shì)是標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、系統(tǒng)化、開(kāi)放化，并且更加重視相關(guān)新材料、智能化示教、應(yīng)用設(shè)計(jì)、成套應(yīng)用工藝等關(guān)鍵技術(shù)。
二是社交機(jī)器人與服務(wù)平臺(tái)。包括公共服務(wù)接待平臺(tái)、家庭服務(wù)機(jī)器人等。“目前，首先關(guān)心的是挖掘家庭剛性需求，其次關(guān)心是否存在相對(duì)集中的通用軟硬件平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)化體系，另外如何利用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)，使服務(wù)機(jī)器人方便地應(yīng)用也是關(guān)注焦點(diǎn)。”王田苗分析說(shuō)。
三是醫(yī)用機(jī)器人服務(wù)，包括預(yù)測(cè)、遠(yuǎn)程、康復(fù)等幾個(gè)方向。隨著遠(yuǎn)程醫(yī)療、微創(chuàng)外科及3D打印技術(shù)的應(yīng)用，手術(shù)機(jī)器人的需求會(huì)越來(lái)越多，同時(shí)中國(guó)殘障人數(shù)眾多，未來(lái)國(guó)產(chǎn)康復(fù)機(jī)器人產(chǎn)業(yè)將大有作為。
四是智能交通系統(tǒng)。無(wú)人駕駛汽車、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)將走進(jìn)人們的生活，為人們出行、物流投送等提供便利，這也將是未來(lái)汽車巨頭們與物流商爭(zhēng)奪的主要市場(chǎng)。

改變未來(lái)
首屆北京市大學(xué)生機(jī)器人大賽在北京信息科技大學(xué)舉行。主持開(kāi)幕儀式的是一位身形苗條的“女士”，這位“女士”其實(shí)是北京信息科技大學(xué)的學(xué)生設(shè)計(jì)的機(jī)器人，名叫莉莉。她能夠與人進(jìn)行日常對(duì)話交流。
在隨后舉行的比賽中，17所高校99支代表隊(duì)的300余名選手帶著他們的機(jī)器人得意之作登臺(tái)亮相，參與16個(gè)項(xiàng)目的角逐。這些機(jī)器人，或在音樂(lè)聲中能翩翩起舞，或在綠茵場(chǎng)上馳騁，甚至可以插上翅膀，翱翔于天際。正如一名北京工業(yè)大學(xué)選手在比賽中喊出的口號(hào)，“翻滾吧，機(jī)器人；翻滾吧，我們的未來(lái)。”將來(lái)，機(jī)器人將成為我們生產(chǎn)、生活中不可或缺的伙伴。

足球機(jī)器人
18米長(zhǎng)，12米寬的綠茵場(chǎng)，白線劃出中圈、禁區(qū)。比賽信號(hào)響起，“隊(duì)員”進(jìn)入場(chǎng)地，開(kāi)球，突破，傳中配合，射門，踢得有模有樣。與普通足球賽不同，這里的“隊(duì)員”都是機(jī)器人。
記者在場(chǎng)邊注意到，這些足球機(jī)器人每個(gè)重40公斤，靠?jī)蓚€(gè)吸球器控球運(yùn)動(dòng)。裝在底部的四向輪，根據(jù)控制核心計(jì)算出的軌跡自主移動(dòng)。獲得進(jìn)球良機(jī)時(shí)，機(jī)器人帶球進(jìn)入禁區(qū)，射門裝置接收到指令，將球猛烈擊出。
在場(chǎng)邊指揮比賽的北京信息科技大學(xué)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)黃斌告訴記者，機(jī)器人足球隊(duì)的配合比人類球隊(duì)默契得多，它們?cè)趥髑蚯埃赏ㄟ^(guò)無(wú)線電準(zhǔn)確地將球的軌跡、力度等信息傳給下一個(gè)“球員”，“球員”還能通過(guò)全景攝像頭捕捉影像，計(jì)算球運(yùn)動(dòng)的軌跡，自主跑位接球。機(jī)器人球隊(duì)的戰(zhàn)術(shù)、站位等程序都事先“植入”了機(jī)器人球員“大腦”。
與正常足球賽一樣，機(jī)器人足球賽也有中場(chǎng)休息時(shí)間，此時(shí)，作為這些機(jī)器人的“教練”和“隊(duì)醫(yī)”，他們需要趕緊對(duì)剛剛經(jīng)歷過(guò)激烈對(duì)抗的機(jī)器人進(jìn)行應(yīng)急維護(hù)，以及布置下半場(chǎng)的戰(zhàn)術(shù)——必要時(shí)進(jìn)行一些戰(zhàn)術(shù)程序的修改，“一旦它們重新上場(chǎng)，那又是它們自己來(lái)研判賽場(chǎng)情況，組織進(jìn)攻與防守了，這跟真實(shí)的足球賽一模一樣。”黃斌說(shuō)。終，北京信息科技大學(xué)的足球機(jī)器人在決賽中3比0獲勝，奪得。
黃斌2008年考入北京信息科技大學(xué)，之后就迷上了足球機(jī)器人，“我自己就非常喜歡踢球，后來(lái)發(fā)現(xiàn)能把自己的一些對(duì)足球的想法付諸機(jī)器人身上實(shí)踐，感覺(jué)十分美妙。”黃斌說(shuō)，迷上了足球機(jī)器人后，他和同伴們幾乎將所有的課余時(shí)間都花在了組裝機(jī)器人，編寫(xiě)程序上面，“程序非常大，一整場(chǎng)比賽的程序編寫(xiě)至少需要半年，每次優(yōu)化動(dòng)輒耗時(shí)一星期。”辛勤的付出帶來(lái)了豐碩的回報(bào)，黃斌和他的隊(duì)員在2010年、2011年連續(xù)兩年的機(jī)器人足球世界杯中擊敗來(lái)自世界各國(guó)的強(qiáng)隊(duì)，奪得，“誰(shuí)說(shuō)中國(guó)足球不行，咱的機(jī)器人就能拿世界杯。”
蚯蚓機(jī)器人：
面對(duì)地震廢墟，人員被埋。生命探測(cè)儀發(fā)現(xiàn)幸存者，但又無(wú)法準(zhǔn)確定位以便搜救，怎么辦？北京信息科技大學(xué)學(xué)生趙旭設(shè)計(jì)的具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“搜救機(jī)器人”，將有效解決這一問(wèn)題。
這臺(tái)機(jī)器人外觀如同蚯蚓一般，“皮膚”上分布著各種感應(yīng)原件，可以變形進(jìn)入各種狹小的空間。機(jī)器人裝有帶燈光的攝像頭，在位置不明的地區(qū)，他能夠通過(guò)攝像頭獲取的畫(huà)面迅速建立位置地圖，并實(shí)現(xiàn)畫(huà)面數(shù)據(jù)傳輸與自主導(dǎo)航。此外，機(jī)器人的“身體”內(nèi)將裝備超聲波、溫濕度、有害氣體感應(yīng)器等設(shè)備，還能感知生命體征。
“蚯蚓”機(jī)器人的大的特點(diǎn)就是進(jìn)入搜救現(xiàn)場(chǎng)后，即使遭遇突發(fā)狀況被攔腰斬?cái)啵阅堋邦B強(qiáng)”前進(jìn)或者退出，順利完成任務(wù)。“我們從蚯蚓身上找到了靈感，把機(jī)器人分成三部分，每個(gè)部分都裝有傳感器、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等，這樣在地震、礦難等惡劣條件下，即使機(jī)器人一部分被外力破壞，剩余的部分仍可以繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。”趙旭一邊介紹，一邊用手做了個(gè)蠕動(dòng)的動(dòng)作。
據(jù)介紹，這個(gè)“蚯蚓”搜救機(jī)器人未來(lái)將十分小巧，它隨時(shí)出沒(méi)在災(zāi)難救援、管道檢測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、衛(wèi)生防疫等重要現(xiàn)場(chǎng)，服務(wù)于災(zāi)害救援以及公共安全。J067 胡鐵湘 攝J125
旋翼機(jī)器人：航拍可監(jiān)控交通流量
就在“莉莉”主持首屆北京市大學(xué)生機(jī)器人大賽開(kāi)幕式時(shí)，一架六旋翼飛行器騰空而起，飛至開(kāi)幕儀式現(xiàn)場(chǎng)上空。飛行器搭載的攝像機(jī)啟動(dòng)，拍攝開(kāi)幕式的盛況。畫(huà)面可以實(shí)時(shí)傳回至地面的接收裝置。“這是具有飛行功能的攝像機(jī)器人。”北京信息科技大學(xué)社團(tuán)理事會(huì)會(huì)長(zhǎng)唐榮寬自豪地說(shuō)。
記者在現(xiàn)場(chǎng)看到，這架會(huì)飛的機(jī)器人共有6組直徑約30厘米的水平螺旋槳，底部有兩個(gè)拱形的支架，上面裝有可俯仰的攝像云臺(tái)。控制部件四周，均勻地伸出了6個(gè)碳纖維臂桿，用來(lái)控制那6組配有無(wú)刷電機(jī)帶動(dòng)的螺旋槳。
唐榮寬介紹，這臺(tái)機(jī)器人造價(jià)達(dá)6.5萬(wàn)元，2分鐘即可升空至300米的高度，并滯空10至15分鐘。機(jī)器人可攜帶2.5公斤的攝影器材，拍攝的畫(huà)面通過(guò)無(wú)線傳輸回地面。除了使用遙控器操作，飛行機(jī)器人還可以通過(guò)GPS導(dǎo)航，自主飛行到目標(biāo)區(qū)域完成拍攝任務(wù)。據(jù)了解，機(jī)器人的控制軟件均為在校大學(xué)生編寫(xiě)。而為了保持拍攝畫(huà)面的穩(wěn)定，唐榮寬和同伴們還給飛行器安裝了減震云臺(tái)，并且在結(jié)構(gòu)平衡上也進(jìn)行了減震處理，“六個(gè)旋翼同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以保證飛行器水平飛行，同時(shí)加上減震云臺(tái)的作用，四級(jí)風(fēng)干擾下，飛行機(jī)器人可以正常開(kāi)展工作。”唐榮寬說(shuō)。
北京大學(xué)智能科學(xué)系的研究者曉宇表示，這樣的旋翼機(jī)器人飛行器今后在道路交通流量、賽事活動(dòng)等方面的監(jiān)控中發(fā)揮重要作用。相比固定翼飛機(jī)或者直升機(jī)，它占用的人力、物力成本更少；飛行高度更低，噪音更小，拍攝得到的畫(huà)面、聲音質(zhì)量就更高，“尤其是現(xiàn)在北京經(jīng)常遭遇道路擁堵，旋翼機(jī)器人飛行器加裝軟件后，可以快速分析路況，給周邊駕車者提供即時(shí)的繞行指南。”
專家
羅慶生北京理工大學(xué)教授
國(guó)內(nèi)機(jī)器人研究領(lǐng)域?qū)＜?br /> 發(fā)展機(jī)器人需要寬口徑人才
這屆機(jī)器人大賽的規(guī)格水平比較高，學(xué)生們通過(guò)程序編程，使得機(jī)器人達(dá)到了比較高的運(yùn)行水平。尤其是在創(chuàng)意機(jī)器人大賽中，涌現(xiàn)出許多有創(chuàng)意的作品，如北京理工大學(xué)的“管道”機(jī)器人、“千足蟲(chóng)”等。
這些年我國(guó)機(jī)器人研制水平快速發(fā)展，主要就得益于大學(xué)里培養(yǎng)了大量機(jī)器人研究人才。工業(yè)的發(fā)展關(guān)鍵還是靠人才。人才上去了，機(jī)器人水平才能上去。高校應(yīng)該大力開(kāi)展課外創(chuàng)新，讓學(xué)生把所學(xué)知識(shí)有機(jī)串聯(lián)投入實(shí)際應(yīng)用。這對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)的形成，以及成長(zhǎng)成才都有幫助。
另外，這屆大賽也暴露出部分學(xué)生的知識(shí)面比較局限，對(duì)于機(jī)器人涉及到的各種生物學(xué)、力學(xué)、電學(xué)等多個(gè)學(xué)科的融會(huì)貫通能力較弱。我想這也應(yīng)該引起高校的重視，在招生、培養(yǎng)人才時(shí)應(yīng)該拓寬口徑，專業(yè)培養(yǎng)更加靈活。我國(guó)發(fā)展機(jī)器人，需要寬口徑知識(shí)背景、強(qiáng)能力、高素質(zhì)的人才。
日本機(jī)器人

美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)器狗BIGDOG
名古屋市商業(yè)設(shè)計(jì)研究所推出了新款機(jī)器人“網(wǎng)絡(luò)兔子”。它的兩只耳朵可以變換許多姿態(tài)，會(huì)根據(jù)人的聲音作出反應(yīng)。“網(wǎng)絡(luò)兔子”通過(guò)無(wú)線通信與家里的電腦相連，如果有電子郵件它會(huì)朗讀給人聽(tīng)，也可以播放網(wǎng)絡(luò)電臺(tái)的節(jié)目。有趣的是不同的“網(wǎng)絡(luò)兔子”還能夠“結(jié)婚”、“分手”，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接讓其中一個(gè)“網(wǎng)絡(luò)兔子”的雙耳做出一個(gè)動(dòng)作，它遠(yuǎn)方的“伴侶”也會(huì)接著做出同樣的動(dòng)作。
三菱重工業(yè)公司的保姆機(jī)器人“若丸”連續(xù)幾年都是各種機(jī)器人展上的明星，在本次展會(huì)上它依然吸引著眾人的目光。“若丸”能在早晨來(lái)到主人床邊，報(bào)告當(dāng)天的天氣或新聞?lì)^條。它還能記住主人的生日，或是提醒主人的結(jié)婚紀(jì)念日。
日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所制造的用于陪伴老人和小孩的機(jī)器人“Paro”、本田公司的“阿西莫”雙足步行機(jī)器人也繼續(xù)受到關(guān)注。
阿西莫說(shuō)，本田公司開(kāi)發(fā)的雙腳步行機(jī)器人，于2000年11月在橫濱國(guó)際和平會(huì)議中心舉行的機(jī)器人展示會(huì)上亮相。2006年12月，本田公司曾改進(jìn)過(guò)“阿西莫”的性能，增加了它的關(guān)節(jié)和馬達(dá)，使其可以以每小時(shí)6公里的速度小跑，而且將其身高也由初的1.2米提高到1.3米。
美國(guó)戰(zhàn)斗機(jī)械狗研制成功
網(wǎng)上引發(fā)轟動(dòng)美國(guó)官方公布了一段關(guān)于軍用機(jī)械狗的錄像，視頻中機(jī)械狗展示了它驚人的活動(dòng)能力和適應(yīng)性，一舉在互聯(lián)網(wǎng)上造成轟動(dòng)。研發(fā)公司稱經(jīng)過(guò)測(cè)試，這個(gè)機(jī)械狗能在戰(zhàn)場(chǎng)上為士兵運(yùn)送彈藥、食物和其他物品。