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“我是擎天柱,我向全宇宙发去这条信息——我们在这,我们到家了。”21日零时上映的美国大片《变形金刚3》中“擎天柱”在结尾号召同类机器人来到地球。可根据比尔·盖茨的观点,或许不用等来自外星的“变形金刚”落户地球,地球人自己研制生产的机器人就有可能出现在百姓的生活中。这种情况会成为现实吗?《变形金刚3》上映之际,记者采访了天津市部分高校机器人研究学者,了解到了本市机器人研究与应用的前沿信息。
变形金刚的战斗:竞争型机器人
记者在南开大学机器人与信息自动化研究所实验室看到了目前已在工业中得到应用的机械臂。研究所王鸿鹏老师告诉记者,目前研究所关于多机器人的研究方向已经从协作转为竞争,也就是两个机械臂呈现资源抢占或直接对抗的状态。在演示视频中,记者看到一个机械臂向另一个机械臂举起的飞镖盘上发射出激光,另一个机械臂则在不断躲闪的同时予以还击,两个机械臂灵活舞动就像两个击剑运动员一样你来我往。这种竞争型机器人可用于无人战车上,其发射的激光点,也可能变成某种武器装置或探测设备,它的灵活性、机动性已经越来越好。
变形金刚的速度:高速移动机器人
读者们可能对《变形金刚3》中“汽车人”的迅速移动印象深刻。而在南开大学机器人与信息自动化研究所记者也看到了一辆高速移动机器人,这个形体类似一辆微缩型战车的机器人也称为轮式滑动转向机器人。王鸿鹏介绍,这种机器人结构简单,全电机化,四轮驱动。尤其是靠四轮间差速造成滑动实现转向,也就是说,它每个转向都是靠“漂移”实现的,失稳而不失控,时速可达到36km/小时。而在障碍物较多需要多次转向的复杂环境中,这种机器人的速度将得到淋漓尽致的发挥,能够真正发挥出车辆极限下的机动性能。
变形金刚的雏形:打乒乓的机器人
记者还通过视频见识了一系列仿真式的人形机器人,其中南开大学与北京理工大学合作出品的一种乒乓球作业机器人。主要通过乒乓球力学建模、3D仿真、轨迹规划与优化等技术实现。从2009年开始建模,2010年1月通过机械手的形式与人对打,到7月份实现对打30余回合,到8月实现仿人机器人本体乒乓球对打,再到如今已经可以实现跨步移动对打,取得了一定成绩。“因为挥拍击打乒乓球的力度控制要求非常高,人们感性上很容易完成的动作放到机器人身上需要非常精确的计算。”王鸿鹏告诉记者。按照力度推理,机器人的手臂力量可以实现“打乒乓”,就有可能实现击打对手,或者是轻抱孩童。
■比赛 师大冲击全国冠军
在《变形金刚3》火热上映之际,本市天津师范大学宾果队、天津科技大学滨海天科队、天津工程技术师范大学助老先锋队也都在酷暑中为将于8月23日至25日在西北师范大学举办的2011中国机器人大赛暨RoboCup公开赛紧张忙碌着。
天津师范大学宾果队在本届赛事中派出了3个机器人,参加服务机器人组、中型足球组、仿真组共计11个项目的比赛,在全国高校中也是参加项目较多的一支团队。“中国机器人大赛是高校机器人比赛的顶级赛事,我们整个暑假都将在实验室进行机器人调试。”团队成员魏尚告诉记者。此前在2011中国首届服务机器人大赛中,天津师范大学代表队获得一项一等奖、两项二等奖。在规格更高的中国机器人大赛中,赛事内容将不再局限于服务型机器人。中型足球机器人项目也是师大团队的优势项目,去年曾与山东德州学院组队取得二等奖的成绩,本届则将争取冲击冠军。
天津科技大学滨海天科队将参加机器人水球仿真2D的比赛项目,天津工程技术师范大学助老先锋队则将参加助老机器人功能型创新型竞赛。
■观点 机器人未必要像人
“为什么机器人不像想象中的仿真‘人’,而更像一台机器?”记者在采访中向多位专家请教了这个问题。专家告诉记者,美国有一个观点,机器人不是朋友,它是个帮助者,甚至是个工具。日本的角度可能不同,但源于这个国家机器人情结的文化,它是把机器人塑造到生活中去了。我们的很多理念观点趋近于美国,不同于日本,并不把机器人与人“挂”得太近。而在研究所王鸿鹏老师看来,“机器人”是英语robot的翻译,是人为地加上了“人”的概念,而从科学研究看来,机器人只是一个智能化的工具,是否像人并不重要。