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机器人之梦--北京工业大学

http://www.sina.com.cn 2004/03/29 20:26  《博物》杂志

  阿童木一岁了,五十年前创作他的日本漫画家手冢治虫将它的生日定在去年的今天,这个来自未来的“十万马力,七大神力,无私无畏的阿童木”开启了许多七、八十年代的孩子对机器人的无穷想象,而后,变形金刚、铳梦、星球大战甚至精灵古怪的机器猫让我们对机器人的幻想越来越丰富,谁说只能是幻想呢?找一个地方实现它!

  痴迷于机器人长大的孩子做了自己的第一个机器人,没有漫画中的机器人玄妙得神
乎其神的智能、勇猛,甚至完全没有“人”的影子,但是毕竟开始了实现梦想的第一步。其实,做机器人完全可以只是爱好,中国的大学本科阶段还没有机器人专业,因为它的内涵非常广泛而综合,不过要想成为机器人专家,最好还是在机械设计和控制方面打好基础,所以我们来到北京工业大学机电学院,找到热爱并正致力于研究机器人的学士、硕士和博士,道来一个个“我”和机器人的故事。

  我的大玩具

  在遥控下,两个恰好与大门齐高的“投篮机器人”靠轮子滑出北京工业大学机电楼的机械制造及自动化实验室大门,来到光线较好的大厅里向我们现场展示球技。它们完全没有人形,惟一的使命是找到篮筐投入藤球,不过它们独一无二的造型、准确抓取和投篮的动作吸引了许多穿过大厅上下楼的学生老师驻足观看。

  “传感器是它的眼睛,这块小芯片就是它的大脑了。”它们的主人之一——机械工程及自动化专业大四的学生李春福向我介绍着,虽然它们的外形比我头脑中对机器人的概念要粗犷得多,但我还是眼前这两个高大的家伙充满了好奇,仔细搜索着它们身上的每一处连动机关,发现了扎头发的橡皮筋、自行车闸的钢线还有天桥市场卖的塑料小车轮。

  “它们现在的样子与最初的图纸几乎完全不同了,身上的每一个零件都是我和我的同学用了将近一年的时间亲手做的,在上一届央视的大学生机器人大赛中为我们赢了两场比赛,虽然没有取得名次,但这是我第一次亲手制作机器人,漫长的过程让我们的收获很多。”当我问他这个过程中最大的乐趣是什么,小李想了想说,应该是一个又一个困难的攻破和对机器人概念的转变。

  李春福从小就对机械的东西特别感兴趣,举一个实例就是“特喜欢看我爸修车”,自己也一直喜欢亲自动手做一些小东西,所以就把机械专业作为自己今后从事的方向,机械设计、电子信息、机器人学都是他们的专业课,现在的他正带领低年级的同学为下一次的机器人大赛设计图纸,“原来一直以为机器人很深奥,只有专家才能做,做过才发现自己也可以实现。”熬夜编程序、亲手磨零件把李春福对机器人的概念从离奇的幻想拉近现实。

  Aibo,听话

  北工机电学院有一个专门的机器人实验室,在这里我见到了研究生二年级学生宋晓康,同李春福一样,他小时候也是一位机器人发烧友,“小时候特别喜欢看机器人的动画片,尤其喜欢那些和人类一样有感情并能作为人类伙伴的机器人。”这几天最让他兴奋的是实验室引进的最新型号Aibo机器狗。

  Aibo是日本索尼公司推出一系列造型可爱的智能机器狗,具有视觉、听觉、触觉、平衡觉等环境感知能力。它自己会玩耍,遍布全身的传感器让它能像真狗一样回应主人的爱抚,自己会去找充电器充电,省去了喂食、清扫的麻烦,因此一推出就极受欢迎,成为许多人家的新宠物。研究生们可以在它原有智能基础上进行开发,通过改写藏在Aibo体内的记忆棒来实现新目标。

  我们到实验室的时候机器狗Aibo刚刚从纸箱中拿出,还没有充电,十五分钟后本来趴着的它活起来,抬头看看我们这一群围着它的人,摇摇小尾巴露出开心的表情,在桌子上走来走去,真像是一只刚到新家的小狗,当我们看中了它的一个动作想拍张照片时,它怎么都不肯停下来安静一秒钟,叼起它的塑料小骨头后,竟然还用爪子接过来扔向照相机,同是第一次接触它的宋晓康也还未摸清它的“习性”,不过我相信很快这群机器小狗就会在他的训练下变得“听话”,而且会在他的开发下更加聪明。

  与机器人博士对话

  和我们一起着迷地看着顽皮Aibo的还有宋晓康的老师——刚刚从中科院自动化研究所毕业不久的苏老师。年轻的苏老师是机器人专业的博士,曾多次参加国家智能机器人研究项目,现在主要从事多机器人协调、机器人导航与环境探测等多方面的研究,她对我介绍说实验室将对Aibo搭建多自主体系,让它们能够自主合作、通讯,自主推理、学习、获取知识,并进行智能机器人控制及机器人足球等方面的研究。

  究竟什么专业可以和专业从事机器人研究最近呢?苏老师告诉我,其实作为这样一门极综合的科目这个问题没有惟一的答案,机械、电控、自动化、计算机都可以,而且不同的学科对机器人的研究方向也不同。机器人是机电的代表产品,它的好玩建立在很高的技术支持上。

  苏老师领着我们参观了实验室自己开发的机器人,研三的杜启联正在导师的帮助下开发一对名叫“双臂协调机器人”的机器手臂,两只手臂都是由一个个蓝色的方块组合而成,通过许多细密的线和一个特别大的电源与他的电脑连在一起,在他的操作下,一只手臂弯下身来,用前端的两个“手指”夹起面前的一块塑料板,抬起身来又弯向另一侧,手递手地将这块塑料板交给了另一只手臂,配合默契。这只是它们的一个动作,通过编程它们可以在人手到达不了的地方进行多种多样的灵巧操作。

  走出机器人实验室,我和大四的女孩张迎晨在北工校园中边走边聊,她也是一个对机器人特别感兴趣的学生,正在苏老师指导下做关于智能机器人的毕业设计,“我觉得做机器人中想象力是最重要。”她对我说。我们的视线被校园外正在施工挖土的巨型机械手臂声音吸引,看了一天长得各种各样的机器人的我对它是不是属于机器人的想法在头脑中一闪,她似乎看到了我的犹疑:“这里面没有加入人工智能,只是完全由人来操作的机械,所以不能称为机器人。”无论是爱好者还是专家家,我们想象的机器人终极目标还是人形。




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