中國青年報客戶端北京8月21日電 (孟愛文 尚馳 中國青年報•中國青年網記者 邱晨輝 張茜 實習生秦臻)在2019世界機器人大會現場,兩枚矗立在工業機器人展區裡的長徵火箭十分搶眼。您沒有看錯,它們也沒有走錯房間,這是中國航天國家隊——航天科技集團中國運載火箭技術研究院(以下稱火箭院)攜多款「航天系」機器人組團亮相。
這其中,既有智能生產「小能手」移動雙臂機器人,也有能「四兩」撥「千斤」的三指機械手,還有能「騰雲駕霧」的智能安防機器人……它們的共同點就是,機器人身上的核心技術都來源於宇航火箭的研製過程。造火箭的航天技術,「闖入」機器人大會,它們之間將碰撞出怎樣的火花?中國青年報•中國青年網記者走進該展區進行揭秘。
連上它,就連上了一個智慧大腦
在今年的世界機器人大會上,中國運載火箭技術研究院用一朵「雲」來完成各類機器人的操控與協同合作、人機互動。這朵「雲」就是由該院12所大道公司打造的「長徵雲」工業網際網路平臺。
據火箭院系統研發人員李翔介紹,「長徵雲」具有極簡、智能等特點,連上它,就相當於連上了一個智慧大腦,操控機器人、管理工廠、收集分析生產數據……都不在話下。
李翔說,「長徵雲」支持各類工業設備接入,只需3步,即可連接。「長徵雲」有150類數據分析挖掘算法,可通過實時監控、分析設備的運行數據,為保護用戶隱私,它還能為用戶數據全程加密;它可根據需求自主設計各種程序,適應不同的應用場景。
有雙「火眼金睛」,還能「騰雲駕霧」
智能安防機器人是火箭院12所為適應智慧園區、智慧社區、智慧場館等安防需求,自主研發的一款網絡化智能安防系統。它可在地面靈活行走、自動避障,24小時巡邏。
據火箭院研製人員武欣介紹,智能安防機器人有一雙「火眼金睛」,不論白天還是夜晚,可疑人員、亂停放的車輛、火災險情等都逃不過它的「眼睛」。在發現異常後,它能在第一時間預警。
這臺機器人還能「騰雲駕霧」,其頭部的無人機起飛後可提供更廣闊的視角,空地立體巡邏。當遇到特殊情況,如可疑人員逃跑,無人機會快速鎖定目標並追蹤。
據武欣介紹,目前,智能安防機器人已在火箭院梅源裡智慧社區、雄安市民服務中心、重慶前衛集團示範區等多個社區和工業園區得到應用。
三指機械手,「四兩撥千斤」
位於現場的三指機械手,由火箭院總體設計部研製,是國內負載自重比最大的機械手之一,自重僅有980克,卻能抓起6千克的重物,可謂是「四兩撥千斤」。
火箭院技術人員介黨陽表示,三指機械手擁有7個自由度,用3根「手指」就能實現人手五指的靈活度。當前,現有末端夾爪僅能抓取形狀規則的物品,而該機械手,能夠抓取柱型、球型、方型及不規則等各種形狀的物體,具有極大的通用性和普遍適用性。
除此之外,該機械手成本低、可靠性高,抓取壽命可達百萬次,是一款高性價比的工業性靈巧手,目前正在汽車零部件上下料、特種機器人領域進行推廣應用。
智能軟體手爪,「百鍊鋼化為繞指柔」
生活中,不少物品被抓取時,很容易破損,如燈泡、葡萄等。對於它們,很多機器人「望而卻步」。
火箭院18所研製的智能軟體手爪,卻能夠將「百鍊鋼化為繞指柔」。該機器人的「手指」由矽膠做成,這「纖纖玉指」是抓取易破、易碎物品的好幫手。
據火箭院18所智慧機器人創新中心主任王燕波介紹,智能軟體手爪擁有3個「手指」,每個「手指」都是空心的,用於充氣體,讓每個手指產生不同的氣壓,從而順利抓取物品。
王燕波說,通過氣壓作用,智能軟體手爪還可以完成安裝、拆卸燈泡等動作。該機器人可應用於手工業、服務業等行業,如易破損物品的抓取、分揀等。
智能搜尋系統,給無人機裝上「慧眼」
來到現場的智能搜尋與環境感知系統,由火箭院10所與19所共同研發,可應用在特種搜尋、應急救援和巡檢,仿佛給搜尋無人機裝上了一雙「慧眼」。
「想要達到識別準、成像穩、搜尋快的目的,需要軟體算法和硬體設施雙管齊下、優中選優。」據火箭院系統研發人員郭靈犀介紹,該系統應用了人工智慧與計算機視覺等先進算法,能讓無人機在800米的高空也能看清直徑不足1米的物體,好似身臨其境一般在各個視角全面了解現場情況。續航能力超強的無人機,與超高清圖像採集設備的助力,更是為系統錦上添花。
郭靈犀透露,應用該系統,科研人員曾在1000平方千米的區域中,僅用3天時間,找到了長度不足2米的飛行器核心部件。
智能四足機器狗,險境中救援勇士
智能四足機器人與人們經常看到的仿人化的機器人不同,它並不依靠輪子走路,而是通過其身下的四條「鐵腿」,外形更像「機器狗」。
該款機器人由火箭院總體設計部研製。據火箭院技術人員李強介紹,科研人員以四足動物為原型,融合相機視覺、環境感知、運動步態與自適應控制算法等技術,設計出這款具備視覺、行走、自動避障、自主保持平衡、行走軌跡自主優化、運輸物品等能力的「機器狗」,堪稱險境中的「救援勇士」。
擁有四條「鐵腿」的「機器狗」,對地形適應能力強,行走在泥濘砂石、崎嶇路面、冰雪地面以及樓梯等不平整、容易摔倒的地面,可以保持平衡、輕鬆應對。
李強說,除了走路穩,這款「機器狗」還能負重5公斤,在地震、泥石流等極端危險、人不宜進入的環境中,它可以獨立代替人執行複雜而危險的救災任務,還可以應用於航天發射場監測等任務,提升執行航天複雜危險任務的自主、安全及智能化水平。
(教育科學部編輯)