美加州華裔教授演示最先進智能模塊機器人

2020-12-04 中國新聞網

　　中新社舊金山5月8日電 題：美加州華裔教授演示最先進智能模塊機器人

　　中新社記者 劉丹

　　像蚯蚓一樣爬行，貓一樣地弓身，蛇一樣扭曲轉彎，球一樣翻滾，陡然停住直立並360度靈活旋轉…… 在美國加州大學戴維斯分校機械與航空工程系的集成工程實驗室裡，四年級學生西恩•博克哈德用他的手提電話操縱桌面上一個鋁製模塊，他的指導老師程輝教授在一旁向中新社記者解說。

　　這個手掌般大小，重量逾20盎司的神奇物品，便是被譽為目前世界上最先進靈活的可組裝智能模塊機器人iMobot，這是從事機器人研究20多年的程輝教授和他的研究生格雷厄姆•萊蘭德及研究團隊花費了3年多的智慧結晶，加州大學對這項技術申請了專利。

　　「模塊機器人並不是一個全新概念，在iMobot沒有問世前，單個模塊機器人只能做到前進，而我們的iMobot可以爬行、弓身、轉彎、翻滾以及直立旋轉360度，因此可以說我們的研究是目前最先進、最靈活的。」

　　實驗室的大桌子上，還有兩個同樣的模塊，程輝把3個模塊或縱向連成一條，或橫向並排，或交錯組合，「你看，這樣的隨機變化組合，可以讓智能模塊機器人根據不同的地形執行和完成任務，也是以前的模塊機器人沒有的功能。」

　　iMobot每個模塊可有4個自由度，4個馬達，一塊電池可以不間斷使用2個小時，模塊外表兩端各有一個輪子，一端預留的圓孔用於安裝攝像頭或其他傳感器。每個模塊相互之間可以磁鐵自動連接，用無線藍牙進行通訊。

　　「iMobot可用於研究和教學，工業快速成型。另外，你設想一下，我把這麼小的一個模塊扔到遠處，它可以根據地形爬行、轉彎、站立，並360度全景拍攝畫面傳遞迴來，無論對於緊急援救、軍事還是反恐，都有非常意義。」程輝說，「我們的iMobot改變了以前模塊機器人只有單一功能的情況，對今後智慧機器人的研究發展同樣意義重大。」

　　奉行「有了想法就要去實現它」的程輝，已經和格雷厄姆•萊蘭德把這項技術運用到實際中。他們共同成立公司，程輝為它取了一個中英文混合的名字「Barobo」，其中Ba便是中文的8，意為「幸運機器人」。該公司獲得了美國國家科學基金會小型企業創新研究資助。商業化的產品外表使用鋁，內部使用複合材料，拿起來更輕盈，看上去更美觀，目前已經開始接受訂單進行生產。

　　「我們下一步還要解決的就是如何更好控制多模塊自動組合，」程輝說，「我開發的計算機C語言解釋環境軟體把程序放在手機裡進行遙控，但如何自主控制遠距離的多模塊自動組合，我們還在繼續研發。」

　　1977年考入浙江理工大學學習機械的程輝，大學畢業後來到美國，先後在伊利諾伊大學獲得數學碩士和機械博士。在美國包裹服務公司UPS工作時，如何讓機器人搬運和堆積包裹的研究曾讓他獲得了UPS的傑出貢獻獎。1992年起就職於美國加州大學戴維斯分校從事機器人和計算機語言教學與研究，任助理教授，副教授、教授，集成工程實驗室主任。

　　程輝堅信科學為人類生活帶來巨大改變，他在研究之餘，參與發起創辦K-14計劃，以加州大學戴維斯分校的師資在電腦、科學、技術、工程和數學 (C-STEM) 領域培訓北加州中學教師，同時輔導那些對C-STEM學科沒興趣的學生並激發他們熱愛科學。「我希望在他們身上看到下一代機器人的誕生。」

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