【科技日?qǐng)?bào)】讓“仿人機(jī)器人”走出實(shí)驗(yàn)室
發(fā)布日期：2008-12-25 閱讀次數(shù)：
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作者：李凝 來(lái)源：《科技日?qǐng)?bào)》2008年12月24日 摘編：新聞中心 高國(guó)慶
隨著一曲悠揚(yáng)的旋律，一名“身著”銀灰色服裝，名叫“匯童GDSC”的仿人機(jī)器人正在舞臺(tái)上剛?cè)岵?jì)地打著太極拳?！耙榜R分鬃”“弓步”“云手”“金雞獨(dú)立”，那一招一式，憨態(tài)可掬，博得了臺(tái)下觀(guān)眾的連連喝彩。接著，匯童彬彬有禮地做起自我介紹：“我是中國(guó)人制造的機(jī)器人，是人類(lèi)的朋友，我出生在北京理工大學(xué)……”；在“人機(jī)對(duì)話(huà)”環(huán)節(jié)，匯童與觀(guān)眾間的一問(wèn)一答，更引來(lái)笑聲不斷。這是記者11月22日在廣東科學(xué)中心“數(shù)碼世界主題展館”看到的一幕。而這一幕，自今年11月中旬以來(lái)，伴隨著“匯童GDSC”落戶(hù)廣東科學(xué)中心——新建的亞洲最大的科學(xué)博物館，正每天兩次地循環(huán)上演著。用廣東科學(xué)中心主任江洪波的話(huà)來(lái)說(shuō)就是，在我們投資建設(shè)的幾百個(gè)展項(xiàng)中，仿人機(jī)器人的表演作為重點(diǎn)展項(xiàng)之一，已成為群眾參觀(guān)活動(dòng)的一大亮點(diǎn)。
由北京理工大學(xué)牽頭自主研制的仿人機(jī)器人“匯童GDSC”在廣東科學(xué)中心的“落戶(hù)”，是我國(guó)的仿人機(jī)器人第一次走出實(shí)驗(yàn)室開(kāi)啟實(shí)際應(yīng)用新篇章的標(biāo)志，使仿人機(jī)器人這一高端科研成果向市場(chǎng)化邁出了堅(jiān)實(shí)的第一步，也使我國(guó)成為繼日本之后具有同等功能的仿人機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室投入實(shí)際應(yīng)用的第二個(gè)國(guó)家。
我國(guó)仿人機(jī)器人躋身世界先進(jìn)行列
仿人機(jī)器人具有人類(lèi)的外形特征，更容易適應(yīng)人類(lèi)生活環(huán)境，是未來(lái)與人類(lèi)友好共處的先進(jìn)機(jī)器人的重要代表，具有廣闊的應(yīng)用前景。作為一種競(jìng)爭(zhēng)的高技術(shù)前沿，以及潛在的強(qiáng)大產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用前景，仿人機(jī)器人越來(lái)越受到各國(guó)政府和企業(yè)界的重視。早在1998年，日本通商產(chǎn)業(yè)省就投資了50億日元，啟動(dòng)“仿人機(jī)器人工程”國(guó)家項(xiàng)目，重點(diǎn)開(kāi)展仿人機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)及平臺(tái)研究。日本本田公司、豐田公司投資了幾百億日元，開(kāi)展了仿人機(jī)器人的核心部件及示范應(yīng)用研究。與此同時(shí)，韓國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)等國(guó)政府也投入了大量資金研制仿人機(jī)器人。
在我國(guó)，仿人機(jī)器人的研制也緊跟世界科技前沿。在科技部“十五”863計(jì)劃、國(guó)防科工委基礎(chǔ)科研、“長(zhǎng)江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”等支持下，2002年12月，“匯童”1型仿人機(jī)器人問(wèn)世。它是由北理工聯(lián)合兵器工業(yè)集團(tuán)惠豐機(jī)電公司、航天工業(yè)集團(tuán)紅林機(jī)械廠(chǎng)等單位，研制出的我國(guó)第一臺(tái)無(wú)外接電纜行走的仿人機(jī)器人。
2005年12月，被列入科技部“十五”863計(jì)劃主題重點(diǎn)項(xiàng)目的“匯童”2型仿人機(jī)器人相繼誕生。它突破了仿人機(jī)器人的穩(wěn)定行走、復(fù)雜運(yùn)動(dòng)規(guī)劃等關(guān)鍵技術(shù)，其功能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，在復(fù)雜動(dòng)作協(xié)調(diào)控制方面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。“匯童”2型的誕生，使我國(guó)在仿人機(jī)器人研究領(lǐng)域躋身國(guó)際先進(jìn)行列。
新一代仿人機(jī)器人落戶(hù)廣州
從具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的匯童仿人機(jī)器人在國(guó)家“十五”重大科技成就展、國(guó)家創(chuàng)新成就展上首次亮相；到在中央電視臺(tái)“創(chuàng)新中國(guó)”欄目的首期現(xiàn)場(chǎng)直播，科研人員就開(kāi)始思索讓仿人機(jī)器人這項(xiàng)科研成果走出實(shí)驗(yàn)室，走向應(yīng)用、邁向市場(chǎng)的道路。
但是，邁向市場(chǎng)、走向應(yīng)用這一步的確很難。北理工智能機(jī)器人研究所段星光教授告訴記者說(shuō)，對(duì)研究者而言，從單純的科學(xué)研究轉(zhuǎn)向?qū)嶋H工程使用，面臨著許多挑戰(zhàn)性的工程技術(shù)問(wèn)題，包括可靠性、系統(tǒng)集成、工程化等。由于仿人機(jī)器人的復(fù)雜性，真正走出實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用的寥若晨星，目前，國(guó)際上只有日本的本田、豐田兩家公司研發(fā)的仿人機(jī)器人在他們各自公司的科技館進(jìn)行展示應(yīng)用，其余的仿人機(jī)器人基本上仍停留在實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)階段。
段星光等科研人員心里憋著股勁兒，“別人能搞得出來(lái)，我們也能搞得出來(lái)，而且搞出來(lái)的要更好?！薄皣?guó)家科技部給了重大支持，在“十一五”期間，863計(jì)劃進(jìn)一步加大了對(duì)仿人機(jī)器人研究的投入力度，立足為未來(lái)全球范圍內(nèi)機(jī)器人新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)支撐與儲(chǔ)備。國(guó)家層面上的這一重要舉措，為我國(guó)仿人機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室、走向應(yīng)用展現(xiàn)了前景，奠定了基礎(chǔ)，也堅(jiān)定了科研人員推動(dòng)這項(xiàng)成果實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的信心。”
國(guó)家科技部的支持，讓段星光們的干勁更足了。在“十五”研究成果的基礎(chǔ)上，科研人員重點(diǎn)研究系統(tǒng)可靠性及其核心單元部件的關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)展了仿人機(jī)器人示范應(yīng)用工作，兩年，他們開(kāi)發(fā)成功新一代“匯童GDSC”仿人機(jī)器人，并首先在廣東科技館“秀”。
“‘匯童GDSC’仿人機(jī)器人身高1.65米，體重70公斤，具有28個(gè)自由度，集機(jī)構(gòu)、控制、電源、傳感器等于一體，具有力覺(jué)、平衡覺(jué)、語(yǔ)音對(duì)話(huà)、遙感操作等功能，實(shí)現(xiàn)了無(wú)外接電纜的獨(dú)立行走，并能完成太極拳等復(fù)雜動(dòng)作表演?！?
來(lái)自成果供需雙方的魄力
為了仿人機(jī)器人在科技館展演這一應(yīng)用目的，北理工智能機(jī)器人研究所仿人機(jī)器人研發(fā)團(tuán)隊(duì)在廣州一住就是幾個(gè)月，精心安裝調(diào)試。他們說(shuō)，與廣東科學(xué)中心的合作成功，對(duì)供需雙方來(lái)說(shuō)都需要魄力。在這個(gè)過(guò)程中，“我們也看到了近年來(lái)國(guó)家對(duì)科技館的投入力度很大，各地都在建設(shè)新館的契機(jī)，從而在幾個(gè)意向合作者中首先與最具實(shí)力和魄力的廣東科學(xué)中心的合作者達(dá)成共識(shí)，而與國(guó)家科技館等多家科技館的合作也正在進(jìn)行中。”
當(dāng)記者參觀(guān)這一亞洲最大的科學(xué)博物館時(shí)，的確被這座投資19個(gè)億最具現(xiàn)代化的科技城所震撼。在環(huán)境優(yōu)美的廣州大學(xué)城里，它科技航母和木棉花合二為一的外觀(guān)造型分外搶眼，館內(nèi)外矗立的“太陽(yáng)風(fēng)帆”、“連接”、“變形”等大型標(biāo)志性展項(xiàng)，將科學(xué)的功能與藝術(shù)的沖擊力完美地合為一體；走進(jìn)館內(nèi)，兒童天地、實(shí)驗(yàn)與發(fā)現(xiàn)、數(shù)碼世界、交通世界、綠色家園、飛天之夢(mèng)、人與健康、感知與思維這8個(gè)常設(shè)主題展館和4座科技影院恰到好處地布局在五瓣木棉花下。恰逢周六上午，一隊(duì)隊(duì)身著校服的中小學(xué)生們紛至沓來(lái)，他們興致勃勃地參與到各種展示與互動(dòng)項(xiàng)目中，體驗(yàn)著科技的魅力和樂(lè)趣。而像“仿人機(jī)器人表演”、“翻車(chē)和撞車(chē)”、“裝扮‘神七’宇航員”等極具吸引力的項(xiàng)目前更是人頭攢動(dòng)，排起了長(zhǎng)蛇陣。
談起為何會(huì)引入“匯童GDSC”仿人機(jī)器人項(xiàng)目，江洪波說(shuō)，從科技中心的建設(shè)宗旨來(lái)講，其建設(shè)項(xiàng)目既要有基礎(chǔ)的科學(xué)原理、思想方法的展示，同時(shí)也更加注重科技發(fā)展前沿動(dòng)態(tài)的展現(xiàn)。而仿人機(jī)器人既符合我們注重前沿性的宗旨，也是能將娛樂(lè)性、參與性和教育性融為一體的極佳選擇。經(jīng)過(guò)了兩年的考察，當(dāng)這個(gè)“863”主題項(xiàng)目的重大成果達(dá)到了在科技館里展示的可行性后，我們就下決心引進(jìn)這個(gè)項(xiàng)目。他認(rèn)為，仿人機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室、走進(jìn)科技館有兩方面的意義，其一，向世人展示我國(guó)仿人機(jī)器人當(dāng)前的發(fā)展水平，增強(qiáng)觀(guān)眾的科技素養(yǎng)；其二，培養(yǎng)青少年對(duì)于機(jī)器人，對(duì)于高科技產(chǎn)業(yè)的愛(ài)好和興趣，有利于激發(fā)他們的好奇心和創(chuàng)造力。
仿人機(jī)器人走出實(shí)驗(yàn)室，走進(jìn)了科技館，這還只是在應(yīng)用的道路上邁出的第一步。然而讓機(jī)器人真正進(jìn)入家庭，走進(jìn)社會(huì)，在服務(wù)娛樂(lè)、醫(yī)療、生物技術(shù)、教育、危險(xiǎn)作業(yè)、軍事空間探測(cè)等多個(gè)領(lǐng)域成為人類(lèi)的好幫手，據(jù)專(zhuān)家預(yù)測(cè)還需要15到30年的時(shí)間。展望仿人機(jī)器人廣闊的應(yīng)用前景，我國(guó)的科研人員正在努力著。
■科技詞典
仿人機(jī)器人不僅是一個(gè)國(guó)家高科技綜合水平的重要標(biāo)志，也在人類(lèi)生產(chǎn)、生活中有著廣泛的用途。由于仿人機(jī)器人具有人類(lèi)的外觀(guān)特征，因而可以適應(yīng)人類(lèi)的生活和工作環(huán)境，代替人類(lèi)完成各種作業(yè)。它不僅可以在有輻射、粉塵、有毒的環(huán)境中代替人們作業(yè)，而且可以在康復(fù)醫(yī)學(xué)上形成動(dòng)力型假肢，協(xié)助癱瘓病人實(shí)現(xiàn)行走的夢(mèng)想。將來(lái)它可以在醫(yī)療、生物技術(shù)、教育、救災(zāi)、海洋開(kāi)發(fā)、機(jī)器維修、交通運(yùn)輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前，我國(guó)仿人機(jī)器人研究與世界先進(jìn)水平相比還有差距。我國(guó)科技工作者正在為趕超世界先進(jìn)水平而努力奮斗。(據(jù)《計(jì)算機(jī)世界報(bào)》)
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