聪明能干的机器人
亲爱的朋友们,在参观智能机器人科普展中,我们能够看到各种各样的机器人:有会唱歌跳舞的、会弹琴的、会卖饮料的、会打球的机器人。那你们注意到我们身边的智能机器人了吗?像新闻报道中的人机围棋大战中大胜人类的阿尔法狗(AlphaGo),江苏卫视《一站到底》中完爆人类选手的机器人“汪仔”,还有浙江卫视《奔跑吧兄弟》里面出现的快递界物流分拣机器人“小黄人”等等,它们都是智能机器人在生活中实际应用的代表。这些机器人怎么这么聪明呢?它们是怎样制造出来的呢?
图一:机器人图片(图片来源:灵核网)
这些机器人的制造技术就是我们生活中耳熟能详的科技术语“人工智能”(Artificial Intelligence),英文缩写为AI。人工智能是计算机科学的一个分支,是对人的意识、思维的信息过程的模拟,希望像人那样思考、也可能超过人的智能。研究领域包括机器人、语言识别、图像识别和自然语言处理等。它在我们日常生活中的实际应用包括机器视觉、指纹识别、人脸识别、视网膜识别、博弈、智能控制、机器人学等。人工智能可是一门极富挑战性的科学,从事这项工作的人必须懂得计算机知识,心理学和哲学。人工智能研究的主要目标之一是使机器能够胜任一些需要人类智能才能完成的复杂危险性工作。在科学家的努力研究下,机器人真是越来越聪明能干了。它们可以进入险区,排除险情;可以潜入深海,寻找宝藏;还可以进入人体,查病治病。
那机器人到底是什么?是由什么构成的呢?其实,机器人是自动执行工作的机器装置,它是软件、机械、电子的集合体。软件部分好比机器人的大脑,通过编写程序设定机器人的工作逻辑,进而控制电子和机械部分。机械部分好比机器人的骨骼,它包括:机械臂、机械手、轮子和底盘、机械关节等各种部件。电子部分好比机器人的神经,通过传导电子信号到各个关节(机械部分)来控制机器人的运动。激光雷达、超声波和摄像头就是机器人的眼睛。
机器人的技术原理是什么呢?原来,机器人之所以能运动、能感知世界,本质上是因为它打通了实物信息和电子信号之间的通道。以机器人前后移动为例。首先需要编写程序,控制机器人前进或者后退。将行走的指令转化为机器能够读懂的程序语言,让机器人执行。接着,机器人将程序语言转化为电子信号,控制电动机(轮子)的旋转。不同的指令可以控制不同的电压高低,从而控制旋转速度大小。电机旋转,就可以带动整个机器人移动。同样,以激光雷达检测障碍物为例。激光雷达不停地发射激光,当接收到反射回的光线时,机器人自动将光信息解析为电信号,通过分析电信号的内容,得出障碍物的距离。因此,机器人感受世界,是将实物信息转换为电子信号,在程序中判断和执行。而机器人运动,是将程序逻辑转换为电子信号,进而控制机构的运动。
在《奔跑吧兄弟》中我们看到萌萌哒的快递分拣机器人“小黄人”在地面上有序穿梭,将一件件包裹运送到指定位置,完成分拣。“小黄人”的工作原理是什么呢?原来,“小黄人”采用相机加二维码精确定位,红外、超声波避障,具有急停按钮和碰撞海绵。它们成功领到包裹后,会头顶包裹穿过配有工业相机和电子秤的龙门架,借助工业相机读码功能和电子秤重功能,“大脑”快速识别快递面单信息,完成包裹的扫码和称重,根据包裹目的地规划出最优运行路径完成分拣投递。这些“小黄人”们每小时能处理近两万个包裹,一天分拣20万个包裹不在话下,并且不用吃饭睡觉休息可连续工作8小时呢,为快递公司节省一半人工。这项技术可是中国本土原创哦,是五个毕业于杭州电子科技大学的技术狂研发的。
1.减少了机器人厂商、高校、研究所在共性技术上的重复研究,降低了机器人的技术准入门槛。对于研发人员来说,可以节约巨大的时间和精力。
2.Xbot提供的通用机器人平台,便于厂商进行个性化定制。厂商在现有硬件平台上可以根据自身需求对其进行改造和定制。
3.机器人操作系统的实时性强。自主研发的机器人操作系统对实时性进行了改进,反应时间更加迅速。
4.用户交互体验好。机器人顶端的交互pad运行android程序,能够人脸识别、语音交互,具有良好的用户交互体验。
5.智能化程度高。机器人系统内置人机交互、同步定位与构图、调试等功能模块。