【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,。“野馬分鬃”“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，是人類的朋友，我出生在北京理工大學(xué)……”,；在“人機(jī)對(duì)話”環(huán)節(jié),，匯童與觀眾間的一問一答，更引來笑聲不斷,。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,，伴隨著“匯童GDSC”落戶廣東科學(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來說就是,，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”,，是我國(guó)的仿人機(jī)器人第一次走出實(shí)驗(yàn)室開啟實(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)器人具有人類的外形特征，更容易適應(yīng)人類生活環(huán)境,，是未來與人類友好共處的先進(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)械廠等單位,，研制出的我國(guó)第一臺(tái)無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?！皡R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,，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,，我們也能搞得出來,，而且搞出來的要更好,。”“國(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),，開展了仿人機(jī)器人示范應(yīng)用工作，兩年,，他們開發(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,、平衡覺、語(yǔ)音對(duì)話,、遙感操作等功能,，實(shí)現(xiàn)了無外接電纜的獨(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,，與廣東科學(xué)中心的合作成功，對(duì)供需雙方來說都需要魄力,。在這個(gè)過程中,，“我們也看到了近年來國(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,，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)著科技的魅力和樂趣,。而像“仿人機(jī)器人表演”,、“翻車和撞車”、“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,，從科技中心的建設(shè)宗旨來講,，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,，也是能將娛樂性、參與性和教育性融為一體的極佳選擇,。經(jīng)過了兩年的考察,，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、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)域成為人類的好幫手,，據(jù)專家預(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)器人具有人類的外觀特征，因而可以適應(yīng)人類的生活和工作環(huán)境,，代替人類完成各種作業(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。將來它可以在醫(yī)療,、生物技術(shù),、教育、救災(zāi),、海洋開發(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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