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美设计消防机器人 会跳“骑马舞”可下火海

慧聪消防网 https://fire.hczyw.com 2012-11-19 11:16 出处:国际先驱导报 作者:谢来编辑:@iCMS
慧聪消防网讯当韩国神曲《江南style》在两个月内征服世界时,极尽夸张搞怪的“骑马舞”也如同病毒一般广泛传播。最新被感染上这种“病毒”的不仅限于人类,而是一款正在研制的人形机器人。

慧聪消防网讯当韩国神曲《江南style》在两个月内征服世界时,极尽夸张搞怪的“骑马舞”也如同病毒一般广泛传播。最新被感染上这种“病毒”的不仅限于人类,而是一款正在研制的人形机器人。

能跳“马舞”,也能下火海

在视频网站YouTube上,美国弗吉尼亚理工学院为美国海军设计的消防机器人CHARLI—2跳“骑马舞”的视频短短数小时就吸引了几十万的点击量,风头大有赶超鸟叔之势。虽然这个机器舞者还显得有些生硬,招牌的骑马动作也只是略抬抬腿,不过这样的舞蹈功底在机器人界,已实属不易。

美设计消防机器人 会跳“骑马舞”可下火海

可以跳江南《style》舞蹈的新型机器人。

CHARLI—2是以经典科幻电影《星球大战》中那个有些神经质、喜欢喋喋不休的礼仪机器人C—3PO为蓝本命名。作为首个全尺寸自主式机器人,设计该机器人的目的是为了研究机器人如何利用双腿行走。

CHARLI—2的身高约合1.5米,主要用于军舰灭火。它不仅能够冲入浓烟滚滚的火灾中,爬楼梯以及穿越狭窄的过道,还能模仿人类进行灭火工作。它具备的能力包括使用消防软管、投掷灭火手榴弹、攀爬梯子,而且当它在海军舰艇的甲板和走廊上行走的时候能够维持平衡。有了这些专业技能后,跳“马舞”也不算什么高难动作了。

目前,CHARLI—2的实战版本,ASH机器人已投入试验。ASH可自行寻找舰上失火地点,并自行决定采取何种手段进行灭火。在机器人灭火时,人类则在安全位置通过手势信号对机器人发出指示,如用手指向受火灾影响区域或挥动手臂使机器人停止前进等,无需精确说明火灾的具体发生地点。ASH装备特殊传感器和红外摄像机,这些设备能够帮助它透过烟雾观察对面情况,能够在可见度低的区域工作。它还能够驾驶船舶,并在船只行驶过程中保持自身平衡。

研究人员将于2013年初在退役的“沙德维尔”号船坞登陆舰上对ASH机器人进行相关测试。远期的目标是在每艘美国海军军舰上配备至少1个ASH机器人。根据研究人员的设想,ASH机器人最终将能够完成人类能做的一切工作,从打扫甲板,到端啤酒的休闲活动。

当然,执行灭火任务不一定要有人的外形,另一款类似小型坦克的Thermite机器人,体积虽小但却功能强大。它能应用在极端危险的领域,如飞机火灾、炼油厂、化工厂、核反应堆等环境中,履带设计能让它在崎岖的环境下如履平地。

Thermite主要的灭火工具是一个全方位喷嘴,由能够提供每分钟2271升的内泵提供动力。它还可以装配一个机械手臂或者相机来进行侦察,也可以把机器人装配成一台推土机。通过两台机器人组合的协作,消防人员就能在远处进行灭火救援工作,评估火势、搜寻幸存者或者清理废墟。目前这款机器人已上市,售价接近10万美元,低于一辆消防车的造价。

职场机器人,“手把手”学技术

机器人不仅开始涉足消防这类危险工作,工业制造领域正在涌现新一波机器人热潮,它们被称为“职场机器人”。

最受关注的要数Baxter机器人。作为“专业技术工人”的Baxter有着两条强有力的“手臂”,臂展长度达2.74米,关节活动起来很流畅。

如果有人抓住它的“手”,Baxter就会友好地转过“脸”来。它的“脸”实际上是一块大小与平板电脑相仿的电脑显示屏,上面的卡通面孔虽有些“呆板”但也会做出亲切的表情,屏幕上的眉毛和眼睛能随着电力状态改变。

不过Baxter最值得称道的特点并非“卖萌”,而是其区别于传统流水线机器人的人性化特质。通常,工人们都必须小心避开流水线上根据程序按部就班工作的机械臂,因为这些高速运动的强大金属装置可能把人碰伤。而Baxter则拥有一套复杂的安全机制和传感器,能够保护它四周人类工人的安全。

用Baxter的发明人罗德尼·布鲁克斯的话说:“它并非最强壮,最高效机动的机器人,而是专门与人亲密合作的机器人。你甚至可以拥抱它。”

当这台机器人在生产流水线上搬运物件时,首先声呐传感器会感知附近的人,感到有人靠近后它会自动放慢动作。如果工人身体的任何一部分挡住了它的“手臂”移动路径时。“手臂”便会立即感知到,随着“哐啷”一声轻响它会立即中止运行。用专业术语说,Baxter有着很好的“顺从性”,能够感知意外遇到的障碍并进行相应的自我调节。

此外,操纵Baxter也不再需要输入复杂的程序,而是可以“手把手”地教:如捡起并移动某物体这样一组动作,人们可以通过移动它的手臂、让它抓起物体来让它学会。这样的结果可能造成它在完成某些精确的工作上会有些不足,比如说焊接电路板,但好处在于,无需编程技能任何人都可以教Baxter怎样工作。

依据这些特性,Baxter能够协助人类做一些繁琐而具有重复性的工作。如发送邮件,在每个信封中装入4张内容不同的纸;或者将土豆按大小不同进行分捡等。

目前Baxter的制造商Rethink已经在美国各地的一些小型企业中进行了初步测试,结果显示,Baxter不仅能胜任大量重复的劳动工作,而且与原有设备配合默契,和人类“同事”相处融洽。而本来从事这些繁琐体力活的工人并未因此失业,而是转而从事需要更高技能的工作,其中包括根据不同的项目对Baxter进行训练。

Baxter已经于今年10月开始以每台2.2万美元的价格出售,相当于一部小车的价格。据估算,每台机器人的劳动力价值可以达到每小时4美元。

机器人乒乓球手或可与人对决

未来机器人将在各个领域成为人类的帮手,也将成为赛场上的对手。迄今为止,人类和机器人在现实中的对决仅限于国际象棋等智力类竞技,不过,会打球的机器人将可能出现在乒乓球赛场。德国达姆施塔特技术大学研发的一个手臂机器人就可以从练习实践中获取打乒乓球的技能。

首先,由一个人手握这个机器人手臂,指导它在乒乓球桌上来回打几下;经过反复练习,机器人就能够根据实际的情况,来获得挥拍的基本动作,并学会回球。

通过训练提高技巧后,机器人独自和人类对打时,就能学会应对从来没有见过的来球。只需要短短一个多小时,它能达到88%的回球率,其表现甚至好过一些刚刚接触乒乓球的人。如果可行的话,这种技术也可以应用到其它智能机器人上,“机器人乒乓球锦标赛”似乎并不遥远。

除了会打乒乓球的机器人,近日来自日本的一台人形机器人走钢丝的特技表演也令人叫绝。日本科学家在一款具有高度平衡感的机器人的脚底添加一个凹槽后,在走钢丝绳的时候,机器人通过脚底凹槽与钢丝绳镶嵌,小心翼翼地向前滑动,并通过双手的摆动保持在钢丝绳上的平衡。计算机控制的平衡感意味着比人类学习得更快,只需简单练习就能变成杂技老手。

太空探索机器人全面升级

和仍处于雏形的机器人运动员、杂技演员相比,已经替代人类进行太空探索的机器人早已成为世人皆知的明星。

今年8月成功登陆火星的美国火星探测器“好奇”号无疑已成为其中人气最高的一个。相较于此前登陆火星的三位“前辈”——“索杰纳”号、“勇气”号和“机遇”号,“好奇”号更高更大,它装备有一整套10件科学仪器,设备重量是以前火星探测器的15倍。机动性更强,以核电池为动力的它寿命至少能达到两年。

太空探索机器人的升级换代如此迅速,主要是因为它们在太空领域的绝对优势:与其花大力气把脆弱的人类送到不适宜生命存在的险恶外星,不如专心打造钢铁之躯的机器替身先行探路。

当“好奇”号在火星上发回高清“自拍照”时,美国宇航机器人技术公司则展示了新研制的“北极星”月球车。

这是一种为寻找月球水源专门打造的机器人。“北极星”配备的钻头最深可钻至地下1米,并且还可以在大片阴暗的无反射区域运行。虽然当下已经有多款机器人都能够在月球表面钻洞,但“北极星”却是首款将可以被运送到太空进行该项任务的。

为了寻找水冰物质,月球车必须在月球阴暗的两极开展探索任务,如果得不到足够的太阳能,它就不能工作太长时间。因此,“北极星”配备了三个巨大的太阳能电池板阵列,展开后呈垂直排列,可以收集从地平线上照射来的太阳光。

“北极星”有望于2015年10月搭乘火箭登上月球。登月之后,这辆月球车将在月表寻找水冰的踪迹。为未来的月球探险家建造月球基地做准备。

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