不能读取语音阅读器
当前位置:  首页 > 新闻中心 > 科技动态 > 正文
地震或爆炸后,营救机器人将大有用武之地,但从遥控向自主控制还有艰难的路要走
发布时间:2017-10-12

 

  曲里拐弯的迷宫,铺满沙子和卵石的地形,以及各种崎岖和颠簸的“道路”。与其说这是一间机器人的科研实验室,倒不如说这是一间“游戏室”。这头,一个微型的汽车机器人车轮陷进了沙子里,只见它往后一退,加大马达,开了上来。那头,一个身形更为粗壮的机器人,一边走着迷宫,一边通过激光雷达扫描周边地形,与此同时后方电脑则实时收到它传回来的地形数据。

 

 

 机器人在“爬坡”。

 

  10月11日下午,在上海科技大学主办的第15届安防、安全和救援机器人国际研讨会现场,一场营救机器人展示活动让解放日报·上观新闻记者恍如回到了童年的游戏场。

  机器人更适合深入灾害现场

  “在日本福岛核泄露事故中,营救机器人在搜寻和定位生命体过程中发挥了非常关键的作用。” 本次大会主席、上科大自动化与机器人中心负责人德籍教授师泽仁说,一旦发生诸如地震或者爆炸等灾害时,由于可能存在生化和放射性危害,机器人比人类更适合深入现场营救生命体。

  移动机器人如何在救援中感知三维空间环境?德国波恩大学计算机科学研究所所长Sven Behnke教授介绍,他们给移动机器人配备了3D激光扫描仪、摄像头和其他传感器,来采集和测量距离信息,并进行融合,从而为机器人创建三维空间环境。他们还开发了深度学习的方式,用于语义感知,使机器人能够进行自主导航和路径规划,应对地面搜寻和营救的应用场景。此外,他们研发的机器人还可以执行一些高难度的操作任务,比如让机器人使用工具,以及用微型无人机收集物体。

  最近,Sven Behnke教授带领团队赢得了穆罕默德·本·扎耶德国际机器人挑战赛大奖,该奖项在国际机器人比赛中享有盛誉。

  机器人性能有待提高

 

第15届安防、安全和救援机器人国际研讨会现场。

 

  相比底座固定的工业机器人,为何在现实的救援场景中,还是很难看到移动机器人的身影呢?

  “科幻电影里的机器人救援总是比我们的生活更为超前。”师泽仁说,移动机器人在被破坏的现场首先需要完成“环境重构”工作,即需要了解环境长什么样,它在环境中处于什么位置,以及在这一环境中它要去往什么地方。其中,从受人遥控转向自主控制,是非常艰难的一步。这也就造成了实际生活中,这两种模式是互相混合在一起的。当遇到障碍物时,移动机器人可以“独立自主”地选择绕开,但当它处于一些复杂地形时,还是需要人为遥控。

  “机器只是一个外在的壳,如何让机器人自如地走起来,这是一门多学科交叉的科学。”师泽仁说,移动机器人既涵盖机械结构和工程化研究,也包括深度学习的智能算法。眼下,除了缺乏成熟的商业模式,开发成本居高不下,机器人的硬件和包括智能算法在内的软件等性能有待提高,都是移动机器人无法广泛应用的原因。

  中国的机器人研究正在追赶中

  师泽仁是上科大的一名全职教授,是该校35名外籍教授之一,这个数字占到了全部师资的五分之一左右。前不久,他成为了IEEE机器人和自动化杂志的副编辑,该杂志在机器人学界享有盛名。他同时也是RoboCup救援机器人比赛的执行委员会成员。

 

师泽仁在实验室工作。

 

  考察过世界各地许多机器人实验室,师泽仁去年决定加盟上科大自动化与机器人中心。这里占地1700平方米左右,绝大多数是实验室,还拥有一批先进的设备,比如专业的机器人移动平台、七轴的机械臂,以及用于机器人标准测试方法的实验室。更让他自豪的是,国庆节期间,一位学生的论文被机器人学界的国际顶级会议IROS所接收。

  在师泽仁的办公室,随处可见各种机器人和玩具,墙上还有女儿涂鸦的机器人。这两天,他兴致盎然地从网上购买了一个扫地机器人。他坚信,机器人未来会改变人们的生产生活方式。

  “上科大给我提供了一个很好的平台,我可以安心做我喜欢的研究。尽管中国现在的机器人研究还不在第一方阵,但它正在追赶中,我的目标是在这里构建一支优秀的团队。”(作者 黄海华)

【来源】上观新闻