央广网河南分网消息 据人民日报报道:对于行动不便的人来说,最大的愿望或许是拥有一个受其意念控制的机器人,帮忙代劳。不久前,在青岛诞生的意念控制机器人,让这一想法不再是天方夜谭。

　　从上世纪60年代起步,机器人技术发展迅速,类人程度逐步提高。动脑想一想,机器人来帮忙;不必自己整理房间,机器人上门做家政;操纵手柄,机器人瞬间化身“变形金刚”,投入救援。这些拥有不同本领的高“智商”机器人,让我们的生活越来越便捷和有趣。

　　全能服务

　　康复训练、端茶倒水、超市购物,服务机器人全搞定

　　“出生”在青岛的国内首台意念控制机器人,是一套集成了机械电子、康复医学、虚拟现实等多种高新技术的新型康复训练系统。据介绍,上肢康复机器人主要适用于各种上肢运动功能障碍患者的康复治疗,在国内首次实现机械臂的运动控制的“意念控制”。

　　“机器人可以通过人脑的意念控制,并产生肌肉信号,来控制机器人帮你完成你想做的动作。”青岛昱臣董事长杨楠说,根据术后康复的不同阶段,这个系统目前可以提供主、被动两种工作模式,具有肩部外展/内收、前屈/后伸、外旋/内旋、肘部屈/伸、肘部回转等运动功能,以及围绕患者日常生活所需的各种功能运动,进行有针对性的康复训练能力。

　　智能机器人的应用,早已不限于复健这样的特殊工种,他们的工作范围涉及我们生活的方方面面。

　　“您好,我是可佳,您需要什么服务?”“我要一杯奶茶。”听到客人的请求后,可佳自动找到指定的奶茶,并带着奶茶在自由走动的人群中寻觅提出需求的客人。别误会,“可佳”并不是一个人,而是一台由中国科技大学研制出的服务机器人。可佳不只会这一招,还能够在动态环境中自动完成用微波炉加热食品、整理房间和超市购物等多种家政服务。

　　中科大计算机学院教授陈小平介绍,可佳可以完全自主地完成任务,在执行过程中不需要人工干预,这得益于它具备了人机对话、语言理解、用户识别、环境建模、自主导航避障以及自动规划推理等基本技能。这些技术在可佳身上的集成,使其能够在一定范围内接受并理解用户的服务请求,并根据当时的环境状况,自动规划出最佳的执行方案。

　　对于其工作原理,陈小平解释,可佳头部的两个摄像头是它的“眼睛”,用于采集图像,头部下方的麦克风则是她的耳朵。图像和声音经由电脑中的程序处理分析,机器人就可以据此对环境建立一个“世界模型”,并把用户请求转化为“内部表示”,之后通过一个叫做“规划器”的子系统,机器人会生成一系列行动步骤,最后借助于底层控制子系统,上述动作序列被逐步执行,直至完成用户指定的任务。

　　然而,陈小平表示,有时用户给出的任务可能会超出机器人的知识范围,导致其不知如何完成。为此,中科大机器人团队还为机器人可佳开发了一种独具特色的知识获取能力,使其可以从半结构化网络知识库中抽取知识。

　　“在成功获得充分的新知识后,可佳就可以自动生成行动序列,从而完成那些原本不知道该如何完成的任务。”陈小平说,基于以上技术体系,今后服务机器人可以集成更多、更复杂的家政服务功能。

　　立体救援

　　机器人空、地协同,探索全方位救援新模式

　　电影《变形金刚》中,主人遇到危险,坐下汽车便迅速变形,投入战斗。今年4月,真实版的“变形金刚”首次进行了实地作战——参与四川芦山地震的现场救援。

　　这款“变形金刚”是模块化可变形搜救机器人。中国科学院沈阳自动化研究所研究员齐俊桐介绍,这个机器人适用于相对狭小而平坦的搜救环境,它可以瞬间变化为一条直线进入最小400毫米×400毫米的废墟洞穴,并在越过各种障碍时自主变化成三角形、并排形、直线形或者D字形等多种造型。通过红外夜视装置和拾音器等任务载荷,可变形搜寻废墟下面的幸存者或勘查废墟内部结构。

　　“这款机器人的设计灵感来源于仿生学原理,参考的是变形虫和蛇这两种生物,这种运动方式和形态是世界首创,也是国内首次将可变形概念投入到地震搜救中。”齐俊桐说。

　　除了可变形搜救机器人,参与芦山地震救援的机器人还有旋翼飞行机器人和机器人化生命探测仪。

　　据介绍,旋翼飞行机器人是一种可在空中实现自动控制的飞行器,可超低空、近距离飞行或悬停拍摄高分辨率的信息,并实时反馈到控制终端里,为决策者提供图像和数据支持。“过去救灾,救援人员先期往往要消耗大量人力拉网排查,有了旋翼飞行机器人,可以短时间内帮助救援队确定倒塌严重区域,并在开展搜救中为救援力量分布、调度提供空中服务,大大提高搜救效率。”齐俊桐说,机器人化生命探测仪则能将危楼内或危险区域现场一些微弱的求救声等音频信息清晰地传送出来,大大降低余震或其它原因导致救援人员进入房屋再次被埋的可能性。

　　“3款救援机器人在芦山震区艰苦环境中实现了救援的相互联动和信息共享,构建了机器人空、地协同立体救援搜索的新模式。”齐俊桐说。

　　未来前景

　　突破瓶颈,机器人需要更接近人类思维方式

　　有别于传统机器人简单地执行程序指令完成固定任务,意念机器人、服务机器人和救援机器人等能提供更加“智能”的服务。

　　齐俊桐表示,相比于传统机器人,智能机器人一般具有三方面特点:一是自动感知,用来认识和获取周围环境状态变化;二是自主行为,对外界环境状态变化做出相应的反应;三是自我思考,根据自动感知所得到的信息,思考出采用什么样的动作行为。他认为,越来越多的决定由机器人自己完成、减少人对机器人的干预是未来智能机器人的发展目标。

　　不断拓展新的应用领域,或许将成为智能机器人未来发展的趋势。杨楠表示,除了能帮助残疾人士外,意念控制机器人在军事和太空探索等领域也有非常高的实用价值。中科院沈阳自动化研究所目前研制出的各种机器人已经能够帮助人类进入很多危险的领域,执行如地震、洪灾救援,协助特警反恐侦查,登陆南极、北极进行科考等各种特殊任务。

　　不过,齐俊桐指出,目前机器人智能性的发展进入了瓶颈期。近年来在计算机结构、运算方式、智能控制等方面的研究鲜有颠覆性的突破进展,使得机器人智能的发展仅在小踏步前进,现在机器人“大脑”的思考能力还不如一个婴儿。“希望随着生命科学、心理学等学科的发展,未来机器人技术有望与生命科学、心理学等学科融合,从而使机器人更加智能化,更接近人类思维的方式,而不单单是提升计算能力。”(宋亚迪 喻思娈)