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“共融机器人”将成为你的“贴心搭档”

2018-05-02 10:08 来源:科技日报 本报记者 操秀英

  “我们这款鸵鸟机器人独特的结构设计和共融特性,让它能很好地自主适应地面环境,将为野外勘察、灾后救援等新型移动平台和武器装备研制提供理论依据和研究方法。”

  “这款机械臂的本体结构与普通机械臂不同,它的双旋结构更适合狭小空间。”

  ……

  在近日举办的“世界机器人大赛─共融机器人挑战赛”现场,选手们介绍起自己的作品都滔滔不绝。这些机器人造型各异、身怀绝技,但它们共同的特征是“共融”。

  “‘共融机器人’是指能与作业环境、人和其它机器人自然交互、自主适应复杂动态环境并协同作业的机器人。”中国科学院院士、华中科技大学机械科学与工程学院院长丁汉告诉科技日报记者。

  在北方车辆研究所所长曹晖看来,“共融机器人”的核心特点是“灵巧柔顺结构、多模态感知和分布协同控制”。“所有技术的发展都是为了让机器人更好地服务人类,更聪明,更贴心。”曹晖说。

  机器人行业正经历着一场概念的革新。机器人最初只是模仿人类的运动行为,通过编程完成简单的作业任务,然后开始模仿人类的智力行为,可以进行一些自主任务规划。专家们表示,今后的发展趋势是,机器人将模仿人类的社会行为,能够与环境、人和其他机器人进行自然交互,进行群体协作。

  但现状是,工业机器人只能在结构化环境中执行确定性任务,服务机器人只能完成简单的送餐、迎宾等任务,特种机器人也主要依靠遥操作完成特定任务。机器人的功能和实用性距离人类期望仍有较大差距。

  未来的机器人应该如何更好满足人们需求,真正成为人类的“好搭档”?以丁汉为代表的中国科研人员给出的答案是“共融”。

  在丁汉看来,“共融机器人”是中国在机器人领域占领一席之地的有益探索。传统工业机器人在国外已历经半个多世纪的发展,中国短时间内难以追赶,“在机器人智能化、与人及环境的协作共融方面,近年来大家都在加大研究,我们现在起步不算晚”。

  正因此,国家自然科学基金委员会“共融机器人基础理论与关键技术研究”重大研究计划于2016年7月获批。这个预计将投入2亿元人民币、历时8年完成的重大研究计划瞄准国际机器人研究前沿,围绕人—机—环境共融的机器人基础理论和设计方法,希望在刚—柔—软耦合柔顺结构设计与动力学、多模态环境感知与人体互适应协作、群体智能与分布式机器人操作系统等方面取得创新性成果。

  这是我国机器人领域第一个重大基础研究计划。“我们希望能形成中国人原创的概念和理论,同时,也面向国家需求将成果落地。”丁汉说,“主要面向智能制造、康复医疗、国防安全这三个领域来进行研发。”

  目前,中国已在大型风电叶片生产中投入使用“共融机器人”,实现了60米长的大型风电叶片多机器人协同加工作业。

  “我国学者在大型曲面加工制造机器人、灵活假肢、机器人操作系统这些领域的研究还是比较有特色的。”丁汉说,希望通过“共融机器人”重大研究计划的实施,我国机器人领域能够涌现一批“能工巧匠”型机器人装备、“聪明体贴”型康复机器人和“分工合作”型特种机器人集群。到那时,很多类型的大型复杂曲面构件就可以由机器人来制造完成,残疾人士佩戴的义肢也会像其身体的一部分那样“所思即所达”。

(责任编辑:王蔚)

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