大学生在成长 机器人在进化

    （图）10月19日，“挑战青春 创新未来”国际青年创新论坛间隙，参赛同学与提供礼仪服务的俄罗斯留学生亲热交流。

    摄影 赵青

    本届“挑战杯”上依然不乏机器人参赛作品：探险机器人、救灾机器人、蔬菜种植机器人，医疗机器人，创意层出不穷。不过，采访中多位选手向记者表示，与往届选手相比，他们更重视机器人的实用性和可操作性。尽快批量生产并投入到现实应用中，是众多选手共同追求的目标。

    “瓦力”，矿难救援“先遣队”

    瞪着大眼睛，聪明活泼，风靡全球的动画片主人公机器人“瓦力”，进了“挑战杯”赛场，出现在大连理工大学计算机学院计算机应用专业研一学生吕连生的展台前。这一次，它是吕连生作品《自组网煤矿救灾机器人》的主角。

    全身漆黑，外型小巧，吕连生的“瓦力”轻抬双臂，头左右摆动，履带轻卷，翻越一个个障碍物。不远处，吕连生用iPad无线遥控着“瓦力”的行动。

    “‘瓦力’可不是用来表演的。”吕连生告诉记者。重量不到20公斤，长40厘米， 宽35厘米，带有两个旋转臂的“瓦力”可以抬起比自己重3倍的障碍物。一旦发生矿难，复杂的井下环境、甲烷和一氧化碳及其他有毒气体都会威胁到人的生命安全。这时候，“瓦力”可以作为“先遣队”，探测上述物质，探测生命信号， 给救援人员提供决策信息，避免救援人员的伤亡。

    以往的救灾机器人需要依靠直径两厘米左右的防爆光缆，负重量大不说，在拐弯处，电缆还会缠绕，通讯前进距离受限，而“瓦力”则可以实现无线控制。遇到井下信号衰减严重，“瓦力”会抛下随身自带白色盒子——一个通信中继节点，保证和后方控制人员通讯畅通。

    吕连生从大三时开始关注矿难，并且每年都做统计。此后，想为此做点什么的他把机器人纳入自己的视野。

    “大四的暑假我去防空洞测试。第一次去，很多东西都要实际测试。”在防空洞里，他发现大部分实测指标跟预计的差不多，回来的时候很高兴，觉得自己的努力终于有了成果。为了做硬件传感器，他每天都要熬夜；做一做有了思路，就需要进行测试；遇到电流电压信号等问题，还要经常连夜调整。“累，但觉得值。”吕连生说。

    机器达人，做救援人员的眼睛

    距离“瓦力”展台不到两米远处，属于另一个“小家伙”的天地。

    “小家伙”脚踩6个“风火轮”，上下翻腾跑动，能做到头部360°旋转，还能360°全身自转，比“瓦力”更加灵活，似乎也更酷。

    这个机器人的主人，是东北大学信息学院模式识别专业的研二学生韩泉城。他的机器人项目叫作《基于无线传感器网络和视觉的灾难搜救机器人》。从项目名称来看，“灾难搜救”比“煤矿救灾”更全面，功能也似乎更强大。

    韩泉城的灾难搜救机器人除了能够判断灾难现场可燃气体、温度、辐射等信息外，也可以抛下无线传感器网络节点，形成如WIFI一样的无线网络供救援者远程操控。这些抛下的节点还可以根据各自的功能类别对经过其物体和周围环境进行探测。

    除了探测生命气息外，它还可以在幸存者身旁投下“RF生命标签”——一种电子芯片装置，准确定位，同时测量与救援者的距离。

    此外，韩泉城的机器人还可创造出“第一视觉”的效果。救援者带上一种眼镜，就能够看到机器人看到的场景。机器人可以随着救援者头部的动作同步摆动，这种基于视频眼镜的头部随动视觉系统，能够给救援者带来较好的操控体验。

    韩泉城是不折不扣的机器达人。早在山东读本科时他就对机器人感兴趣，他参加过很多竞赛，获得过电子设计竞赛一等奖，挑战杯世博专项竞赛三等奖，节能减排竞赛三等将，还拿过6个省级的一等奖。

    韩泉城还策划过一个机器人竞赛。“那时我们发明了一组‘循迹功能’的机器人，30几个机器人一块出来，颇为壮观。只要在地上画一条线，机器人就可以通过传感器辨别黑色和白色，沿线走，还可以语音控制机器人跳舞。”韩泉城说。

    来到东北大学读研后，韩的兴趣得到了学校的支持。“制造这个机器人，成本花的2万元都是学校出的，实验室也免费随便用，特别是我的老师，东北大学人工智能与机器人研究所吴成东，给了我莫大的支持与鼓励。”

    谈及参赛项目，韩泉城告诉记者，“熬了几个月，过程是最重要的。每当实现一个功能的时候，一个个小小的成就感，远远大于比赛获得的结果，这给我的感觉是最好的，也是我能够一步步坚持下来的最大动力。”

    跟诺奖大师握过手的国产“阿凡达”

    电影《阿凡达》中，主人公可以通过一种特殊的仪器远程操控长着自己模样的“阿凡达”，虽然个子高了，外形变了，但假“阿凡达”终究还是要按照操控者的意图行动。

    “挑战杯”赛场上，一种类似“阿凡达”基本功能的机器人让众多参观者眼前一亮。作品的名字叫《一种新型外骨骼式主从机器人系统》。这个能够和人手同步的仿生机器人，是由北京工业大学自动化专业学生孙荣毅制造的。

    这种机器人的特点是可以实时随人体动作而动，捕捉操控者的行动信息，按照人类肢体动作特点进行现场作业。

    操作者带上眼镜，装上设备，抓取网球，翻书写字，远处的机器人都可以同时做到。机器人看到的场景操作者也会同步看到。

    这种机器人技术可以应用到科学教育、远程医疗、反恐救灾、空间探索等领域。“总之人想去又去不了或不方便去的地方，都可以派它去。”孙荣毅说。

    如今这个项目已经获得了国家发明专利。在前不久举行的2011年诺贝尔奖获得者北京论坛上，这个国产“阿凡达”还同1996年诺贝尔物理学奖获得者道格拉斯·奥谢罗夫与1973年诺贝尔物理学奖获得者伊瓦尔·贾埃佛握过手。

    本报大连10月19日电