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世界上最大的智能机器人
2021-06-29 返回列表
文/李劲(作者单位:日本京都大学工学部)

机器人是当今世界制造业顶端的明珠,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。作为智能制造的主力军,智能机器人技术已成为“第四次工业革命”的一个重要组成部分,正改变着全球制造业格局,带来了一场全新的技术革命。


世界上最大的高达智能机器人(图片源自网络)

最近在日本横滨,高达智能机器人已经亮相,它是有史以来最先进的1:1全尺寸高达。这台巨型机器人,高约18米,重约25吨,由200多块以钢铁和碳纤维增强聚合物制成的部件组成,并且还可以做出如跪下、转头、动手指等一些动作。该机器人是目前世界上体积最大的智能机器人,属于“高达”(Gundam)机器人系列。

高达智能机器人是当今世界上最大、最先进的高达,它使用电动、智能设备和液压执行器的组合来完全驱动,并以其24个自由度实现“高达状的运动”。 可见这样的工程挑战是巨大的。高达是由国际知名的动画监督富野由悠季先生创作的,给日本文化和动画领域留下了不可磨灭的印记。自1979年以来,高达已经出现在50多部电视剧和电影中,同时也出现在许多漫画和电子游戏中。

这台高达智能机器人的每个细节背后,都承载着研究人员不懈的努力。举个例子,它每只手都有2米长,手指关节发达。由于它们安装在转动的手腕上,随着肘部和肩膀的移动,每只手的重量,包括所有的电机、电缆和车身,需要保持在200公斤以下,以确保链条上的电机能够顺利地工作。

高达智能机器人使用开源机器人操作系统(ROS)和一款3D动态模拟器进行开发,并且研究人员正在发布它的完整虚拟副本,有抱负的程序员可以使用它开发自己的动作和姿势。为了使它灵活的运动,研究人员尝试突破常见的电动机传感器和执行器技术的局限性,最终他们圆满完成各项目标任务。

根据设定,高达智能机器人的开关功能各不相同,负责机体推进、油压、电力、姿势控制模式等等,都有具体的用处。按下某个按钮,就放出某个连续大招,这些事情交给智能计算机做就成。鉴于新冠肺炎疫情影响,高达智能机器人将首期展示到2022年3月31日,感兴趣的人们还是有机会亲临现场观摩的。

近年来,新一轮科技革命和产业变革蓄势待发。智能机器人作为智能制造技术、信息技术、控制技术集成创新的重大成果,在推动以智能化为特征的产业变革进程中发挥着日益重要的作用。不过,目前所有智能机器人的智能水平还很低,还难以满足社会需求,将其应用于实践还有待于通过传感技术与控制技术进一步智能化。

随着社会的发展,尤其是人工智能时代的到来,智能机器人将在众多领域得到应用;正如国际知名学者周海中先生在1990年发表的经典文章《论机器人》中所言:“智能机器人将在各行各业大显身手,推动着我们工作和生活的变革。”
 
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