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13天府周末2017年09月01日

姚明都下单了 “成都造”机器人看过来!


▲林寒穿戴Aider行走。

▼移动机器人EVO。

羽毛球机器人小羽。

服务机器人蓉蓉和成成。

    

□文莎
  近年来,机器人离我们越来越近。吃火锅时,可能是机器人为你送上新鲜的毛肚;银行办理业务时,可能是机器人为你答疑解惑;打开手机时,可能你阅读的是一条机器人写的新闻。
  在成都,特别是高新区和天府新区,汇集不少机器人研发公司。可穿戴外骨骼助行机器人、会打羽毛球的机器人、会迎宾送水的服务机器人……它们都诞生于成都,并且获得过多次国内外大奖,技术处于行业领先。成都的“机器人军团”让著名篮球运动员姚明也刮目相看,并订购了15台家庭服务机器人。

机器人名片
Aider
  个人助行外骨骼机器人,“出生”于电子科技大学模式识别与机器智能实验室,有90多项专利发明,获得国家食品药品监督管理总局的检验认证。不久之后,它有望临床应用于帮助瘫痪患者直立行走。

助行机器人让瘫痪病人站立行走
  8月11日,在布法罗机器人(成都)有限公司,一名下肢瘫痪的病人借助手臂的力量从轮椅上缓缓移坐到一副形似“钢铁侠”战衣的机械上,接着,他把双腿、双脚捆绑在机器盔甲上,并系好腰间的束带。当按下机器右侧的红色按钮后,他竟然毫不费力地站了起来,还撑着拐杖在测试间里走了几圈,甚至顺利通过了一小段楼梯。
  这位叫林寒的病人,穿戴的就是Aider(辅助者),又称可穿戴个人助行外骨骼机器人,它可以通过人体机能感知其意图,进行步态合成,帮助人行走。
  布法罗机器人(成都)有限公司副总经理林西川介绍,Aider已经进入第四代的研发。而Aider的研发道路并不平坦,全凭“摸着石头过河”。
  主持研发Aider的是“海归”教授程洪,2009年,他从美国卡内基梅隆大学回国到电子科技大学任教。
  一次,程洪在八一康复中心看见一些伤残患者,由于长期与轮椅为伴,缺乏肢体运动,导致骨质疏松、肌肉萎缩、精神状态差等情况。程洪想起,在美国做科研期间,曾经见到过一种能够帮助瘫痪病人行走的机器人,对于改善病人身体和精神状况,也有比较好的疗效。但是,这项技术仍处于保密状态。
  为了打破技术封锁、服务残障人士,程洪组建团队研发外骨骼机器人。由于国内没有先例可循,程洪团队遇到技术瓶颈,“Aider的电机驱动马力不够,根本无法把病人从椅子上拖起来。”团队里开始涌现打退堂鼓的声音,但程洪坚信难题一定可以解决。
  林西川是2012年加入程洪团队的,这位机器专业博士联系国内外的各大机器人电机生产商,经过多次匹配测试,终于找到合适的电机,机器人助行效果明显增强。
  细节决定成败。Aider 一共有700多个零件,每一个微小的零件调整,整体效果就可能相差很大。经过不断改良后,现在,Aider与人体的匹配度更高。
  Aider高约1米,重约22公斤,患者可根据腿长、腿型自行调整胯部到膝关节、膝关节到脚底的高度,一般患者可以坚持使用2小时。林西川说,“经过一个月训练的瘫痪病人,穿戴上Aider后,基本能实现‘人机合一’,实现短时间的独立行走。”
  林寒接触到Aider是在2015年的夏天。此前,他因腰椎断裂,肚脐眼以下全部失去知觉,瘫痪在床。对于不到30岁的林寒来说,那是人生最黑暗的一段日子。后来,林寒得知研发Aider的团队正在寻找配合测试的志愿者,便抱着试一试的心态报了名,成为第一批志愿者。
  同年9月,林寒受邀参加全国第九届残运会火炬传递,他穿戴Aider,直立前行,将残运会圣火传递给下一个人。林西川当时坐在观众席,“虽然不到5米的距离,但当林寒走完后,我心里的石头一下就落地了,感觉自己多年的努力是值得的。”

机器人名片
EVO
  诞生于成都普诺斯科技有限公司,擅长迎宾、送水、按电梯等日常服务性工作。

服务机器人做人类的生活小帮手
  8月23日到27日,在北京举行的2017年世界机器人大会上,一个忙碌的白色身影自由地穿梭在展区,为参展人员送水。
  这个“送水小哥”名叫EVO(Evolve的简称,进化),是一名机器人。早在2015年7月的深圳,EVO的初级版就崭露头角,一举夺得全国大学生机器人大赛的总冠军。它的研发者、成都普诺斯科技有限公司CEO(首席执行官)吴家敏,当时还是电子科技大学的学生。
  为了让EVO初级版外形更美观,与人的交互性更好,吴家敏准备大干一场。2015年10月,他在学校附近租了两间办公室,创办公司,走上创业之路。
  埋首苦干一年后,2016年10月,吴家敏带着服务机器人“成成”“蓉蓉”和“嘟嘟”出现在2016年世界机器人大会的展厅里。“成成”和“蓉蓉”可以迎宾、倒水、按电梯,还能和人握手、猜拳、交谈互动,提供温暖贴心的服务。而“嘟嘟”的外形是一辆小车,可以帮忙搬运货物。
  展会上,不少客户对机器人表示肯定,但也提出要求:开酒店的客户希望“嘟嘟”带个储货箱,运送行李;开工厂的客户希望“嘟嘟”能承载更大的重量;开餐厅的客户喜欢“成成”和“蓉蓉”,但难以接受9万元到12万元的价格,希望能够便宜些。
  如何才能满足客户的要求?团队分析,人形机器人要依托进口电机,成本很难降低,而优化移动底盘则更为可行。
  经过改进后的“嘟嘟”,成为现在的EVO。“嘟嘟”只能在开放场所活动,EVO却能与不同型号的电梯进行无线连接,自由出入电梯门。当检测到电量低,或者空闲的时候,它能够自己返回充电站进行充电,最大负载为100公斤。只需要在手机一个应用上为它设定一个终端,EVO就会自动解析地图,生成路径,立即前往。吴家敏介绍,“EVO 最大的特点是有一双‘会动的眼睛’,当前方有障碍物时,眼睛会随着障碍物动,准确地避开,会露出开心的表情。”
  为了把机器人推向市场,吴家敏团队开发了小型仓储机器人、酒店运输机器人、快递服务机器人。对于服务机器人的前景,吴家敏很有信心,“酒店、公寓、高端写字楼、商业广场、超市、医院、机场、政务大厅及物流仓储等场所都将有服务机器人的用武之地。”

机器人名片
小羽
  国内首台能和真人进行羽毛球对打的机器人,获得过2015年亚太大学生机器人大赛总冠军,有亚洲最强的羽毛球机器人之称。

模仿林丹羽毛球机器人能和真人对打
  8月7日,在青岛国际啤酒节的机器人展览馆,一名穿橙色衣服的小男孩正在和机器人打羽毛球。小男孩率先开球,只见机器人迅速移位,果断挥拍,将球回击。
  这个长约1米,宽约2米,高400毫米的机器人就是小羽。别看它身材“扁平”,但是挥拍有力,反应敏捷,“没有接受过专业训练的人,恐怕很难打得过小羽。”
  电子科技大学教授骆德渊说,“2016年李克强总理来四川考察,还和小羽过了招。”
  小羽的创造者来自电子科技大学,是由骆德渊牵头,20多名学生组建的研发团队。研发小羽时,团队意见分成两派:一派主张由人遥控机器人打羽毛球;一派主张由机器人自动接球,不需要人控制。面对争执,骆德渊决定,把团队分为遥控组和自动组,“看谁能战胜谁。”
  一开始,自动组处于下风。骆德渊解释,羽毛球的飞行速度很快,要求机器人快速做出反应,当时的计算机技术和视觉技术都还达不到要求。几个月过后,自动组研发的机器人连一个球都接不住。然而,遥控组研发的机器人偶尔还能接住球。
  自动组陷入困境,“只能不断创新算法、调整结构。”令人惊喜的是,有一天,机器人突然能在1米×1米的范围内计算球的位置了,这一进步让自动组重燃信心。慢慢地,自动组的机器人接球率越来越高,最终说服了遥控组。2015年6月,羽毛球机器人“小羽”正式问世,并代表电子科技大学获得亚太大学生机器人大赛总冠军。
  骆德渊介绍,当对方一发球,小羽的“大脑”就进入高速运转状态,在400毫秒之内,识别球的运动轨迹,迅速移动到下落方位,并且准确挥拍击球。然而,其他竞赛团队研发的羽毛球机器人十有八九都是通过人遥控接球的,等人反应过来,再去指挥机器人接球,已经来不及了。
  那么,小羽是怎么“思考”和“奔跑”的呢?答案就是,模仿羽坛高手林丹。骆德渊团队发现,林丹在打球中很善于观察,“每次他准备接球的时候,眼睛都死死地盯住对方手里的球,同样小羽的‘视线’也是紧紧围绕着球的。”还有,“林丹的体能很好,奔跑移动的速度也很快。”
  在骆德渊看来,速度和精度是缺一不可的。为此,团队给小羽量身设计了“两级运动控制系统”。第一级充当小羽“双腿”,即滑轮控制系统,“用来保证机器人不需要跑得准,而要跑得快。”第二级充当小羽的“大脑”,即二维控制平台,“依靠视觉感知系统和算法设计,用来找准球所在位置。”

【访谈】
改变人类生活,机器人会比互联网更深刻
嘉宾电子科技大学教授何俐萍、骆德渊
  成都机器人行业的发展前景怎样?
  何俐萍:喜忧参半。喜的是,越来越多的年轻人投身到机器人行业,增添了生力军。忧的是,机器人的产业链和销售渠道未打通,暂时难以盈利。
  未来机器人会给人们的生活带来哪些改变?
  骆德渊:目前,工业机器人仍然是机器人产业中的基石。但是,现在市场上已经出现扫地机器人、陪护机器人、早教机器人、情感机器人……服务领域和对象不断扩展。目前,我们团队把主要精力投入到服务型机器人的开发中。家庭服务机器人自年初面市以来,广受欢迎,篮球运动员姚明和乒乓球运动员王励勤也分别订购了15台和20台。机器人会比互联网更深刻地改变人们的生活方式。目前我们的服务型机器人的定价一般在2万元以内,随着机器人的普及,价格会越来越低廉,甚至可能不收钱,只收一点服务费。
  机器人的应用有可能带来哪些负面影响?如何应对?
  骆德渊:技术是一把双刃剑。机器人不是100%安全,如果它被坏人利用,也可能给人类造成危险。2017年1月,欧盟已经考虑要给机器人立法,自主机器人在未来可能会获得电子人的身份,这样的话更加便于监管。
  本文图片由受访者提供

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