【中國(guó)教育報(bào)】“這是一款不怕摔倒的仿人機(jī)器人”
發(fā)布日期：2019-01-18 供稿：中國(guó)教育報(bào) 編輯：吳楠 審核：王征 閱讀次數(shù)：
原文標(biāo)題：“這是一款不怕摔倒的仿人機(jī)器人”——訪北京理工大學(xué)國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)黃強(qiáng)團(tuán)隊(duì)
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“歷經(jīng)六代研究，我們的仿人機(jī)器人，不僅能像人一樣行走，還能在摔倒時(shí)自我保護(hù)，走不過去時(shí)，可以爬過去，最大限度地模仿人的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，是一款不怕摔倒的機(jī)器人?！北本├砉ご髮W(xué)教授黃強(qiáng)談起自己的“匯童6代”機(jī)器人時(shí)，充滿自信。
近日，在北京人民大會(huì)堂舉行的2018年國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，由北京理工大學(xué)教授黃強(qiáng)牽頭研發(fā)的“仿人機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”成果，獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
伴隨科技的飛速發(fā)展，當(dāng)今社會(huì)正在由互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代向人工智能時(shí)代邁進(jìn)，機(jī)器人身影在我們的生活中日漸增多，從工作生產(chǎn)線上智能制造到家庭掃地清潔衛(wèi)生，這其中模仿人類自身的仿人機(jī)器人更是熱點(diǎn)中的熱點(diǎn)。仿人機(jī)器人可以雙足行走、雙手操作，更容易適應(yīng)人類生活和工作環(huán)境，可直接使用人們現(xiàn)有的工具和裝備，輔助或代替人完成復(fù)雜危險(xiǎn)任務(wù)，在公共安全、國(guó)家重大工程、社會(huì)服務(wù)等領(lǐng)域有重大需求。
“仿人機(jī)器人是智能機(jī)器人研究的國(guó)際前沿領(lǐng)域，多學(xué)科高度交叉，每一點(diǎn)進(jìn)步都會(huì)引發(fā)行業(yè)內(nèi)外的高度關(guān)注。仿人機(jī)器人全身有幾十個(gè)自由度，也就是我們說的‘關(guān)節(jié)’，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)這么多肢體和關(guān)節(jié)的統(tǒng)一協(xié)調(diào)控制，還要保持機(jī)器人整體的運(yùn)動(dòng)平衡，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)的模仿，是十分困難的事情?！倍嗄陙?lái)深耕仿人機(jī)器人領(lǐng)域的黃強(qiáng)感觸頗深，“可以說仿人機(jī)器人要解決的關(guān)鍵技術(shù)，就是當(dāng)前智能機(jī)器人的核心技術(shù)，也是世界強(qiáng)國(guó)和巨額資本長(zhǎng)期角逐的焦點(diǎn)?！?/p>
國(guó)際仿人機(jī)器人研究始于上世紀(jì)70年代日本早稻田大學(xué)，日本、美國(guó)、德國(guó)長(zhǎng)期在該研究領(lǐng)域保持領(lǐng)先地位。當(dāng)前，各國(guó)的仿人機(jī)器人普遍存在摔倒后不能繼續(xù)工作的短板，更不具備像人類一樣的綜合運(yùn)動(dòng)能力，也就是不能同時(shí)具備行走、爬行、摔倒保護(hù)、翻滾等運(yùn)動(dòng)模態(tài)，導(dǎo)致機(jī)器人難以適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境。
針對(duì)這一技術(shù)難題，黃強(qiáng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新提出了融合人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的仿生方法，發(fā)明了基于人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的擬人運(yùn)動(dòng)規(guī)劃方法、傳感反射控制方法、功能仿生機(jī)構(gòu)、功能部件與系統(tǒng)匹配優(yōu)化設(shè)計(jì)方法等，突破了仿人機(jī)器人多模態(tài)多關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制等關(guān)鍵技術(shù)，先后研制了6代匯童仿人機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了仿人機(jī)器人行走、爬行、翻滾、摔倒保護(hù)等多模態(tài)運(yùn)動(dòng)，使仿人機(jī)器人初步具備了復(fù)雜環(huán)境適應(yīng)能力。
最新的第6代匯童機(jī)器人，憑借先進(jìn)的多模態(tài)運(yùn)動(dòng)能力，不僅可以在摔倒時(shí)“屈膝”，實(shí)現(xiàn)自我保護(hù)，還可以自己爬起來(lái)，如果環(huán)境過于復(fù)雜而不能直立，機(jī)器人還可以實(shí)現(xiàn)爬行通過。這意味著這款“北理工牌”的機(jī)器人，在復(fù)雜環(huán)境下，總會(huì)想盡辦法頑強(qiáng)地到達(dá)目的地，完成任務(wù)。
這一成果的背后，離不開該校在機(jī)器人研究領(lǐng)域的長(zhǎng)期積累。作為項(xiàng)目牽頭人，黃強(qiáng)曾在日本開展仿人機(jī)器人研究10余年，2001年回國(guó)后，在北京理工大學(xué)組建仿人機(jī)器人研究團(tuán)隊(duì)，之后研發(fā)了匯童系列仿人機(jī)器人，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了仿人機(jī)器人無(wú)外接電纜獨(dú)立行走，在國(guó)內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)仿人機(jī)器人以刀術(shù)為代表的全身協(xié)調(diào)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)等，曾多次入選國(guó)家重大科技成就展。2015年，該校獲批北京智能機(jī)器人與系統(tǒng)高精尖創(chuàng)新中心，這也是北京市機(jī)器人領(lǐng)域唯一的高精尖創(chuàng)新中心。
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