智慧城市寵兒——智能機(jī)器人

智慧城市是在新一代信息技術(shù)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展的背景下，以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、無(wú)線寬帶網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)組合為基礎(chǔ)，以信息技術(shù)高度集成、信息資源綜合應(yīng)用為主要特征，以智慧技術(shù)、智慧產(chǎn)業(yè)、智慧服務(wù)、智慧管理、智慧生活等為重要內(nèi)容，致力于解決城市社會(huì)中人、政府、經(jīng)濟(jì)、文化、移動(dòng)性、環(huán)境等關(guān)鍵問題的城市發(fā)展新模式。

智能系統(tǒng)在智慧城市中發(fā)揮著重要的技術(shù)支持作用，從信息的獲取、處理、決策到控制等各方面，無(wú)處不蘊(yùn)含著智能系統(tǒng)的概念。智能監(jiān)控、智能機(jī)器人、智能交通、智能電網(wǎng)、智能樓宇等多方面、多功能、多層次的智能系統(tǒng)的交織構(gòu)成了最終的智慧城市。

日前，由中國(guó)工程院主辦，中國(guó)工程院信息與電子工程學(xué)部、香港中文大學(xué)、智慧中國(guó)(控股)有限公司及香港工程科學(xué)院承辦的“第一屆智慧城市與智能系統(tǒng)國(guó)際論壇”舉行。論壇舉行期間，香港中文大學(xué)與智慧中國(guó)聯(lián)合組建的“機(jī)器人與智慧城市研究中心”展示了部分研究成果，其中很多都是些有趣的機(jī)器人。

替身機(jī)器人：開會(huì)不用跑外地

都市人出差的需要變得越來(lái)越頻繁，這其中很多原因是到現(xiàn)場(chǎng)開會(huì)。差旅花費(fèi)不少不說(shuō)，更為寶貴的精力和時(shí)間，對(duì)于生活緊湊忙碌的現(xiàn)代人何其重要。此外，頻繁地使用交通工具亦增加了城市的碳排放量。替身機(jī)器人的出現(xiàn)正是為了解決這個(gè)都市難題。

在智能城市中，使用者能隨時(shí)隨地透過互聯(lián)網(wǎng)連接遠(yuǎn)程的替身機(jī)器人并能控制它在當(dāng)?shù)刈杂勺邉?dòng)，與人和物進(jìn)行互動(dòng)，從而達(dá)到足不出戶猶如置身千里之外，對(duì)于生活忙碌或行動(dòng)不便者特別適用。應(yīng)用例子包括遙距聚會(huì)、會(huì)議、會(huì)診、上學(xué)和巡察等，用途廣泛。

香港中文大學(xué)的研究員告訴記者，為增加使用者與受訪者的臨場(chǎng)感體驗(yàn)，除移動(dòng)能力、聲音和畫面外，替身機(jī)器人更擁有人類交流的特征如面部表情及肢體動(dòng)作等。而使用者只需透過直觀的操控方法便能操控機(jī)器人，例如操控系統(tǒng)直接檢測(cè)使用者的身體動(dòng)作并在替身機(jī)器人上實(shí)現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。

　　寵物守護(hù)機(jī)器人：喂狗逗狗千里之外

寵物守護(hù)者是一個(gè)球形的機(jī)器人，它可以替主人照顧他們心愛的寵物。也許你離開了自己的寵物，但仍然可以通過手機(jī)，遙控操作寵物守護(hù)者與他的寵物交互。與其他類似的寵物飼養(yǎng)機(jī)器人不同，寵物守護(hù)者可以通過自己的運(yùn)動(dòng)，“主動(dòng)”與寵物游戲。

據(jù)研究人員介紹，球型機(jī)器人還是一個(gè)“不倒翁”，經(jīng)過設(shè)計(jì)的外形使得寵物守護(hù)者可以經(jīng)受住寵物的沖擊而不至于倒翻。通過安裝在前部的攝像頭，寵物守護(hù)者可以實(shí)時(shí)地獲得寵物的視頻圖像，這一功能還能使這款機(jī)器人變身家庭安全員。

這款機(jī)器人最值得稱道的地方就是，當(dāng)寵物饑餓時(shí)，寵物守護(hù)者可以傾倒出儲(chǔ)存的食物，使得寵物免于饑餓。寵物機(jī)器人可以與它游玩，播放音樂給它聽，甚至播放其它動(dòng)物的叫聲讓它追逐。

飼養(yǎng)寵物日益盛行的今天，這種機(jī)器人將為人與寵物建立超越空間的緊密聯(lián)系。

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巡邏機(jī)器人：不睡覺的保安

巡邏機(jī)器人看起來(lái)像小汽車，但遠(yuǎn)不止于一部車。

它是能夠在小區(qū)或預(yù)設(shè)的區(qū)域內(nèi)通過遙控或者自主方式完成巡視任務(wù)的機(jī)器人，工作人員從遠(yuǎn)程控制中心就能實(shí)現(xiàn)固定區(qū)域的巡視監(jiān)控，從而實(shí)現(xiàn)小區(qū)的無(wú)人值守，提高巡視監(jiān)控自動(dòng)化程度。

該巡邏機(jī)器人以實(shí)現(xiàn)小區(qū)自主巡視監(jiān)控為目的，在機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)上突出自主巡視功能。在自主狀態(tài)下機(jī)器人可以在預(yù)設(shè)的軌道上進(jìn)行自主巡視，本體搭載兩自由度可調(diào)焦紅外夜視攝像機(jī)，配合單自由度機(jī)械臂可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離任意角度視頻監(jiān)控，本體四周分別搭載廣角夜視攝像頭，可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人周圍全景監(jiān)控；此外機(jī)器人配備高亮LED頻閃警燈和高分貝聲音報(bào)警器，語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)機(jī)器人端和控制端遠(yuǎn)程雙向?qū)χv。遠(yuǎn)程控制箱實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)器人本體工作狀態(tài)，并將監(jiān)控視頻記錄存檔，方便工作人員查看。

機(jī)器人采用效率較高的輪式結(jié)構(gòu)，后輪單電機(jī)鏈條驅(qū)動(dòng)，前輪獨(dú)立懸架轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)形式一方面保證機(jī)器人在行進(jìn)轉(zhuǎn)向的平穩(wěn)性，另一方面使其有效利用電池能源，提高機(jī)器人續(xù)航能力。在控制形式上，機(jī)器人本體通過無(wú)線通訊實(shí)現(xiàn)與控制箱的數(shù)據(jù)交互，本體主控單元將接收到的數(shù)據(jù)解析并通過CAN總線實(shí)現(xiàn)對(duì)本體各個(gè)功能模塊控制。

救援機(jī)器人：救人于水火

看救援機(jī)器人的外形就知道這是個(gè)“英雄”，它能在救援人員無(wú)法進(jìn)入的危險(xiǎn)環(huán)境下實(shí)施傷員搜尋、救助，環(huán)境狀況探測(cè)以及對(duì)傷員、重物等搬運(yùn)拖曳等救援任務(wù)，亦可對(duì)傷病人員在轉(zhuǎn)移過程中實(shí)施攙扶、運(yùn)送等。

記者看到，機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)為多自由度上體，配套擺臂履帶行走機(jī)構(gòu)，上體為仿人形結(jié)構(gòu)，具有多自由度雙手臂、旋轉(zhuǎn)腰部、多自由度頭部以及上體俯仰關(guān)節(jié)。下體為擺臂履帶行走結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為兩條行走履帶，四角為擺臂履帶，其行走過程中可以實(shí)現(xiàn)重心高度調(diào)節(jié)，較大障礙物的攀越，其良好的地面適應(yīng)性及通過性使得救援機(jī)器人可以到達(dá)更復(fù)雜環(huán)境下實(shí)施救援任務(wù)。

各關(guān)節(jié)控制采用總線方式控制，減少了電氣連接，增強(qiáng)其可靠性。機(jī)器人操控方式為穿戴式隨動(dòng)控制系統(tǒng)，符合人機(jī)工程學(xué)原理，簡(jiǎn)單方便的實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人所有關(guān)節(jié)的聯(lián)動(dòng)。機(jī)器人眼部?jī)?nèi)置紅外攝像頭，可以實(shí)現(xiàn)夜間視頻采集，同時(shí)還具備3D立體視覺，可以采集立體視頻信息，幫助機(jī)器人操控人員更好地對(duì)復(fù)雜環(huán)境分析判斷。
 

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作者：tee