我國機器人領域首個重大基礎研究計劃獲批

“我們這款鴕鳥機器人獨特的結構設計和共融特性,讓它能很好地自主適應地面環境,將為野外勘察、災后救援等新型移動平臺和武器裝備研制提供理論依據和研究方法。”

“這款機械臂的本體結構與普通機械臂不同,它的雙旋結構更適合狹小空間。”

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在近日舉辦的“世界機器人大賽─共融機器人挑戰賽”現場,選手們介紹起自己的作品都滔滔不絕。這些機器人造型各異、身懷絕技,但它們共同的特征是“共融”。

“‘共融機器人’是指能與作業環境、人和其它機器人自然交互、自主適應復雜動態環境并協同作業的機器人。”中國科學院院士、華中科技大學機械科學與工程學院院長丁漢告訴科技日報記者。

在北方車輛研究所所長曹暉看來,“共融機器人”的核心特點是“靈巧柔順結構、多模態感知和分布協同控制”。“所有技術的發展都是為了讓機器人更好地服務人類,更聰明,更貼心。”曹暉說。

機器人行業正經歷著一場概念的革新。機器人最初只是模仿人類的運動行為,通過編程完成簡單的作業任務,然后開始模仿人類的智力行為,可以進行一些自主任務規劃。專家們表示,今后的發展趨勢是,機器人將模仿人類的社會行為,能夠與環境、人和其他機器人進行自然交互,進行群體協作。

但現狀是,工業機器人只能在結構化環境中執行確定性任務,服務機器人只能完成簡單的送餐、迎賓等任務,特種機器人也主要依靠遙操作完成特定任務。機器人的功能和實用性距離人類期望仍有較大差距。

未來的機器人應該如何更好滿足人們需求,真正成為人類的“好搭檔”?以丁漢為代表的中國科研人員給出的答案是“共融”。

在丁漢看來,“共融機器人”是中國在機器人領域占領一席之地的有益探索。傳統工業機器人在國外已歷經半個多世紀的發展,中國短時間內難以追趕,“在機器人智能化、與人及環境的協作共融方面,近年來大家都在加大研究,我們現在起步不算晚”。

正因此,國家自然科學基金委員會“共融機器人基礎理論與關鍵技術研究”重大研究計劃于2016年7月獲批。這個預計將投入2億元人民幣、歷時8年完成的重大研究計劃瞄準國際機器人研究前沿,圍繞人—機—環境共融的機器人基礎理論和設計方法,希望在剛—柔—軟耦合柔順結構設計與動力學、多模態環境感知與人體互適應協作、群體智能與分布式機器人操作系統等方面取得創新性成果。

這是我國機器人領域第一個重大基礎研究計劃。“我們希望能形成中國人原創的概念和理論,同時,也面向國家需求將成果落地。”丁漢說,“主要面向智能制造、康復醫療、國防安全這三個領域來進行研發。”

目前,中國已在大型風電葉片生產中投入使用“共融機器人”,實現了60米長的大型風電葉片多機器人協同加工作業。

“我國學者在大型曲面加工制造機器人、靈活假肢、機器人操作系統這些領域的研究還是比較有特色的。”丁漢說,希望通過“共融機器人”重大研究計劃的實施,我國機器人領域能夠涌現一批“能工巧匠”型機器人裝備、“聰明體貼”型康復機器人和“分工合作”型特種機器人集群。到那時,很多類型的大型復雜曲面構件就可以由機器人來制造完成,殘疾人士佩戴的義肢也會像其身體的一部分那樣“所思即所達”。

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