仿生人形机器人“法拉第”来讲电磁学_法拉第电磁感应定律模型

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　　仿生人形机器人“法拉第”。新京报记者 张璐 摄

　　8月18日，北京亦创国际会展中心，拥有犬类般身段和灵敏性的仿生陪伴机器人受到孩子们的喜爱。A04-A05版摄影/新京报记者 王嘉宁（除署名外）

　　一展位展出了依照参展工作人员（身穿黑色短袖者）外形制作的智能仿生人形机器人。

　　一男士正在体验机器人采集核酸。

　　观众和机器人下棋。

　　现场展出爱因斯坦仿生人形机器人。 　　2022世界机器人大会8月18日举行媒体开放日活动，130余家企业携500余件机器人展品亮相2022世界机器人大会。记者探馆发现，今年来参展的机器人又玩出了新花样，4万平方米的机器人展区热闹非常。本次大会以“共创共享;共商共赢”为主题，为期四天，设置了论坛、博览会、大赛三大板块以及系列配套活动。 　　新京报讯;昨日，2022世界机器人大会拉开大幕，在北京亦创国际会展中心序厅，备受瞩目的仿生人形机器人集体亮相。记者注意到，去年参会的“爱因斯坦”机器人今年再度亮相，它增加了自由起坐的新功能，还带来了“邓丽君”机器人等新朋友。 　　仿生人形机器人随着歌声摆动腰身 　　“爱因斯坦”机器人去年引起广泛关注。据参展商大连蒂艾斯科技公司（EX机器人）CEO李博阳介绍，今年，“爱因斯坦”机器人有了新突破，不仅可以自由起坐，手部和手指动作也更灵活。 　　此次它还带来了新朋友——讲解电磁学知识的仿生机器人“法拉第”和深情款款演唱的“邓丽君”仿生人形机器人。“邓丽君”机器人抓紧话筒，随着歌声韵律摆动腰身。“这是团队的新突破。”李博阳说，之前的仿生人形机器人下肢保持固定姿态，此次团队对机器人进行调整，使其在保持平衡的状态下得以活动腰部和下肢，姿态看起来更自然。 　　仿生人形机器人的应用涉及后续运营和维护，目前适合放置在科技馆中进行研学和教育，避免公众触碰导致其精密的仪器受到损坏。今后，这些机器人将陆续投向其他社会场景中，比如老人陪护、企业前台、政务服务、商业活动等。 　　面部表情捕捉机器人以真人为原型 　　记者看到，一款面部表情捕捉机器人十分灵动，它的面前有一款屏幕，屏幕面前的观众做出摇头、挤眼、吐舌表情时，这款机器人能立即进行模仿。有意思的是，机器人身旁的工程师和它长得一模一样。 　　工程师西尔告诉记者，这款机器人是以他为原型进行研发、制造，机器人的皮肤质感和一颦一笑与真人无异，能将喜怒哀乐等多种表情做到极致。这款机器人可应用于智慧教育等场景。 　　今年仍有一位炫酷的机械姬参展，几个机械臂将它的胳膊、大腿一一组装，为观众展示颇具未来感的场景。据工作人员介绍，目前，机械臂可以对大的部件进行组装，但电机安装调试等细节工作，仍然需要人工完成。 　　机器狗 　　“小狗”用于陪伴;“大狗”参与消防赈灾 　　在世界机器人大会E馆，一群可爱的“机器狗”在整点准时开始群体舞蹈，吸引来不少观赏的目光。 　　现场的工作人员告诉记者，消费级的“小狗”则主要用于陪伴、教育和娱乐等场景，而工业级的“大狗”能应用在消防、电力等较大的活动中。“比如我们的机器人曾参加过国家举办的大型消防赈灾演习，它能流畅行走于砖堆里，探测里面的情况。它具备防尘防水功能，能在水下1.2米处行走。” 　　在场上有工作人员操纵着通体黑色的“机器狗”与人互动。据悉，这是宇树科技全球率先推出的工业级机器狗B1，被广泛应用在农业、工业领域，以及特定的安防巡检、勘测探索、公共救援、警用排爆侦测、医疗防疫陪护等重磅行业级全场景中。它拥有超大的负载能力，最大行走负重80公斤，并且可以轻松爬楼梯并穿越崎岖的地形，能够适应废墟、铁轨等诸多复杂地形、天气的高机动性和灵活性，能够替代人类在许多特殊或高危环境中完成工作。此外，这款机器人还可搭载各种外设，像气体传感、温度传感、5G组网、红外云台、3D雷达等。 　　核酸采样机器人 　　30秒钟完成一个核酸采样全过程 　　在展览现场，记者看到了一个核酸采样亭。走近一瞧，发现这其实是一个全自动核酸采样机器人。 　　现场的技术人员熊健强给记者演示了完整的采样过程。先将旁边的一次性咬口器插入玻璃正中间的卡槽，再将舌头置于压板下方咬住咬口器，点击启动按钮机器人就可以进行采样。坐在亭子中的机器人拿起采样棉签准确地伸入被采样者的咽喉处，左右两边各滑动两下，核酸采样便完成了。 　　“机器人的末端是集成的力控装置，在机器人拿着棉签儿去给人采样的时候，它是有反馈感知的。它可以用很轻的力去完成这个采样的动作。整个过程不到30秒钟就可以完成一个人的采样。”熊健强介绍，这样就可以极大缓解核酸采样人员人数不足的问题，在节约采样时间的同时也能保证采样现场不被细菌污染。 　　“我们在上海的一些地区已经投放了这个机器人，它可以24小时工作。过程中使用到的咬口器也是可以循环利用，在回收后进行统一的消毒灭菌处理，节约资源不浪费。”熊健强说。 　　软体机器人 　　“抓手”轻取牙签放盒中 　　软体机器人是通过研究柔性材质气动变形机理，通过模仿人手，将智能自动化引入传统机械抓手难以适用的食品分拣、多品类综合包装领域的机器人。 　　在北京软体机器人科技有限公司的展柜前，可以转动的果蔬分选抓手分别抓取到机台上荔枝、葡萄、圣女果这三种水果和牙签、纸巾，再放入机器前的一次性餐盒中，由此就完成一次取材过程。周边的观众都对机器人特别的“抓手”好奇不已，“是如何做到如此轻柔地拾取东西并且不伤物体的呢？” 　　记者了解到，这款机器人最重要的地方就是末端的抓手，夹具连接表面包覆聚四氟乙烯涂层，使夹具具有抗腐蚀能力、良好的疏水性、不粘性和耐磨性。“末端的部位是用硅胶做的，可以抓一些软的、易碎的、形状不规则的物品。我们展示的主要是果蔬分享平台的一个演示方案。这些不同种类的水果它都可以通过变换抓手进行抓取。大小也可以根据我们的型号进行改变。我们内部还有一个固定的支架，它也可以调节间距。气压的话，内部有个小的控制器可以进行调节。”北京软体机器人科技有限公司产品技术负责人石勇说。 　　此外，北京软体机器人科技有限公司销售总监林涛介绍，该公司大部分软体机器人都基于仿生学的原理。“它对异型物体的适应性非常强，在抓取的过程中不会产生损害。它最大的一个优点就是灵活多变，可以使用不同的组合，最多一款接头实现5到7种同时工作。它很防水并且符合食品级标准，这是大家可以放心的。” 　　下棋机器人 　　使用者可以体验真实博弈感 　　在下棋机器人的演示现场，一名小朋友正在和机器人进行一场象棋大战。旁边的观众里三层外三层围着小小的象棋桌，像极了小区健身器材旁一群大爷指导着下象棋的热烈现场。小朋友思索许久，将己方的“炮”越过对方的“士”吃掉对方的“象”，机器人则转动滑轨，底部吸盘吸起象棋用“马”吃掉了小朋友的“炮”。 　　“以前没见过这样子的机器人，感觉很有意思，可以真实地对打，都不用下载那些小游戏来过象棋瘾了。”一旁围观的一名观众说。 　　据悉，这是全球第一款以实物象棋进行博弈的象棋机器人，于今年6月在国内首发。进化者小胖机器人科技有限公司战略合作经理刘帅说，这款机器人通过实物象棋的方式，能够给观众很好的体验。机器人的整体算法由该公司自主研发。 　　“这款机器人吸收了传统的象棋棋谱，从最开始立项，到算法的研发过程中，我们请了很多国内大师级人物来进行调教和学习，所以整体的博弈感受是非常接近真人的。”刘帅介绍，每颗棋子的内部都装有特定的芯片，机器人可以精准定位到棋子的地点实现取棋、换棋的动作。 　　冰壶机器人 　　机器人陪冰壶运动员练发球和击打 　　在北京亦创国际会展中心A馆，一款滑雪六足机器人稳稳地驰骋在旱地雪场上，吸引了记者的目光。它是世界上首款可以模仿人类蹬踏、支撑滑行、旋转冰壶的机器人。由于现场没有冰面，场地不够滑，机器人无法推动沉重的冰壶，但它还是展示了动作要领。 　　机器人的两条后腿找到起踏器的位置，瞄准目标后蹬踏向前，同时两条前腿负责抓握旋转冰壶，进行击打。机器人的机械臂上设有摄像头，在瞄准时可以升降。 　　上海交通大学教师陈先宝介绍，冰壶机器人重达40多公斤，“研发过程中最大的难点是使其自主进行运动规划和视觉精准瞄准。冰壶赛道长40多米，冰壶直径大约为30厘米，击壶的角度偏差是非常小的。机器人通过两条腿后蹬的方式击打，角度偏差为0.1度，这对机器人的控制是非常难的。”除了方向，在投壶时，机器人也要掌握精准的力度。 　　在2022年北京冬奥会的冰壶比赛现场，这款机器人曾做现场展示，连续击打7次，每次都准确命中目标。未来，它可以作为冰壶运动员训练的陪练，进行发球和击打，也可以作为冰壶运动投掷技术研究平台，通过自主训练获取冰壶运动数据，结合大数据分析研究冰壶在冰面运动规律，并为运动员比赛提供技术支撑和策略。 　　注射机械臂 　　机械臂助农;能摘果子还能给牲畜打针 　　展台上一只硅胶小猪在奔跑，后面一个“铁针管”瞄准它的臀部，随时准备出击。非常喜感的一幕在机器人大会上上演。在助力农业发展上，机械臂不仅能摘果子，还能给牲畜注射疫苗。 　　北京思灵机器人科技有限责任公司应用研发部工程师孟庆远介绍，目前人工给猪注射疫苗比较耗费人力，思灵机器人Diana7机械臂运用了视觉跟随技术，通过末端相机识别猪臀部上的特征确定注射点，并进行运动跟随，如果符合注射条件，机械臂的末端会主动接触到猪的臀部上。此时猪在围栏中活动，会传给机械臂末端力量，算法可以通过检测力进行跟随，在非常短的时间内通过高压气体为猪接种疫苗。 　　据悉，这款机械臂在研发设计阶段，未来有望运用在农场中。 　　煎饼机器人 　　倒面糊、抹酱料;三分钟做出热煎饼 　　将面糊倒在煎饼台上、匀速摊薄厚均匀的煎饼、涂抹酱料、撒葱花香菜、翻折成一个四四方方的煎饼、装袋。这样一套行云流水的动作，正是由煎饼机器人完成的。世界机器人大会上，煎饼机器人前围着不少观众。三分钟左右，人们便拿上了热气腾腾的煎饼。 　　这款食品加工类机器人能自行完成上浆制饼、摊制鸡蛋、自动翻面、定制添加、自动折饼、自动包装等功能。这款机器人应用了视觉识别技术、模型建立技术和多传感器，制作一套煎饼的时间大概为三分钟，和人工差不多。不过在高峰期时，机器人可以加快自己的速度。今年，这款产品预计投放市场200台到500台，明年预计投放5000台左右。 　　船舶除锈机器人 　　替代人力除锈除漆;安全环保 　　在世界机器人大会的B馆，一种吸附在墙面垂直攀爬和下降的机器人引来多位参观者驻足。据北京史河科技有限公司工作人员介绍，这是水射流清理机器人。这种机器人能替代人力对船舶内外表面进行清洗、除锈等作业。 　　工作人员告诉记者，船舶需要清理表面的锈蚀和油漆，传统的清理方式主要是人工搭配高架车和其他清理设备，耗费的成本较高，且人在清理时会受到反作用力，容易造成伤亡。 　　据介绍，这款机器人采用永磁型爬壁机器人底盘，不同于需要通电才能有磁力的电磁。机器人搭载了超高压水射流等系统执行前端和真空回收盘，能够在除锈的过程中实现污水回收。 　　“这种船舶除锈机器人能节省人力，安全环保。清理时船上的油漆落入海中会污染海水，这种机器人清理过程中甚至不会在船体上留下一点水迹。”工作人员表示。 　　据了解，史河科技船舶除锈机器人已服务包括中船、中远、招商系统内的30余家大型修造船厂，出货量超过200台套，完成作业面积超70万平方米，累计完成超300艘十万吨级以上货轮除锈作业，市场占有率行业领先。 　　新京报记者;张璐;新京报见习记者;叶红梅;实习生;陈宇珂 ;