在湖南大學的校園里,有一個年輕又高端的國家級平臺,那里有許多智能工業機器人——高端制藥機器人有著無菌自動化醫藥制造的絕招;高效精密加工機器人擁有高分辨視覺和精準控制……近日,湖南日報全媒小記者們來到湖南大學機器人視覺感知與控制技術國家工程研究中心,在這個由王耀南院士領銜主導、針對機器人行業需求設立的第一個國家工程實驗室里,同學們和人工智能機器人面對面,看看它們到底有多“能”!

第一臺機器人是怎么誕生的?
古希臘神話里,有一個名叫赫淮斯托斯的神,他是鐵匠之神。傳說,他制造了一些精巧的機器人,用于完成各種任務。最有意思的是,他讓機器人在爐火中加熱金屬,或者幫助他的父親控制雷霆。雖然這只是神話傳說,但窺斑見豹,那時候的人類就已經在暢想制造能自動行走,能與人交流的機器人了。
1920年,捷克作家卡雷爾·恰佩克發表名為《羅薩姆的萬能機器人》的劇本,劇中敘述了一家名叫羅薩姆的公司把機器人作為人類生產的工業品推向市場,讓它充當勞動力代替人類勞動的故事。作者根據小說中Robota(捷克文,原意為“勞役、苦工”)和Robotnik(波蘭文,原意為“工人”),創造出“機器人(robot)”這個詞。
1954年,美國工程師喬治·德沃爾首次提出了工業機器人的概念并申請了專利。1959年,他和約瑟夫·恩格博格合作研制成功了世界上第一臺工業機器人“尤尼梅特”,那是一臺用于壓鑄的五軸液壓驅動機器人,手臂的控制由一臺計算機完成。這臺機器人被設計用于通用汽車公司的壓鑄生產線,能夠完成180個工作步驟。此后,機器人在工業領域逐漸普及開來。
“原來,機器人已經存在這么久了呀!”聽完毛建旭教授講解機器人的由來,同學們感嘆不已。
無所不在的機器人
在機器人的世界里,人類扮演著類似上帝的角色。人類賦予機器人系統的“身體語言”,使其能夠靈活地感知復雜的外部環境,并高效地完成任務。
機器人在工業上的潛力被發掘,人們將它應用在工廠里,并給它們歸類為工業機器人。它們在各大工廠完成了很多危險的工作。比如原來車身焊接都是由人工完成,焊接過程中產生的有害氣體、電磁輻射和噪聲會對工人的身體健康造成危害。另一方面零件焊接需要每次焊在同一個位置,人工操作并不能很精確地到達同一點,但機器人就可以辦得到。
隨著技術的不斷革新,工業機器人已經邁向智能化時代,未來將更加游刃有余地為人類服務。“在酒店,有送餐機器人;在醫院,有導診機器人;在很多人的家里,有掃地機器人……”毛建旭教授引導同學們回憶日常生活中遇到的機器人,“這些離我們并不遙遠的機器人承擔著服務工作,被歸類為‘服務機器人’,而且有一些還被設計成人類的模樣,很有親切感。”

操控機器人?我也來試試!
同學們興致盎然地跟隨著毛建旭教授的腳步,在各大實驗室里近距離觀看著智能機器人如何工作——
在高端智能制造機器人區,同學們見到了集成高速高精視覺感知、高效規劃決策、高性能魯棒控制、多機器協同作業、多功能于一體的高端智能制造機器人,“智造”沒他們可不行。
在高端醫藥醫療機器人區,高端制藥機器人突破了雙臂協同精準作業控制、藥物主動檢測分析等多項關鍵技術,無菌化、數字化制藥工廠的實現,他們功不可沒。這里的智能防疫機器人不僅俏皮可愛,還有著“大作用”。
在精密電子制造機器人區,這里的機器人“快、準、穩”,高分辨視覺感知、高效精密加工控制……他們能實現運動目標精確抓取、組裝以及裝配分揀,目前已在多家電子科技企業“上線”。
當得知能操控機器人做“手術實驗”時,同學們爭先恐后舉起了手。在老師的指導下,被選中的“幸運兒”小心翼翼地操控著機器人,機器人的手臂開始轉動。“你太大力了,如果真的是為患者做手術,這個力度可不行。”張哲研究員詼諧地打趣,同學們笑作一團。
青少年對科學的好奇與熱情,充滿了每個角落,未來必將激發出更耀眼的火花。