东北大学<br/>——智能技术与科普展示

东北大学
——智能技术与科普展示

2014-01-20东北大学人工智能与机器人研究所NEWNEU创新团队

机器人技术与应用 2014年3期

东北大学人工智能与机器人研究所NEWNEU创新团队

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——智能技术与科普展示

东北大学人工智能与机器人研究所NEWNEU创新团队

一、团队简介

东北大学人工智能与机器人研究所NEWNEU创新团队，具有15年科普创作与研发经验，曾获得过中国第一个机器人足球世界杯冠军，是东北地区唯一一个全国科普创作与产品研发示范团队，在2013年示范团队评比中全国排名第一，团队建设的机器人科普基地被命名为辽宁省科普基地。

团队由10名专职科研人员和30余名在校师生组成，专业背景涵盖计算机、自动化、机械、艺术设计等多个领域。在信息科学与工程学院赵姝颖教授带领下，依托扎实的学术功底和科研实践经验，积极拓展人工智能与机器人技术在科普领域的应用，为中国科技馆等10余所科普场馆研究开发了多个系列50余项智能化科普展品（包括中国科技馆三期“科技与生活”主题的信息技术系列展品），完成项目经费总额超过1000万元。荣获中国科协组织的科普展品评比“创意奖”和展品创新“荣誉奖”；为辽宁科技馆、辽阳科技馆等场馆提供了展区、展馆规划方案和500余项新展品创意设计，获得辽宁科技馆新馆 “信息时代”主题展区优秀方案设计奖、辽阳科技馆 “突出贡献奖”和“优秀设计奖”。

目前，团队工作重心正在从科普领域新展品研发转变为集科普展馆展览规划、展区设计和产品研发为一体的综合性科普创作。团队将继续秉承信息技术引领，科普源头创新，服务大众与社会，积极探索科技、文化和艺术相结合的产业化道路，为推动科普产业快速、健康、协调、可持续发展做出更大的贡献。

二、科研与科普

科研方向：机器人、人工智能、虚拟现实、物联网等。

标志性成果：中国第一个足球机器人世界冠军，全国科普示范团队。

产业化探索：开展智能化产品的产业化探索，研制开发了机器人类、虚拟现实类、数学类、信息技术类等多个系列的科普展品；面向社区开发了服务型科普展品；面向学校、家庭和更广泛的展览展示行业，设计了智能型多功能互动展示系统等。

（一）机器视觉技术开发应用情况

结合科普领域的展示需求，实现了基于全局视觉、自主视觉和立体视觉等多种不同类型的视觉技术的人机互动系统，其中下棋机器人、足球机器人、虚拟网球系统已经成为标志性展项。

（二）机器人控制技术开发应用情况

从串联工业机器臂、并联机器人运动平台，到模块化可重构机器人、仿人机器人舞蹈队，先后研制设计出多种面向机器人运动控制的科普展品，并规划了更多的基于机器人控制技术的展品方案。

（三）虚拟现实技术开发应用情况

虚拟现实是近年来在科普领域得到广泛应用的人工智能技术之一，本团队是国内较早开展此类项目研究与应用的单位。2000年，团队开发了虚拟现实系列科普展品，目前该系列展品的核心技术已从二维投影识别与视景仿真技术，转变为人体姿态立体识别与三维视景仿真技术。

（四）人机交互技术开发应用情况

人机交互技术是当代科技馆展示最重要的支撑技术，也是新型科普展品智能化的重要特征。团队结合科普创新需要，按照努力追求人机交互自然性、多样性和智能化的目标要求，先后实现了基于语音、视觉、体感和RFID等多种自然人机交互方式。

三、工作思路及发展目标

四、科普创作与产品研发

（一）智能化产品

1.智能电子展板

将物联网、人机交互技术和智能管理技术综合应用在图文展示系统中，实现身份识别、语音播报、信息管理等功能。此展板是具有信息双向传播功能的互动展示系统，支持众多观众同时参与知识获取和意见表达，通过纸质画面与软件关联替换方式实现展示内容的快速更新。该产品为众多的印刷类图文展示行业提供了一种无线互联、智能互动、资源便捷更新的技术解决方案和应用平台。

2.下棋机器人一个工业机器人可以同时与4个人下4种不同的棋，集中展示机器人的智能、感知、控制和决策、与人类进行思维对抗能力和多任务协调能力。4种棋分别是：围棋、中国象棋、五子棋和跳棋。观众在多媒体界面上操作虚拟棋子，完成与机器人对弈；机器人根据棋面变化操作真实棋子；对弈结束后，机器人将自动完成棋盘恢复初始状态的复盘任务。

3.动感过山车

将物联网、机器人控制技术、互动3D建模技术和裸眼3D显示技术结合，为观众参与虚拟轨道设计或科普知识问答等过程提供一种动感体验的新型互动展示系统。该系统支持多位观众同时参与设计或问答过程，并利用个性化信息卡在动感平台上下载与自己参与过程相关联的三维轨道模型及相应的动感平台控制程序，通过裸眼3D观察，获得“现场自制3D影片”的互动体验效果。通过更新系统中的知识问答内容，可以使该系统支持不同主题的科普展示。