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感悟机器人世界

2016-04-29高海燕

知识文库 2016年14期

从身处车间生产线上的世界第一台工业机器人“尤尼梅特”, 到正在火星上服役的“勇气号”火星探测器,作为科技前沿阵地的娇子, 机器人正一步一步走入到我们视野之中。 我们相信在不久的将来,机器人会更多的融入到人类的生产与生活中, 正在发挥它的越来越为巨大的作用。 “铁臂阿童木”的故事不再是科幻,机器人不再与我们遥不可及, 我们渴望着能揭开它那层神秘的面纱,走近它那丰富多彩、奥妙万千的世界, 从而来感知现代科技的无穷魅力,体验未来世界的精彩无限!

什么是机器人,机器人为何能有如此精彩的表现呢?

中国的科学家对机器人的定义是“机器人是一种自动化的机器, 而且其具备一些与人或生物相似的智能能力, 如感知能力、规划能力、动作能力、协同能力等,是一种具有高度灵活性的自动化机器。 ”

既然是机器人,当然有“身体”了。 机器人的“身体”一般又分为动作部件、感应部件以及机器人大脑三部分。 动作部件构成了机器人的“骨架和肌肉”,机器人的各种机械动作,都是由动作部件来完成的。 感应部件顾名思义,就是实现将感应信息传递到机器人大脑的功能的部件了。和人的感觉器官(眼、耳、舌、鼻、皮肤)一样,机器人就是通过感应部件对光线、声音、味道、气味、触碰、气温等起感应作用。常用的感应部件有光源传感器、声音传感器、压力传感器、气体传感器、温度传感器等。 机器人大脑,好像一台微型的家用电脑,它可以执行程序指令, 并向具体的各个部件发出相应的控制信息,是整个机器人的核心部件。

当然,单纯的“身体”只是机器人的躯壳,机器人具有高度灵活自动化, 还需要大量软件的支持,软件是机器人的灵魂,想当于我们人类的思想。 利用专门的编程软件写出特定的程序, 然后编译下载到机器人的大脑¬¬――RCU(robot control unit)中, 机器人才能按我们的意图工作。

按用途机器人一般分为工业机器人和特种机器人。 工业机器人有搬运机器人、喷漆机器人、焊接 与切割机器人、装配机器人、最后工序机器人等。 特种机器人有军用或警用机器人、空间机器人 、水下机器人、医用机器人、农业机器人、建筑机器人、服务机器人和娱乐机器人等。

机器人体现的是体与魂的完美融合,是人类智慧的结晶, 体现了科技前沿领域的成果,在应用领域中更有其独领风骚非同一般的特殊魅力。 前段时间送到外太空的火星探测器,正在为人类揭开一个个大千世界的谜团。 火山探测、深海作业,急救,机器人已经不仅是科技前沿的研究用具, 也进入了我们生活之中。 如有些机器人还能洗衣做饭,守护我们的家园,为人类造福。

机器人魅力无限,引无数人为之倾倒,据统计,国内机器人爱好者已经超过百万, 他们通过了各种的形式将自己投身于机器人研究与活动之中,如高科技竞技与机器人的各种科学研究、工程研究活动。 研究、创意、动手制作机器人活动已成为新世纪中小学青少年科技创新活动的新亮点与新领域。 智能机器人教育进入学校已成为可能和必然的趋势。

目前我们国家一方面将重心由工业型机器人转移到大力开发服务型机器人上, 使机器人产品更贴近我们的生活,另一方面,通过每年在全国各省市兴起的, 开展各项机器人的竞赛活动这一形式,如足球机器人比赛,机器人走迷宫比赛, 机器人保龄球比赛,……等带给了广大机器人爱好者寓教于乐的机会, 从而更能激发和调动起广大青少年探索机器人奥秘,学习科学知识的热情。

从长远发展的角度,许多国家将机器人教育列为学校的科技教育课程, 在孩子中普及机器人知识,努力为本国培养机器人的研发人才。 美国和日本在这方面一直走在了前列,日本索尼公司的机器狗能自动翻身, 四足行走,进行简单的语言表达,识别的控制物体,它牢牢的吸引了孩子们的目光, 许多科技研发人才正是从此选择了自己人生的道路。

美国和日本对机器人的普及,给中国带来了前所未有的压力, 让中国的专家连声惊呼,中国决不能在下一代人才的竞争力上输于他们。 抓紧当前的机遇,中国需要自己的机器人产品,让机器人走进课堂, 让学生们了解机器人,制作机器人,是迫切而必须的。

在厦门这样一个重视高科技研发,大力扶持高科技产业的城市里, 培养自己的科技人才是必要的,也是适时的。 在校园里普及机器人知识是厦门市培养自己科技人才的一种方式。

在校园开设机器人制造课程,可以大大激发学生对科学的好奇之心,探究世界的无穷奥秘。 机器人的制作搭建机器人实体,提高学生的动手能力;程序设计能够加强学生逻辑思维能力培养。机器人的制作本身就是一件系统性的工作,复杂而又精细,它需要学生之间的团结与协作; 在体验实验的成功与失败之中, 更会加强学生们不轻易放弃的毅力和坚持不懈的追求精神; 学生们在创作的过程中,展望中国机器人的未来, 一种民族责任感、使命感和自豪感也会伴随着 油然而生……这一切都体现了我们当前的以人为本, 提高全民素质这一教育的本质。 所以,机器人在各校的普及意义是重大的。 它带给学生的是智慧的挑战,梦想的实现。 这是多么美妙的体验!

让我们从娃娃抓起,从学生时代开始,培养孩子们的兴趣, 和孩子们一起在机器人制作的实验中发现科学的乐趣,体验科学的精彩吧。

(作者单位:福建省厦门市金鸡亭中学)