蘇學成與機器人鳥
頭戴控制信號發生器 家鴿變身機器人鳥
人類一直都渴望著馴服動物,從馴化牛羊到馴化猛獸,一切都是為了使它們為我們所用。日前,機器人鳥的研製成功,使我們可以直接控制動物的行為,那么機器人鳥將怎樣為人類服務呢?
在一些科幻電影裡,動物能夠按照人類的意志去執行種種複雜的任務,而今這一切在現實生活中已經開始慢慢實現了。日前,山東科技大學機器人研究中心研製成功了世界首例機器人鳥,成功地使鴿子“聽懂”了人話。在科研人員的控制下,鴿子能夠起飛,能在飛行中向前飛、向左飛和向右飛,或在空中盤旋,甚至達到特定的地點。
機器人研究中心的
蘇學成教授介紹說,按課題組方法研究出的機器人鳥,它突出的優勢在於,對機器人鳥的制導力強,故無需事先訓練,這就為“即做即用”提供了可能。同時,“鳥”的活動空間大、運動速度快,實用性更大。
動物機器人新概念
機器人動物的研究歷史並不長。2001年,
東京大學才研發出第一隻剪去翅膀的機器人蟑螂。2002年,美國紐約州立大學研究出第一隻機器人鼠,結合“老鼠”高靈敏的嗅覺和小巧的身體,可用於搜尋毒品或在倒塌的建築物內搜救倖存者等。
蘇學成說,他們對機器人動物的研究起始於上世紀90年代末。1997—1999年他主持國家自然科學基金項目“四周履帶式蛇形機器人”研究,在研究機電式蛇形機器人的過程中發現,微小型機器人研發存在兩大瓶頸:1。自身攜帶能量能力的限制;2。工作能力與智慧型受限於自身尺寸、機構和攜帶器件數量等。他想,若能用電信號控制活體動物使它按人的意志行動,就可用動物的體能實現運動,突破能源瓶頸;利用動物的本能(如視、聽、躲避、自衛等)、以及攜帶更多器件的能力,實現機電式機器人難以達到的高智慧型;並獨具隱蔽性。為此,他提出了“動物機器人”新概念。
當前,對機器人動物的研究多集中於哺乳動物,但對動物界的另一大類——鳥,卻未研究。鳥的活動空間大、分布區域廣、運動速度快,因而機器人鳥具有更大的實用價值。
機器人鳥更具優勢
蘇學成的課題組在國家自然科學基金、山東省和青島市科研經費的資助下,先後研製出了機器人鼠和機器人鳥,其中機器人鳥為世界首例。
他介紹說,機器人鳥的運動原理就是用編碼電信號刺激鴿子的某些神經位點,使鴿子能可靠地被控制和導航(簡稱制導),使其起飛和沿著期望的路線飛行。這樣就能實現讓“鴿子”從一個起點起飛,大致沿著預先期望的路線飛到指定的目標或指定的區域;如果“鴿子”在飛行中途停下,則用上述方法可強制其起飛並繼續飛行,以確保其在儘量短的時間內完成任務。
蘇學成指出,同已有的機器人動物相比,機器人鳥活動空間大、運動速度快,這是它最顯著的優勢。同時,他們研製的機器人鳥與美國機器人鼠採用的原理截然不同。現有的機器人動物均需事先進行訓練,而他們研發的機器人鳥無需訓練,即做即用。實驗時電腦發出指令,機器人鳥可以根據指令做出相應的動作。而平時,它們就如同普通的鳥一樣生活,照樣繁衍後代———這些機器人鳥在他們的實驗室里先後孵出了一隻只小鴿子。
蘇學成說:“我們的機器人鳥研究成果,目前仍是實驗室水平”。目前,需要解決和改進的地方還很多,如將機器人鳥的研發規範化、微型控制器的晶片化和研發超視距制導(遙控與導航)系統等。
機器人鳥用途廣泛
蘇學成滿懷信心地說:“機器人鳥的套用範圍很廣。除在國家安全方面的套用外,它可廣泛用於人類難以到達或者一些危險環境中的偵察、探測、投遞物品、鳥類行為研究等等。”蘇學成說:“我們開展這項研究一直著眼於它在人類社會中套用,造福人類,比如,搜尋森林中的失蹤者,機器人鳥就很有優勢。我始終相信它能夠更多的為人類提供便利,也相信人類能夠從積極意義上正確使用這類技術。”