親愛的朋友們，在參觀智能機器人科普展中，我們能夠看到各種各樣的機器人：有會唱歌跳舞的、會彈琴的、會賣飲料的、會打球的機器人。那你們注意到我們身邊的智能機器人了嗎？像新聞報道中的人機圍棋大戰中大勝人類的阿爾法狗（AlphaGo），江蘇衛視《一站到底》中完爆人類選手的機器人“汪仔”，還有浙江衛視《奔跑吧兄弟》里面出現的快遞界物流分揀機器人“小黃人”等等，它們都是智能機器人在生活中實際應用的代表。這些機器人怎么這么聰明呢？它們是怎樣制造出來的呢？ 

圖一：機器人圖片（圖片來源：靈核網） 

　　這些機器人的制造技術就是我們生活中耳熟能詳的科技術語“人工智能”(Artificial Intelligence)，英文縮寫為AI。人工智能是計算機科學的一個分支，是對人的意識、思維的信息過程的模擬，希望像人那樣思考、也可能超過人的智能。研究領域包括機器人、語言識別、圖像識別和自然語言處理等。它在我們日常生活中的實際應用包括機器視覺、指紋識別、人臉識別、視網膜識別、博弈、智能控制、機器人學等。人工智能可是一門極富挑戰性的科學，從事這項工作的人必須懂得計算機知識，心理學和哲學。人工智能研究的主要目標之一是使機器能夠勝任一些需要人類智能才能完成的復雜危險性工作。在科學家的努力研究下，機器人真是越來越聰明能干了。它們可以進入險區，排除險情；可以潛入深海，尋找寶藏；還可以進入人體，查病治病。 

　　那機器人到底是什么？是由什么構成的呢？其實，機器人是自動執行工作的機器裝置，它是軟件、機械、電子的集合體。軟件部分好比機器人的大腦，通過編寫程序設定機器人的工作邏輯，進而控制電子和機械部分。機械部分好比機器人的骨骼，它包括：機械臂、機械手、輪子和底盤、機械關節等各種部件。電子部分好比機器人的神經，通過傳導電子信號到各個關節（機械部分）來控制機器人的運動。激光雷達、超聲波和攝像頭就是機器人的眼睛。 

　　機器人的技術原理是什么呢？原來，機器人之所以能運動、能感知世界，本質上是因為它打通了實物信息和電子信號之間的通道。以機器人前后移動為例。首先需要編寫程序，控制機器人前進或者后退。將行走的指令轉化為機器能夠讀懂的程序語言，讓機器人執行。接著，機器人將程序語言轉化為電子信號，控制電動機（輪子）的旋轉。不同的指令可以控制不同的電壓高低，從而控制旋轉速度大小。電機旋轉，就可以帶動整個機器人移動。同樣，以激光雷達檢測障礙物為例。激光雷達不停地發射激光，當接收到反射回的光線時，機器人自動將光信息解析為電信號，通過分析電信號的內容，得出障礙物的距離。因此，機器人感受世界，是將實物信息轉換為電子信號，在程序中判斷和執行。而機器人運動，是將程序邏輯轉換為電子信號，進而控制機構的運動。 

　　在《奔跑吧兄弟》中我們看到萌萌噠的快遞分揀機器人“小黃人”在地面上有序穿梭，將一件件包裹運送到指定位置，完成分揀。“小黃人”的工作原理是什么呢？原來，“小黃人”采用相機加二維碼精確定位，紅外、超聲波避障，具有急停按鈕和碰撞海綿。它們成功領到包裹后，會頭頂包裹穿過配有工業相機和電子秤的龍門架，借助工業相機讀碼功能和電子秤重功能，“大腦”快速識別快遞面單信息，完成包裹的掃碼和稱重，根據包裹目的地規劃出最優運行路徑完成分揀投遞。這些“小黃人”們每小時能處理近兩萬個包裹，一天分揀20萬個包裹不在話下，并且不用吃飯睡覺休息可連續工作8小時呢，為快遞公司節省一半人工。這項技術可是中國本土原創哦，是五個畢業于杭州電子科技大學的技術狂研發的。 

　　圖二：工作中的分揀機器人“小黃人”（圖片來源：湖南教育網） 

　　在江蘇衛視《一站到底》中，機器人汪仔與人類頂尖選手比賽答題大獲全勝。相比之下，汪仔則更為“聰明”。它是集合了搜狗和清華大學天工智能計算研究院等頂尖技術團隊，耗資 4000 萬打造的問答機器人。它能聽、會看、會對話、會思考、會答題，代表了人工智能領域的前沿技術。汪仔依靠的是基于人工智能技術的搜狗立知問答系統。在理解問題或信息需求后，利用海量網絡信息及大規模知識庫，直接給出答案，方便快捷，適用于多種交互方式。其背后蘊含語義分析、問題理解、信息抽取、知識圖譜、信息檢索、深度學習等眾多技術。 

　　提起機器人研究，就不能不說說中國科學院軟件研究所協同創新中心(Xlab)武延軍老師帶領的機器人研發團隊。這個團隊規模不大，平均年齡才27歲，但個個都是計算機行業的技術牛人，目前他們正在致力于智能機器人Xbot的科研工作。Xbot機器人是協同創新中心自主研發的機器人平臺。盡管外表簡單，但其一身裝備價值不菲。Xbot從上倒下依次是：交互Pad、旋轉云臺、升降臺、深度攝像頭、激光雷達、移動底盤。在移動底盤里還藏著主控板、超聲波傳感器、紅外傳感器和大容量電池等。 

　圖三：Xbot機器人外觀 

　　那Xbot能干什么呢？Xbot目前主要用在四個領域。家用方面用于兒童教育和老年陪護；商用方面可以進行商場導購、酒店迎賓、會展引導、安防巡檢；教育方面致力于機器人科研平臺、青少年機器人教育；醫療方面應用于醫療輔助、高精度手術機械臂。就以教育領域應用來說吧，Xbot開發了圖形化模塊化編程界面，供青少年學習機器人編程。這個界面可以幫助學生更快捷、更直觀、更容易編寫自己喜歡的電子游戲程序，如開發“憤怒的小鳥”、“吃金磚”等游戲。學習編程過程中，學生們興趣盎然、全身投入，編得熱火朝天不亦樂乎。Xbot使青少年在編寫游戲的同時學到編程知識，寓教于樂，樂趣無窮，還能引導他們正確對待電子游戲，熱愛但不癡迷于電子游戲的虛擬世界，受到了學生和家長的熱烈好評。開發人員后續還會在此界面上加入更加有趣的機器人實體演示、身臨其境體驗的機器人仿真場景和實物現場視頻。從此，coding就變得更加有趣好玩了！ 

　　除了上述應用，Xbot最主打的還是科研教學平臺。當前全社會掀起了一股“機器人熱”，許多高校和科研機構都開始瞄準這個領域。協同創新中心推出的Xbot就是為科研教學領域提供一款通用的開發平臺。它集成了市面上機器人最主流的傳感器，采用最通用的雙輪差分移動底盤，提供了最全面的軟件開發平臺，接入了訊飛語音、騰訊優圖等眾多廠商的應用。總而言之，Xbot的創新之處在于： 

　　1.減少了機器人廠商、高校、研究所在共性技術上的重復研究，降低了機器人的技術準入門檻。對于研發人員來說，可以節約巨大的時間和精力。 

　　2.Xbot提供的通用機器人平臺，便于廠商進行個性化定制。廠商在現有硬件平臺上可以根據自身需求對其進行改造和定制。 

　　3.機器人操作系統的實時性強。自主研發的機器人操作系統對實時性進行了改進，反應時間更加迅速。 

　　4.用戶交互體驗好。機器人頂端的交互pad運行android程序，能夠人臉識別、語音交互，具有良好的用戶交互體驗。 

　　5.智能化程度高。機器人系統內置人機交互、同步定位與構圖、調試等功能模塊。 

　　其實我們身邊有很多的機器人，只是我們沒有關注探究而已，例如家里的掃地機器人。你寫的程序越高級，機器人就會越聰明。隨著信息時代科技的迅猛發展，我們的生活中處處離不開智能機器人，機器人可以代替我們做飯、洗衣服、開車、寫作業、上班…….也正是因為有了科技發展，我們的生活才會變得更美好。親愛的朋友們，讓我們一起快來多多認識和了解身邊聰明能干的機器人吧！