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 “就像美國戰(zhàn)爭片里描述的一樣，我們的智能環(huán)境監(jiān)測機(jī)器人通過遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)操控，同樣能隨心所欲地進(jìn)入各種危險(xiǎn)地帶。”近日，揚(yáng)州大學(xué)能動學(xué)院傳出喜訊，一個大學(xué)生研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過兩年的摸索和鉆研，成功研制出一款能夠進(jìn)入各種環(huán)境，進(jìn)行巡視、監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集等工作的無線環(huán)境監(jiān)測智能機(jī)器人。

危險(xiǎn)環(huán)境下人無法監(jiān)測

揚(yáng)大學(xué)生想研制機(jī)器人替代

第一個有研制環(huán)境監(jiān)測機(jī)器人想法的，是今年剛剛畢業(yè)的揚(yáng)大能動學(xué)院學(xué)生陳淏，他告訴記者，之所以要制造這樣的機(jī)器人，是因?yàn)楝F(xiàn)在國內(nèi)在移動監(jiān)測機(jī)器人方面的研究還不多，但機(jī)器人在很多環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域應(yīng)用卻越來越廣泛。

“現(xiàn)代工業(yè)安全事故時有發(fā)生，如反應(yīng)釜爆炸、毒氣泄漏等，在有毒、危險(xiǎn)或者有障礙的特定環(huán)境中，常規(guī)設(shè)備無法完成監(jiān)測任務(wù)，這種情況下，只有機(jī)器人才能夠顯神通。”陳淏說，據(jù)了解，國內(nèi)在移動監(jiān)測機(jī)器人方面的研究還不多。剛好他的專業(yè)與這方面聯(lián)系緊密，兩年前，他開始策劃制作一個環(huán)境監(jiān)測機(jī)器人。

該團(tuán)隊(duì)的指導(dǎo)老師鄭潔在接受采訪時介紹，傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測手段一般都是定點(diǎn)安裝監(jiān)測器件或大型移動車載檢測，監(jiān)測任務(wù)常常受條件限制，如下水道、地下室或者有毒、危險(xiǎn)等環(huán)境，監(jiān)測人員和大型器械無法進(jìn)入。“根據(jù)這一情況，我們的學(xué)生提出了利用車載機(jī)器人完成監(jiān)控或測量環(huán)境的想法，這一想法如果實(shí)施了，那么機(jī)器人就能進(jìn)入一些危險(xiǎn)環(huán)境，從長遠(yuǎn)看，非常有實(shí)用價(jià)值。”鄭潔說。

兩年研制遇到很多困難

機(jī)器人最大特點(diǎn)“大腦”發(fā)達(dá)

“為了制作這個機(jī)器人，我們前后花了大概有兩年時間。”陳淏說，剛開始的時候，他并沒有想真正地做出實(shí)質(zhì)性的機(jī)器，只是一個人憑著興

趣嘗試制作，許多知識也是現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用。

“后來我的初步設(shè)計(jì)方案得到了老師的認(rèn)可，在鄭教授的鼓勵下，我和同學(xué)們組成了一個設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，并把它作為我們畢業(yè)的課題，從最初方案的選定，到功能擴(kuò)展，再到軟件、硬件的設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)等，都是我們一步一步獨(dú)立完成的。”陳淏說。

兩年的時間，陳淏在制造過程中，遇到了很多困難，其中就包括為機(jī)器人編程。負(fù)責(zé)軟件設(shè)計(jì)的學(xué)生告訴記者，“軟件部分是機(jī)器人能夠完成任務(wù)的核心，這個機(jī)器人最大的特點(diǎn)就是‘大腦’發(fā)達(dá)，可實(shí)時采集環(huán)境中的重要信息，自動分析，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)檢測方式運(yùn)行成本高，信息反饋滯后等不足。為了達(dá)到這些效果，很多編程軟件都是我們自學(xué)的，為此耗費(fèi)了大半年時間。”

“別看這個機(jī)器人外表簡單，它的控制部分卻是異常復(fù)雜，從目標(biāo)檢測到的最終數(shù)據(jù)分析，基本能完成所有給定指令。”揚(yáng)州大學(xué)能動學(xué)院實(shí)驗(yàn)室里，陳淏指著長寬0.3m左右、腦袋上長著一只大大的“藍(lán)色眼睛”、上身布滿各種探測傳感器的車載機(jī)器人說：“別看他外表丑陋，如果需要的話，這上面還可以安裝許多的監(jiān)測設(shè)備。”

特殊環(huán)境下實(shí)驗(yàn)顯示

機(jī)器人與人工采集數(shù)據(jù)一致

除了有采集環(huán)境信息、自動分析功能外，這款無線環(huán)境監(jiān)測智能機(jī)器人最大的功能是具備遠(yuǎn)程操控的優(yōu)勢，可以“隨心所欲”進(jìn)入如下水道等一些人類很難進(jìn)入?yún)^(qū)域。“也就是說，你只要坐在電腦前，進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，就可以得到很多數(shù)據(jù)。”陳淏說。

他介紹，該型機(jī)器人能夠通過車載攝像頭、超聲波傳感器以及各種環(huán)境參數(shù)監(jiān)測設(shè)備回傳現(xiàn)場視頻影像、超聲波雷達(dá)圖像等信號，同時對目標(biāo)環(huán)境進(jìn)行溫度、濕度、煙霧等參數(shù)采集，能夠自動完成對多種復(fù)雜環(huán)境條件的移動監(jiān)測任務(wù)。

“我們在前期做了很多驗(yàn)證工作，放在一特殊環(huán)境下，最后實(shí)驗(yàn)都反映機(jī)器人所采集的溫度、濕度、煙霧等參數(shù)，都和人工采集的數(shù)據(jù)相一致。”陳淏說。

據(jù)了解，國內(nèi)在移動監(jiān)測機(jī)器人方面的研究還處于起步階段。無線環(huán)境監(jiān)測智能機(jī)器人的成功研制為復(fù)雜環(huán)境的監(jiān)控巡查提供了新的手段。目前，該設(shè)備的相關(guān)技術(shù)創(chuàng)新正在申請國家專利。