上海交大七兄弟机器人应用海洋无人潜水

　　机器人开餐厅，别有一番风味

　　机器人开餐厅？很多人还是第一回听说。上海交通大学机器人研究所开发的机器人智能餐厅，包括炒菜机器人、送菜机器人和迎宾机器人，机器人们通过安装在不同位置摄像头监视看餐厅服务情况，RFID电子标签帮助机器人识别不同菜品和工具，点菜终端通过无线网络传送菜单。

　　开发的机器人餐厅基于泛在机器人技术实现了为客人全套服务。迎宾机器人把客人引入餐厅，介绍当日的特色菜和价格，客人点菜后烹饪机器人负责在厨房大显厨艺，送菜机器人将炒好的香气扑鼻的菜交给送菜机器人端上餐桌。

　　据介绍，整个过程涉及到机器人定位导航、路径规划、运动控制、无线通信、机器视觉、多机器人协作、语音识别等广泛的问题。正是利用泛在机器人技术使机器人餐厅成为了可能。

　　其技术支撑是第三代机器人技术，即泛在机器人技术。所谓泛在机器人技术，就是将不同类型的机器人技术组件通过网络协作实现单个机器人难以完成的复杂服务，也就是说原来单台机器人完成任务现在通过基于机器人技术组件的智能空间实现。

　　在这个智能空间中，机器人的手，可以是远端的一个机械臂，或是一个电子开关；机器人的眼睛，可以是门外的监控摄像机或者你智能手机上的摄像头；机器人的鼻子，可以是冰箱里或灶台上的电子鼻……网络让机器人的架构变得宽广而灵活，从而整个空间都变得智能起来，以完成更为复杂的服务。

　　机器人“兄弟连”，上演更多精彩

　　有一部非常有名的电视剧叫《兄弟连》，描写的是美国101陆军空降师部队E连的真实故事。上海交大发明了双臂迎宾机器人、智能助行机器人、教学娱乐机器人、交龙机器人、焊接机器人、深海水下机器人等一系列机器人，组成一个现实版的机器人“兄弟连”。

　　兄弟一：助残助老机器人。我国现有8千多万残疾人，约占总人口的6.34%。60岁以上的老年人口已达1.6亿，老龄化问题日益加剧。针对这一社会问题，上海交大研发出助老助残机器人，该机器人是机器人技术与辅助技术、护理技术和康复医学的结合，在操作辅助、行走辅助、康复辅助和感知辅助等方面具有技术优势和广阔前景。

　　兄弟二：“交龙”两兄弟机器人。在上海世博会上，自主机器人实验室孕育长大的机器人——“交龙”导游机器人、“交龙”智能轮椅。“交龙”智能轮椅能够跟踪主人的引导，自动记忆环境地图，具有高精度和高可靠性的自定位能力，可以在人员流动的动态环境中完成大范围的自主导航。“交龙”导游机器人具有亲切可人的拟人外形，不仅具备与“交龙”智能轮椅相同的导航能力，它头上的摄像机还可以检测面前的观众，主动与人打招呼并进行语言互动。两位机器人在生命阳光馆为游客提供为期六个月的智能化服务，包括智能轮椅试乘和展馆导游，当游客提出感兴趣的展品后，能以最短路径方式，引领游客达到展品位置，并通过语音和视频等多媒体形式介绍展品内容，让游客亲身体验服务机器人技术所带来的轻松便捷的智能化生活。

　　兄弟三：智能陪护机器人。今年3月8日，由中国科技部、中组部、国家发改委、财政部、解放军总装备部牵头主办的“十一五”国家重大科技成就展在北京国家会议中心隆重开幕。实验室研制的“交龙”服务机器人作为国家863计划先进制造技术领域突出成果亮相展会。“交龙”服务机器人是在面向家庭与福利院陪护、展览馆导游和商场导购等应用需要，与合作单位联合攻关，新研制出的服务机器人系统。“交龙”服务机器人集成了轮式移动下肢和仿人型双臂上肢。配备高精度的自定位和自主导航系统，能够适应人员流动的复杂动态环境，提供大范围可移动式的陪护、导游和导购服务。

　　兄弟四：“达·芬奇”微创手术机器人。在瑞金医院的外科手术室里也出现了一位“达·芬奇”，它是一台多臂的外科手术机器人，秉承了达·芬奇手法精细的风格，使得外科医生能更准确地完成手术。日前，上海交大医学院附属瑞金医院泌尿外科沈周俊教授主刀的团队开展了多例由达·芬奇机器人辅助的高难度手术。医生通过监测机器人手术的过程能够使得患者的损伤更小、痛苦更小、康复更快。

　　兄弟五：智能焊接机器人。运用人工智能技术模拟实现焊工观察、判断与操作行为，研究在局部环境基于视觉信息对焊接环境自动识别、导引跟踪焊缝、焊接熔池动态特征智能控制等关键技术，将计算机视觉、知识建模、模糊神经网络、智能控制等智能化技术成功地用于解决各种典型工艺条件下脉冲TIG焊动态过程控制这一焊接界的难题，形成了系列性的研究成果：

　　兄弟六：无人缆控潜水机器人。中国第22航次大洋科学考察队在第二航段考察中首次使用由上海交大研发的3500米无人缆控潜水器(ROV)进行了2000米水深海底调查作业。此次ROV系统的使用将引领我国大洋科学考察向“机器人时代”迈进。无人缆控潜水机器人下潜70分钟，准确抵达2000米水深海底作业区。通过同步视频观测，成功对南大西洋多金属硫化物新区进行了探测，两次精确定点下潜，无人缆控潜水器顺利采集到了多金属硫化物、岩石、生物和水体等样品，并获取了400余张高清晰海底照片和作业全程视频资料。

　　兄弟七：“海龙”水下机器人。该机器人目前是我国下潜深度最大、功能最强的无人遥控的机器人，它能在水下3500米深处进行观测和取样。它成功应用于“大洋一号”21航次第三航段的深海热液科考任务。通过“海龙”，工作人员在东太平洋海隆区域深海3000多米处，观察到高26米、直径约4.5米的罕见巨大“黑烟囱”并取样。除了海底热液矿物取样、大洋深海生物基因和极端微生物的研究等，“海龙号”还可用于海洋石油工程服务，水下管道、电缆检测维修，以及海上救助打捞等各种水下作业。