服务机器人和医用机器人在高交会上备受瞩目

2010-11-23 20:00 来源: 中国科学院
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深圳先进院研制的服务机器人和医用机器人在高交会上备受瞩目

  在刚刚闭幕的第十二届高交会上,中科院深圳先进技术研究院研制出的多款机器人让全世界都看到国立科研机构在该领域所做的努力与尝试。新华社、中央电视台、凤凰卫视、香港文汇报、人民网等几间一流媒体对机器人均大篇幅报道数次。管家机器人、老人服务机器人、娱乐机器人等都受到了普通群众的喜爱。

  以中国工程院院士、中科院深圳先进技术研究院副院长徐扬生教授为首的海归科学家研究团队以家庭服务机器人、应急救灾机器人和智能系统、医疗康复机器人和多媒体智能系统为主要研究方向,四年来,研制出了餐饮服务机器人,救灾机器人,宠物机器人,清洁机器人等20多个可产业化的样机。

  本次展出的这些机器人,多个关键核心技术上已取得突破。管家机器人具备自主导航和路径规划、基于视频网络的物体辨别和抓取、基于移动终端及多网融合的实时交互等核心技术,可在家中自建地图、自主行走,能定位冰箱、微波炉、茶几等物件并搬运饮料、水杯等物品,具有独自完成家庭事务的能力。

  家庭监控机器人将自主开发、性能成熟的多传感器融合的人体识别、人脸识别应用在设计独特的球形机械上。该机器人能够在室内迅速移动并对陌生人进行探测,同时将扫描到的图像通过无线网络即时发送给主人,具有突出的机动性能和监控性能。

  老人助行机器人集成了创新的主被动两用机械结构设计、基于载波自然光条件下的红外跟踪技术、多节点无线智能家电控制及传感器网络、一键拨通电话等重要功能。该机器人能为老人行走助力,提供休息条件,为老人搬运物品并跟随老人,还可提供智能便捷的家电、电话控制。

  以健康监护为主要功能的老人服务机器人,则是通过加速度传感器、磁传感器、压力传感器感知意外情况。如老人突然摔倒,机器人会把捕捉到的信息发送给其家人,起到及时监护作用。此外,机器人还能根据老人的健康状况制定饮食和健身计划,提醒老人按时服药,陪老人聊天等等。

  在家庭娱乐方面,下棋机器人是不错的选择。它基于头部搭载的投影仪投射数字棋盘,通过桌面上红外激光器和头部的红外摄像头识别人手和机器手的空间位置,通过计算,由计算机驱动右侧机器手运动到棋盘中指定的位置,实现人机下棋互动游戏。

  在医用机器人方面,由深圳先进院李光林团队研制的运动功能康复机器人,在第十二届高交会上一经展出便广受好评。一支可以“随人的意念运动”的仿生手,只需要通过简单的训练,让电脑记录使用者的肌电信号,就可以自由控制假肢了。该机器人已经实现了手部6个自由度控制,据悉该项目有望一年后实现产业化,服务无数残疾人士。

  另一款由先进院研开发出了国内第一套具有自主知识产权的骨科手术辅助系统在展出期间也很抢眼。它集高精度光磁混合定位、智能导航、高精度执行机构为一,通过定位和影像导航控制机器人或执行机构完成高准确性的骨科手术植钉。整个系统完成了对模拟对象的手术定位导航下的脊柱手术植钉过程。

  在图像引导微创治疗领域,基于术前磁共振和术中超声引导的机械臂辅助的精准微创手术平台已在组织器官可视化及增强现实、基于无标志物的多模图像配准、基于术前磁共振和术中超声图像的三维手术导航、力反馈B超探头夹持臂等多个核心技术上取得关键性突破。并与深圳北大医院、上海仁济医院等开展临床合作,开发针对肾结石的多模图像引导经皮肾穿碎石手术系统。

  脊柱手术机器人提出了开发具有安全性高、操作稳定、精度高、重复性好、可临床应用的骨钉植入手术辅助机器人系统。该系统借助医学影像信息,在导航系统的引导下,代替手工进行术中的钻孔和扩孔,以及辅助骨钉植入操作。避免由于人手颤抖或疲劳造成的手术失误,减轻医生的压力,增加植入的稳定性和精度,提高手术精度和疗效。针对脊柱手术的特点和操作规程进行分析,结合医生的手术习惯,提出的手术辅助机器人包括5自由度机械臂和末端操作器两部分。机械臂采用被动式操作方式(人机合作方式),手术中,主刀医生通过拖曳机械臂末端手柄实现机器人的运动控制,并在导航系统的帮助下确定机器人最佳的手术位置和姿态。

  机器人可以应用在任何领域。“中国将在功能机器人领域的研发和产业化上后来居上”,先进院院长樊建平在接受媒体采访时如是说。

中国科学院常务副院长白春礼(右三)视察先进院研制出的“老人助行机器人”

小朋友们观看“管家机器人”表演