下了飛機,上了車,隻剩下他們兩,程時才說:“我想搞個能按照既定路線行走並執行簡單任務的小型機器人。”
蔣鬱東一愣:“以我們現在的技術能力,能做到嗎?”
“我剛才在飛機上已經把技術路線模擬了一遍。”他拿出自己的筆記本,翻開一頁說,“我今年去沈州的時候跟他們聊過,汽車廠已經研製成功了用於汽車底盤動態合裝生產線的自動導引車。它通過光電跟蹤與懸掛鏈同步,實現了無軌道自主行走,能夠精準完成部件搬運任務。”
“這個技術的特點是采用模式識彆技術,可自動識彆地麵標記並調整路徑,突破了國外的自動導引車僅能沿固定軌道直線行駛的限製。”
蔣鬱東驚訝得微微挑眉。雖然知道國家在五年前啟動“863計劃”將智能機器人列為重點攻關領域,可是他沒有想到竟然這麼快就會有成果。
程時點頭對他沒有問出口的問題給與了肯定的答案:“是的。為了推動工業機器人在汽車、電子等領域的應用,沈州汽車廠被列為‘機器人示範工程’。自動導引車為小型機器人的產業化積累了經驗。”
“我前一陣子親眼看到他們試運行。而且他們通過反複測試通訊延遲和參數優化,解決了自動導引車與生產線實時同步的技術難題,確保任務執行的準確性。這標誌著,我們的自動導引車從實驗室樣機向量產產品的跨越。我說過,中國其實不止我一個人在努力往前趕。”
蔣鬱東微微點頭,示意程時接著說。
程時:“還有浙省Z大的教授,今年也搞出了一台六自由度並聯機器人樣機。其結構設計和運動控製技術達到國際先進水平。這台機器人雖主要用於精密加工領域,但是它的高精度運動控製、多軸協同驅動,我可以借鑒來做為我的小型機器人進行路徑規劃和還有在任務執行時的技術支撐。比如,通過螺旋理論和機構學分析,實現機器人末端執行器的精準定位,把誤差控製在亞毫米級。”
其實這些,不用彆人給他技術支持,他也能做。
他這麼說,隻是為了避免自己的東西太超前被人懷疑,才要假托自己參考了彆人的東西。
程時又說:“海城有個大學團隊還做出了四足機器人,這也是我國的首台具備動態行走能力的仿生機器人。這個機器人由個人電腦作為上位機,負責步態規劃和任務分配,由模擬電路作為下位機實現關節位置和力矩的實時控製。采用對角步態行走,通過人工神經網絡和模糊算法實現動態平衡控製策略,讓機器人可以在平坦地麵連續行走。步態周期約1.2秒,步幅約0.2米。極限步速達1.7km/h。”
蔣鬱東更驚訝。
程時:“是的,與其叫它機器人,不如叫它機器馬。因為它的外形更像一匹馬。而且運動也是模仿馬的腿部形態,每條腿配置3個自由度,全身共12個自由度,由直流伺服電機驅動。腿部采用輕量化鋁合金材料和連杆機構實現仿生步態。腳底安裝PVDF測力傳感器,可實時感知地麵反作用力,輔助步態和路徑調整。利用機械彈簧的儲能特性降低能耗。采用小型化電池組和低功耗電機,續航能力滿足實驗室環境下的連續作業需求。但是還沒有在野外持續數小時工作的能力。”
蔣鬱東心中的震驚已經無法形容,所以隻是沉默聽著,這會兒忍不住提問:“據我所知,實時同步視覺能力暫時達不到。那他們怎麼進行路徑識彆。”
程時:“兩種方法,一個是線性特征抽取。通過邊緣檢測算法提取道路邊界等環境特征,實現機器人自主路徑識彆。還有一個是Hough變換應用,就是在圖像處理中引入Hough變換,提升了直線檢測的魯棒性,可以實現在複雜環境下的路徑規劃。”
蔣鬱東:“所以,還有什麼困難?”
程時:“現在的困難是。國內電機製造水平有限,直流伺服電機的功率密度較低,電機響應速度較慢,導致機器人負載能力有限,難以實現快速步態切換。”
“傳感器精度不足,對地麵反作用力感知誤差較大。在平坦地麵行走還算穩定,但是遇見坡度或障礙物時,易因足部觸地位置偏差導致側向失穩。”
“因為對角步態起步階段存在支撐對角線翻轉力矩,需通過人工調整初始關節角度補償,或者步伐足夠快,才能保證機器人軀體姿態不發生顯著偏移。轉向時依賴‘單腿旋轉’策略。如果半徑超過1.5米,靈活性不足。”
“下位機是8位或者16位的微處理器,運算速度慢,控製周期長達,難以處理複雜動態響應。模糊邏輯推理依賴查表法,參數調整需手動完成。動態響應滯後明顯。”
“還缺乏視覺導航係統,僅能通過預設路徑行走。在光照變化或地麵紋理複雜時,光電編碼器易受乾擾,導致位置誤差累積。”
“這幾點綜合到一起,最直觀表現就是,機器人走不穩,容易摔。僅能完成‘直線行走’‘轉向’等基礎動作,無法實現物體抓取、越障,上下坡等複雜任務。”
“而且現在隻有鎳鎘電池組,續航時間僅僅30分鐘。”
“所以,如果我想要做更小尺寸,更大的載重量,更遠遙控距離,執行更複雜的任務和更長時間的野外運行時間的機器人,就沒法實現。”
蔣鬱東:“你等等。我越聽越害怕了。你做這個機器人的目的是什麼?”
程時:“我不能讓段守正白白受傷,要讓那些人付出代價。可是讓士兵直接攻擊他們,又會引發戰爭。最好的方法就是做一個查不到來源的機器人,物理超度那些畜生。”
他說這些話的時候,表情陰森冷酷。
蔣鬱東明知道不是針對自己,卻還是覺得背後發涼。