2022年2月4日,2022年北京冬奧會(huì)正式開幕。除了運(yùn)動(dòng)員的風(fēng)采,這屆冬奧會(huì)的科技感也值得關(guān)注。
1和防疫打配合,無處不在的人工智能
加拿大廣播公司(CBC)體育頻道1月22日發(fā)布的一則視頻顯示,一臺(tái)機(jī)器人在工作時(shí)發(fā)現(xiàn)和它打招呼的外國人沒有戴口罩。
于是,它立刻停下“腳步”,發(fā)出了“佩戴醫(yī)用口罩”的提醒。后者還沒驚訝完,機(jī)器人已經(jīng)轉(zhuǎn)身離開了。
與防疫政策“打配合”的,除了志愿者、工作人員外,還有無處不在的智能設(shè)備。
和加拿大媒體一樣,美國哥倫比亞廣播公司1月30日也分享了一則視頻:在北京冬奧會(huì)官方酒店中,機(jī)器人代替服務(wù)員配送食物。
而在冬奧會(huì)媒體中心,機(jī)器人更是既當(dāng)廚子又當(dāng)服務(wù)員,百分百做到了“無接觸”。
據(jù)新華社報(bào)道,超過10種類型的智能設(shè)備,將在3700平方米的智慧餐廳中,為來自200多個(gè)國家和地區(qū)的媒體工作人員服務(wù)。
機(jī)器人通過客人頭頂?shù)膫魉蛶筒?/p>
一些已經(jīng)體驗(yàn)過的記者朋友對(duì)此贊不絕口,“這些自動(dòng)化系統(tǒng)真的讓人震驚。”
智慧餐廳的主要設(shè)計(jì)人之一是上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院機(jī)器人研究所博導(dǎo)、副研究員閆維新。他研發(fā)中餐烹飪機(jī)器人已有15年歷史,研發(fā)出60款以上餐飲服務(wù)類機(jī)器人。
看這一排排正在不停翻轉(zhuǎn)的大鍋,就是“炒菜機(jī)器人”~它們的炒菜技藝都來自于我國的烹飪大師,就像是他們的“徒弟”一般。
通過學(xué)習(xí)“師傅們”的烹飪配料、灶上動(dòng)作和火候把控,再由程序員將其標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)為代碼錄入到機(jī)器人的程序中,炒菜機(jī)器人就能一絲不茍的將這些錄入的美味佳肴制作出來...
且味道、火候、菜品的色澤基本上都很接近大師們的手藝了,不說色香味俱全,但起碼讓你看到后食欲大開,忍不住想嘗一嘗~
最重要都是,由于是采用程序控制,炒菜機(jī)器人的每一個(gè)步驟都不會(huì)出錯(cuò),也不會(huì)感覺到疲累...
換句話說,無論你吃多少次,出品的菜肴色澤和口感都能保持一致,完全不會(huì)出現(xiàn)這次炒淡了,下次炒咸了的情況出現(xiàn)...這一點(diǎn)就很“機(jī)器”!
而除了炒菜機(jī)器人,還有智能煲仔飯機(jī)器人...
當(dāng)你點(diǎn)好餐后,機(jī)器人就會(huì)將事先準(zhǔn)備好的食材砂鍋放入爐灶中,開始燜制...
期間開蓋、加油、添料等操作環(huán)節(jié)也都是由機(jī)械臂自動(dòng)完成,全程無需人為參與,臘味煲仔飯、香菇滑雞煲仔飯、豆豉排骨煲仔飯...光是想想就流口水了呢!
更驚喜的是,還有混沌、水餃機(jī)器人!作為中國人餐桌上一道必不可少的美食,一盤熱氣騰騰的水餃代表了許多,不言自明~
當(dāng)然,除了傳統(tǒng)中式菜肴,北京冬奧會(huì)主媒體中心的“智慧餐廳”還有西式機(jī)器人大廚...能夠制作出各種漢堡、意式肉醬意面等西餐。
如20秒就能制作出一個(gè)美味漢堡的漢堡機(jī)器人...一個(gè)機(jī)械臂主操控,其他機(jī)械手輔助,從制作到打包一氣呵成,這效率杠杠滴!
還有一個(gè)機(jī)器臂就可以操控?cái)?shù)個(gè)炸鍋的炸薯?xiàng)l、雞塊機(jī)器人...平時(shí)去店里吃要等好久,而在這兒,就算多個(gè)人同時(shí)點(diǎn)餐,也能一起出鍋~
而你需要做的,只需坐在餐桌旁掃碼點(diǎn)單即可,屆時(shí)完成后會(huì)有提示,你可以去窗口處自己拿取...
也可以靜坐在餐桌旁,等待送餐機(jī)器人通過云軌將飯菜送到你的手中...
它會(huì)智能識(shí)別你的位置,并優(yōu)化路線最短時(shí)間到達(dá),接著放下纜繩,像“電梯”一樣從空中緩緩降落,最終要飯菜送到你的手中...真·天降美食!
而當(dāng)你吃飽之后,還可以在這里來點(diǎn)冰激凌作為飯后甜點(diǎn)...
或是品嘗一杯由機(jī)器人咖啡師為你現(xiàn)場(chǎng)制作的手磨咖啡.
甚至還有調(diào)酒機(jī)器人,讓你在這飯后能喝上兩杯...
別看它只是一個(gè)機(jī)械手臂,但卻能模仿高級(jí)調(diào)酒大師的手法,各種基酒、輔料之間快速切換、搖合...整個(gè)過程中完全不會(huì)灑漏。
調(diào)出的雞尾酒色澤靚麗,誘惑力滿分,試問餐前飯后,誰能拒絕這樣一杯光是看著就讓人心情愉悅的“美少女”?如果有,那一定是再來上一杯~
2黑科技,圣火不滅
在2月2日北京冬奧會(huì)火炬接力首日,“機(jī)器人水下傳遞冬奧火炬”的消息引發(fā)了大家的熱議。從外觀上看很像一顆冰壺。它手持燃燒著的火炬,沿冰壺賽道旋轉(zhuǎn)滑入冰洞口。與此同時(shí),水下機(jī)器人也做好了準(zhǔn)備,它的機(jī)械臂緊緊握住火炬,不斷向水陸兩棲機(jī)器人靠近,并在 10 秒鐘內(nèi)準(zhǔn)確接過火種,完成了傳遞。
這是奧運(yùn)歷史上第一次機(jī)器人間的水下火炬?zhèn)鬟f,展現(xiàn)了北京冬奧一起向未來的理念和中國人工智能的發(fā)展愿景。而這兩款機(jī)器人的外形、樣貌以及神態(tài),全部是由來自南開大學(xué)的薛義教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)完成的。
在傳遞的過程之中,到底是如何做到“圣火不滅”的呢?機(jī)器人是如何做到的,用了什么黑科技?
其實(shí),這里面就是我國打破了“水火不容”的理念?;鹁嬉紵饋恚隙ㄊ巧俨涣酥匾娜齻€(gè)點(diǎn),分別為可燃物、助燃物和點(diǎn)火源。在正常情況下,空氣之中是可以方便進(jìn)行點(diǎn)燃的,最基本的物質(zhì)都有了。
例如:大氣之中含有氧氣作為助燃物,但是在水里面,就算是含有少量的氧氣,基本上可以說“忽略不計(jì)”。
同時(shí),水還可以直接將火給滅掉了。那在水下,肯定是采取了特殊的方式來處理。在水下機(jī)器人進(jìn)行傳遞特種火炬的時(shí)候,我們是先采取了下水前自主補(bǔ)氧的過程,然后在水下之后,就可以直接依賴氧氣進(jìn)行燃燒,就算是水里面沒有氧氣,已經(jīng)沒有什么大礙了。相當(dāng)于是下水前已經(jīng)做好準(zhǔn)備了。
而火炬燃燒器也是采用了專門的設(shè)計(jì),通過物理結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)特性對(duì)火焰進(jìn)行保護(hù),防止水對(duì)火炬火焰的破壞。也就是進(jìn)行了“水火”相容的局面,由于采取了“隔開”模式,相當(dāng)于是“水并沒有真的與火直接接觸到”,所以,火就可以在水下進(jìn)行燃燒。
而過后在進(jìn)行水下接力的時(shí)候,進(jìn)行“點(diǎn)燃”的過程,需要極其“精準(zhǔn)”才可以。在10秒內(nèi)控制水下機(jī)器人機(jī)械手,完成火炬點(diǎn)燃,這樣就可以確保萬無一失了。
大家可以看到,在10秒內(nèi)進(jìn)行處理,這個(gè)的確是有點(diǎn)難度的,相當(dāng)于是進(jìn)行了“水下對(duì)接”,必須做到“無水相濺”的模式,這就是大概的情況。所以我們說打破了“水火不容”的理念,其實(shí)就是采取了“水中——水火分隔”的模式。
除了水陸兩棲機(jī)器人,在滑雪賽道上與你一起滑雪的,也可以是機(jī)器人。由上海交通大學(xué)相關(guān)研究團(tuán)隊(duì)研制的六足滑雪機(jī)器人已經(jīng)在初級(jí)道、中級(jí)道上通過了穩(wěn)定控制、智能感知、規(guī)劃決策等多方面的測(cè)試。
這款機(jī)器人采用雙板滑雪,中間的四條腿分成兩組,每兩條腿固定在一個(gè)滑雪板上,用于控制滑雪板的位置和姿態(tài),兩側(cè)的兩條腿分別加裝了滑雪杖,用以模仿人,實(shí)現(xiàn)點(diǎn)杖的功能。每個(gè)滑雪板具有五個(gè)自由度,通過控制滑雪板的位置可以實(shí)現(xiàn)滑雪的速度控制、轉(zhuǎn)彎和制動(dòng)等功能。
六足滑雪機(jī)器人
滑雪對(duì)人的穩(wěn)定性和靈活性要求極高,設(shè)計(jì)機(jī)器人并研發(fā)控制系統(tǒng)參與滑雪活動(dòng),挑戰(zhàn)不小。本次測(cè)試的滑雪機(jī)器人由團(tuán)隊(duì)自主研發(fā),歷經(jīng)多次科研攻關(guān),在機(jī)器人性能操控、感知規(guī)劃等關(guān)鍵算法設(shè)計(jì)上取得了創(chuàng)新突破,自主完成了從機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)框架、穩(wěn)定控制到智能感知、自主規(guī)劃等一系列環(huán)節(jié)的關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā),最終使滑雪機(jī)器人集人機(jī)交互、環(huán)境感知、軌跡規(guī)劃、智能決策和穩(wěn)定控制于一體。
研究團(tuán)隊(duì)首先進(jìn)行了機(jī)器人機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)制造方面的研究,并為機(jī)器人建立了“大腦”——智能系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)包括動(dòng)態(tài)平衡穩(wěn)定控制、智能感知和智能規(guī)劃,通過設(shè)計(jì)智能和行為智能的有機(jī)融合,使得機(jī)器人能夠分析人的滑雪行為數(shù)據(jù),模仿人的滑雪動(dòng)作,適應(yīng)戶外雪面的環(huán)境特性,實(shí)現(xiàn)了自主快速穩(wěn)定地滑行。
在設(shè)計(jì)過程中,研究團(tuán)隊(duì)分別以人工遙控和自主規(guī)劃的方式在滑雪機(jī)上對(duì)機(jī)器人身高、身體俯仰角、重心前后位置、重心左右位置、左右雪板夾角、左右腿高低、左右雪板前后位置進(jìn)行控制,完成速度控制和轉(zhuǎn)向控制的測(cè)試。其中,人工遙控穩(wěn)定轉(zhuǎn)向滑行最高速可達(dá)3.2 m/s;自主規(guī)劃勻速直線滑行最高速可達(dá)5.17 m/s,穩(wěn)定轉(zhuǎn)向滑行最高速可達(dá)2.45 m/s。
正是這些關(guān)鍵技術(shù)的集合,使這款滑雪機(jī)器人通過無線遠(yuǎn)程人機(jī)交互控制,能在真實(shí)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)在滑雪人群中穿行,在初級(jí)雪道和中級(jí)雪道完成高速滑雪和避障安全控制。它也能夠在戶外初級(jí)和中級(jí)雪道自動(dòng)完成啟動(dòng)、滑行、轉(zhuǎn)彎、制動(dòng),無需人為干預(yù)。
3冬奧會(huì)—科技練兵場(chǎng)
在這次冬奧亮相的黑科技中,我們對(duì)許多早已不感到陌生了:無人配送、智能翻譯、新能源交通工具等等,都在日常生活中越來越多地出現(xiàn)。比如疫情防控中的重要的“測(cè)體溫機(jī)器人”,其實(shí)是內(nèi)置芯片的可佩戴袖珍無線電子測(cè)溫計(jì),長的就像創(chuàng)口貼,檢測(cè)體溫誤差僅有0.1~0.2℃。通過手機(jī)APP綁定,它將涉奧人員的體溫?cái)?shù)據(jù)遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)上報(bào)給數(shù)據(jù)后臺(tái),系統(tǒng)每3秒采集一次體溫?cái)?shù)據(jù),一旦超過37.3℃,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警,以短信的方式通知防疫管理人員。
測(cè)體溫機(jī)器人
比如在物資運(yùn)送環(huán)節(jié),組委會(huì)選取了多個(gè)不同類型的智能物流機(jī)器人來減少人員接觸。
京東的智慧物流設(shè)備
消毒清潔機(jī)器人則負(fù)責(zé)了各個(gè)大面積公共區(qū)域的清掃消毒工作,可以做到消毒、洗地、推塵、除菌、降灰等等,同時(shí)還具有自動(dòng)充電和維護(hù)、自動(dòng)避障功能,無論是在無人值守的情況下,還是在大流量人群區(qū)域中,都能開展工作。
清潔消毒機(jī)器人
在冬奧會(huì)中,機(jī)器人的身影已經(jīng)隨處可見。在科技的加持下,冬奧會(huì)將不僅僅是運(yùn)動(dòng)健兒的戰(zhàn)場(chǎng)也是許多技術(shù)與模式創(chuàng)新的“練兵場(chǎng)”,其成果沉淀下來,必將普惠我們每一個(gè)人的數(shù)字化生活。