世界上最大的智能机器人

文/李劲（作者单位：日本京都大学工学部）

机器人是当今世界制造业顶端的明珠，其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。作为智能制造的主力军，智能机器人技术已成为“第四次工业革命”的一个重要组成部分，正改变着全球制造业格局，带来了一场全新的技术革命。


世界上最大的高达智能机器人（图片源自网络）

最近在日本横滨，高达智能机器人已经亮相，它是有史以来最先进的1：1全尺寸高达。这台巨型机器人，高约18米，重约25吨，由200多块以钢铁和碳纤维增强聚合物制成的部件组成，并且还可以做出如跪下、转头、动手指等一些动作。该机器人是目前世界上体积最大的智能机器人，属于“高达”（Gundam）机器人系列。

高达智能机器人是当今世界上最大、最先进的高达，它使用电动、智能设备和液压执行器的组合来完全驱动，并以其24个自由度实现“高达状的运动”。 可见这样的工程挑战是巨大的。高达是由国际知名的动画监督富野由悠季先生创作的，给日本文化和动画领域留下了不可磨灭的印记。自1979年以来，高达已经出现在50多部电视剧和电影中，同时也出现在许多漫画和电子游戏中。

这台高达智能机器人的每个细节背后，都承载着研究人员不懈的努力。举个例子，它每只手都有2米长，手指关节发达。由于它们安装在转动的手腕上，随着肘部和肩膀的移动，每只手的重量，包括所有的电机、电缆和车身，需要保持在200公斤以下，以确保链条上的电机能够顺利地工作。

高达智能机器人使用开源机器人操作系统（ROS）和一款3D动态模拟器进行开发，并且研究人员正在发布它的完整虚拟副本，有抱负的程序员可以使用它开发自己的动作和姿势。为了使它灵活的运动，研究人员尝试突破常见的电动机、传感器和执行器技术的局限性，最终他们圆满完成各项目标任务。

根据设定，高达智能机器人的开关功能各不相同，负责机体推进、油压、电力、姿势控制模式等等，都有具体的用处。按下某个按钮，就放出某个连续大招，这些事情交给智能计算机做就成。鉴于新冠肺炎疫情影响，高达智能机器人将首期展示到2022年3月31日，感兴趣的人们还是有机会亲临现场观摩的。

近年来，新一轮科技革命和产业变革蓄势待发。智能机器人作为智能制造技术、信息技术、控制技术集成创新的重大成果，在推动以智能化为特征的产业变革进程中发挥着日益重要的作用。不过，目前所有智能机器人的智能水平还很低，还难以满足社会需求，将其应用于实践还有待于通过传感技术与控制技术进一步智能化。

随着社会的发展，尤其是人工智能时代的到来，智能机器人将在众多领域得到应用；正如国际知名学者周海中先生在1990年发表的经典文章《论机器人》中所言：“智能机器人将在各行各业大显身手，推动着我们工作和生活的变革。”