【集萃網(wǎng)觀察】盲人穿上“神奇背心”，就能知道前方的障礙物是什么，離自己有多遠(yuǎn);戴上“肌電假手”，殘疾人可以輕松拿起軟軟的紙杯……這一切都是機(jī)器人的“本領(lǐng)”，這些“變形金剛”不光會(huì)變形，還能幫人類(lèi)完成各種任務(wù)。昨天，由南京市科協(xié)舉辦的2011年年會(huì)上，來(lái)自東南大學(xué)機(jī)器人傳感與控制技術(shù)研究所的宋愛(ài)國(guó)所長(zhǎng)，為記者描述了他的“變形金剛王國(guó)”。
穿上“神奇背心” 幫盲人“看”清路況
盲人走在路上，總是擔(dān)心遇到危險(xiǎn)的路況，所以不少盲人在出行的時(shí)候會(huì)攜帶導(dǎo)盲犬，但是記者在研究所里，卻發(fā)現(xiàn)了可以為盲人導(dǎo)航的“神奇背心”。從外觀上看，它與市面上普通的背心并沒(méi)區(qū)別，但在里面卻安裝了幾十個(gè)小傳感器�！熬褪沁@些傳感器，幫助盲人‘看清’路況。”宋愛(ài)國(guó)說(shuō)。
背心后面有傳感器 通過(guò)震動(dòng)頻率提醒路況
這個(gè)“神奇背心”乍一看，和普通背心并沒(méi)有兩樣，就是一件普通的黑色皮背心。它的奧秘在哪呢?宋愛(ài)國(guó)打開(kāi)背心，原來(lái)“玄機(jī)”就在背心的反面�！翱匆�(jiàn)上面這幾十個(gè)‘觸點(diǎn)’了嗎?其實(shí)這就是傳感器�！闭勂稹皩�(dǎo)盲背心”的工作原理，宋愛(ài)國(guó)說(shuō)，使用的時(shí)候，需要在帽子上安裝攝像頭，用于拍攝盲人前方的圖像，圖像再通過(guò)內(nèi)嵌式計(jì)算機(jī)，將信號(hào)傳導(dǎo)到這幾十個(gè)傳感器上�！皞鞲衅鲿�(huì)利用震動(dòng)的形式將所‘看’到的‘告訴’使用者。”比如前方看到的是汽車(chē)，傳感器會(huì)將汽車(chē)的輪廓逐點(diǎn)震動(dòng)給使用者。
選取障礙物圖像中部分邊緣點(diǎn)作為特征坐標(biāo)點(diǎn)，據(jù)此設(shè)計(jì)模糊控制算法識(shí)別出障礙物其大致的姿態(tài)信息。根據(jù)障礙物圖像大致姿態(tài)信息和其在視覺(jué)探測(cè)圖像區(qū)域的方位信息，設(shè)定一組虛擬目標(biāo)點(diǎn)序列，合理規(guī)劃移動(dòng)機(jī)器人的安全避障路徑。
正在開(kāi)發(fā)“觸覺(jué)地圖” 讓盲人行走更安全
不光可以知道前方障礙物是什么，“神奇背心”還能讓盲人感知到障礙物的速度是快還是慢�！斑�是以汽車(chē)舉例，如果它的速度很快，這些傳感器震動(dòng)的強(qiáng)度和頻率非�？欤粗蜁�(huì)慢，所以使用者可以有非常直觀的感受�！�
通過(guò)圖像處理，轉(zhuǎn)化為空間觸覺(jué)“上下坡也可以導(dǎo)航，準(zhǔn)確率可達(dá)90%左右�！彼螑�(ài)國(guó)透露，目前他們正在開(kāi)發(fā)為盲人“服務(wù)”的觸覺(jué)地圖，身在哪條大街，附近有什么建筑，都可以通過(guò)凸點(diǎn)觸摸�！霸倥浜鲜褂谩畬�(dǎo)盲背心’，可以讓盲人在戶(hù)外行走更加安全。”記者了解到，目前這樣的導(dǎo)盲背心還在實(shí)驗(yàn)階段，沒(méi)有投入市場(chǎng)。宋愛(ài)國(guó)告訴記者，如果投入市場(chǎng)，使用者在使用之前還需要先學(xué)習(xí)培訓(xùn)一段時(shí)間。
還有三只神奇“手” 去月球采集土壤
2013年，月球車(chē)將登陸月球。記者昨天提前見(jiàn)到了將用于采集月壤的“月球車(chē)取標(biāo)器”，看似一根鋼制卷尺，最下方是帶尖頭的鋼艙�！叭�(biāo)器的伸長(zhǎng)臂可以達(dá)到一米長(zhǎng)，能進(jìn)入10厘米的月壤中取樣，一次取40立方厘米。
“遙控機(jī)械手” 可感受物體溫度
“在研究所里，記者操作了一回“機(jī)械手”。當(dāng)物體表面是石頭紋路的時(shí)候，用機(jī)械手滑動(dòng)時(shí)，它會(huì)出現(xiàn)凹凸不平的抖動(dòng)。當(dāng)物體是熱的時(shí)候，“機(jī)械手”上的模板就會(huì)變熱。
“感官手” 能拿起柔軟紙杯
肢殘人因?yàn)槭值臍埲保瑢?duì)生活影響很大。但是在宋愛(ài)國(guó)的研究所里，已經(jīng)為殘肢人群開(kāi)發(fā)了“肌電假手”。記者看到，這肌電假肢與人手大小相同，觸感相似，利用機(jī)構(gòu)和感知功能一體化的仿生機(jī)械設(shè)計(jì)模擬人手抓合動(dòng)作，且外表覆蓋有模擬皮膚的硅膠外套。只需運(yùn)用手腕上揚(yáng)下壓的動(dòng)作就能控制肌電假肢抓取物品，例如水杯、雞蛋、鋼筆等�！拔覀兊脑O(shè)備最大的亮點(diǎn)是具有力觸覺(jué)，碰觸物體時(shí)，會(huì)以震動(dòng)的形式反饋給使用者，這一技術(shù)尚屬全國(guó)首創(chuàng)。
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