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機(jī)器人

校園機(jī)器人演繹青春夢(mèng) 跳舞打球樣樣精通

星之球激光 來(lái)源:北京晚報(bào)2013-11-08 我要評(píng)論(0 )   

周末的早上,晨霧籠罩下的校園還在沉睡,整個(gè)校園顯得有些沉寂。然而,操場(chǎng)西側(cè)的體育館內(nèi),卻已是人聲鼎沸,一片熱火朝天:音樂(lè)聲音再調(diào)大一些,程序重新再試一下 這里...

    周末的早上,晨霧籠罩下的校園還在沉睡,整個(gè)校園顯得有些沉寂。然而,操場(chǎng)西側(cè)的體育館內(nèi),卻已是人聲鼎沸,一片熱火朝天:“音樂(lè)聲音再調(diào)大一些”,“程序重新再試一下”……

  這里是首屆華北五省機(jī)器人大賽的賽場(chǎng)。來(lái)自北京、天津、內(nèi)蒙古等地33所高校的280支隊(duì)伍將在此進(jìn)行16個(gè)項(xiàng)目的角逐,臺(tái)灣建國(guó)科技大學(xué)作為特邀高校也參加了比賽。足球、長(zhǎng)跑、雙人舞、高爾夫、田徑賽、武術(shù)、擊劍,機(jī)器人們拿出了十八般武藝,各顯神通。

  高山族“情侶”

  跳起了《茉莉花》

  “好一朵美麗的茉莉花,好一朵美麗的茉莉花,芬芳美麗滿枝椏,又香又白人人夸。”悠揚(yáng)的江蘇民謠響起,一對(duì)“情侶”身穿高山族服飾,緩緩亮相舞臺(tái)。兩個(gè)“人”左伸展右蜷曲,動(dòng)作一致,步調(diào)協(xié)調(diào),贏得周圍一片贊嘆。

  這是來(lái)自臺(tái)灣建國(guó)科技大學(xué)的雙人舞團(tuán)隊(duì)。他們的舞臺(tái)與其他隊(duì)伍比起來(lái),顯得似乎“繁瑣”了些:與底座垂直相連了一個(gè)投影儀,上面播放著臺(tái)北101大樓前的快閃活動(dòng);舞臺(tái)旁邊,豎著一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的LED字幕顯示屏。領(lǐng)隊(duì)黃彥豪自豪地介紹說(shuō),背景視頻搭配舞蹈表演是他們此次比賽的最大亮點(diǎn)。

  “在決定采納這個(gè)創(chuàng)意之前,我們?cè)诰W(wǎng)上查了很多的資料,后來(lái)發(fā)現(xiàn)這樣的形式從來(lái)沒(méi)有被采用過(guò)。”

  黃彥豪介紹說(shuō),背景播放的快閃活動(dòng)是今年6月15日在臺(tái)北101大樓前發(fā)起的,來(lái)自內(nèi)地、日本、韓國(guó)、馬來(lái)西亞等地的很多觀光客都參與了快閃活動(dòng)。“我們想通過(guò)這樣一個(gè)視頻來(lái)展現(xiàn)各種文化的融合性。”

  除了利用背景視頻來(lái)展現(xiàn)文化的融合,在背景音樂(lè)的選擇上,黃彥豪和他的團(tuán)隊(duì)也煞費(fèi)了一番苦心。團(tuán)隊(duì)中年紀(jì)最小的張嘉宏說(shuō),除了以內(nèi)地家喻戶曉的《茉莉花》作主打歌曲,還特別選擇了《高山青》、《望春風(fēng)》組曲,期望以此喚起兩岸的共同記憶。

  “《望春風(fēng)》是臺(tái)灣早期的四大名曲之一,對(duì)于早期在臺(tái)灣生活的人們來(lái)說(shuō),這首曲子可以說(shuō)是人盡皆知,對(duì)臺(tái)灣人來(lái)說(shuō),它象征著一種親切感。而《高山青》(又名《阿里山的姑娘》)更多地代表了兩岸的一種共性,曾經(jīng)有作曲家說(shuō)過(guò),‘有中國(guó)人在的地方就會(huì)聽到《高山青》的歌聲’,這就很能說(shuō)明這首歌曲的分量了。我猜在場(chǎng)的人肯定都聽過(guò)這首歌。這兩首歌都是由閩南語(yǔ)演唱,我們怕大家會(huì)聽不懂,所以特意準(zhǔn)備了字幕顯示屏。”

  舞蹈的編排是整個(gè)流程的關(guān)鍵。黃彥豪說(shuō),整個(gè)團(tuán)隊(duì)在網(wǎng)上搜集了幾乎所有《茉莉花》的伴舞視頻。但是實(shí)際操作起來(lái),還是覺(jué)得很難。“畢竟機(jī)器人跟真人不一樣,動(dòng)作太小,無(wú)法展現(xiàn)舞蹈的美;動(dòng)作大了,平衡問(wèn)題又會(huì)比較麻煩。只能邊寫邊看,邊寫邊調(diào)。先確定手部動(dòng)作,再?zèng)Q定腳部動(dòng)作。”

  “腳部動(dòng)作編排是最難的,因?yàn)樯婕捌胶獾膯?wèn)題,其中還包含單個(gè)動(dòng)作的平衡和連續(xù)動(dòng)作的平衡。做到單個(gè)動(dòng)作的平衡還不難,但是連續(xù)起來(lái)就有可能會(huì)跌倒。所以就要反復(fù)進(jìn)行調(diào)整。

  舞蹈機(jī)器人“改行”打高爾夫

  整個(gè)早上,李浩都在忙著為他的“愛(ài)將”做著比賽前最后的調(diào)試。

  “其實(shí)機(jī)器人跟我們?nèi)艘粯?,到了陌生環(huán)境也會(huì)怕生,也會(huì)水土不服,所以比賽前一定得調(diào)試,讓他盡快熟悉周圍環(huán)境和比賽場(chǎng)地。”李浩邊說(shuō)著,邊埋頭拿著鼠標(biāo)點(diǎn)來(lái)點(diǎn)去。

  李浩已經(jīng)與他“愛(ài)將”朝夕相處了一年多,這是倆哥們兒首次并肩亮相高爾夫球賽場(chǎng)。今年讀大三的李浩來(lái)自北京信息科技大學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)專業(yè)。在大二的時(shí)候,他曾經(jīng)參加過(guò)機(jī)器人舞蹈類比賽。“這兩種類型比賽的編程還是挺不一樣的。舞蹈類比較強(qiáng)調(diào)觀賞性,只要你對(duì)機(jī)子的硬件結(jié)構(gòu)有所了解,能夠判斷出機(jī)器人什么樣的動(dòng)作能做到,什么類型動(dòng)作做不到,動(dòng)作與動(dòng)作之間怎么銜接,這就夠了。但是,高爾夫球比的是算法的精準(zhǔn)度,其編程要繁瑣得多。”

  自從大二的時(shí)候跟手中的這個(gè)機(jī)器人結(jié)緣之后,調(diào)程序幾乎成了李浩生活中重要的組成部分。“雖然大三專業(yè)課任務(wù)很重,但是我每天都還是要抽出一兩個(gè)小時(shí)來(lái)調(diào)程,每天不見上它一面,感覺(jué)跟少了點(diǎn)什么東西似的。”李浩笑言自己恐怕是患了“情感依賴癥”。

  李浩說(shuō),打高爾夫的程序沒(méi)有最完美,只有更完美,自己一直在改進(jìn)的路上。但是有的時(shí)候也會(huì)越改越糟。

  “有的時(shí)候它也不懂我的心,不按預(yù)期的算法走。調(diào)了半天沒(méi)反應(yīng),我就不想理它了,甚至?xí)€氣不愿意再去碰它。其實(shí)我也知道,本質(zhì)原因還是程序設(shè)計(jì)出了問(wèn)題,我再怎么拿機(jī)器人當(dāng)人看,它也不會(huì)真的故意跟我鬧別扭,不按我調(diào)的來(lái)。”

  但是也會(huì)有驚喜,有時(shí)候不經(jīng)意在程序上改了一個(gè)很小的地方,卻發(fā)生了質(zhì)的改變,精準(zhǔn)度大幅度提高。“有一次改了個(gè)小地方,結(jié)果十球五中一下子提高到了十球七中。調(diào)程就是這樣,一個(gè)小的細(xì)節(jié)往往起到關(guān)鍵性的作用。”

  飛行模擬器

  圓我的“藍(lán)天夢(mèng)”

  “尾翼下翹,前副翼上升,飛機(jī)尾部抬升,頭部俯沖,咻,飛機(jī)平穩(wěn)落地。”來(lái)自天津工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的王加富,正在給各位評(píng)委演示著他們的創(chuàng)意設(shè)計(jì)作品——飛行模擬器,該項(xiàng)目是本次機(jī)器人大賽的特設(shè)項(xiàng)目。

  最初產(chǎn)生制作飛行模擬器的想法,是源自一次參觀。“當(dāng)時(shí)我們跟一家制作飛行員模擬訓(xùn)練艙的企業(yè)合作,完成了一個(gè)橫向項(xiàng)目,制作了飛機(jī)油門臺(tái)的控制設(shè)備。去公司參觀時(shí),一個(gè)個(gè)的模擬訓(xùn)練艙,一下子勾起了我內(nèi)心的飛翔夢(mèng)想。我覺(jué)得可能每個(gè)男孩子心中都有一個(gè)飛上藍(lán)天的夢(mèng)想,后來(lái)就萌生念頭,要不我們也做一個(gè)吧。”

  王加富他們選擇飛行模擬器參賽,還有另外一層考慮。“現(xiàn)在我們大家經(jīng)常會(huì)坐飛機(jī),但是坐在飛機(jī)上,大家都看不到飛機(jī)是怎么起飛、降落的,所以我們想要讓這樣一個(gè)小小的設(shè)備來(lái)讓大家了解飛機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。”

  王加富口中這個(gè)“小小的設(shè)備”,其實(shí)一點(diǎn)也不小。長(zhǎng)一米,高一米半,重達(dá)一百多斤。也正是因?yàn)轶w積太過(guò)龐大,它的“真身”未能運(yùn)達(dá)現(xiàn)場(chǎng),王加富只能遺憾地通過(guò)事先錄制的視頻進(jìn)行解說(shuō)。

  今年暑假,王加富的團(tuán)隊(duì)正式開啟了飛行夢(mèng)想。先是從好幾套方案中,取其精華,去其糟粕,綜合了一套完善的方案。接著在電腦上做三維仿真,出工程圖,找加工廠加工零部件,組裝,一切進(jìn)行得有條不紊,但是組裝完成之后卻出事兒了。

  “我們?cè)囘\(yùn)行的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)設(shè)備底下有一個(gè)支撐軸在晃動(dòng),這有點(diǎn)出乎我們的意料,左思右想,也想不通是哪里出了問(wèn)題。”

  查工程圖,找資料,最后實(shí)在沒(méi)轍的王加富向自己的老師求救。老師為他們介紹了一個(gè)做教具的老師傅,老師傅火眼金睛,一眼看出了毛病所在。“老師傅說(shuō)我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)承載面太小,得加大支撐軸與底面的接觸面積。我們這才恍然大悟。”

  對(duì)于飛行模擬器的應(yīng)用前景,王加富也想得很清楚。“我們希望可以放到少年宮或科技館,給小朋友模擬演示飛機(jī)的起飛降落;另外,可以走進(jìn)高校課堂,當(dāng)作教具使用,放在如空氣動(dòng)力學(xué)或者機(jī)械結(jié)構(gòu)的課程里,因?yàn)槲覀兡M器機(jī)翼的翻轉(zhuǎn)、起飛、降落,很多方面都涉及空氣動(dòng)力學(xué)的知識(shí)原理。我們最期望的是可以放在游戲廳里,成為類似虛擬賽車的飛機(jī)模擬駕駛。當(dāng)然,要實(shí)現(xiàn)這一步,我們還有很多地方需要完善。”#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#

 

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