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多项知识产权武装起来的“海宝”

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  机器人的大量应用是本届上海世博会的一大亮点:微声爬壁机器人能在楼宇、飞机表面进行安保侦查作业;排爆机器人可遥控抓取、处置疑似爆炸物;平板状的智能车底检测机器人可以潜入汽车底部,用于车辆搜爆……而由复旦大学计算机科学技术学院自主研发的吉祥物“海宝”造型的机器人将为世博会“迎宾待客”。
 
  海宝机器人融入了多项知识产权成果,而异形发光二极管(LED)成为其机械架构上的“点睛”之笔。通过发光二极管,海宝机器人不仅可以根据具体环境变换表情和服装,而且能与人进行互动,学习和识别新事物。目前,研发方已经为应用在机器人上的异形发光二极管动态显示技术申请了中国发明专利。
 
  别具一格的异形发光二极管机器人
 
  “海宝机器人在世博会上的主要功能是迎宾,可通过发光二极管虚拟的表情与服装,以及机械臂的动作,实现良好的人机互动。”复旦大学计算机科学技术学院副教授张文强在接受中国知识产权报记者采访时说,“我们在这台机器人研制之初,为它设想的两个目标就是‘炫’与‘智’。”
 
  海宝机器人全身布满发光二极管,身披亚克力材质外罩,能全方位立体展现多媒体内容,突破了传统的平面显示方式。它能以虚拟与现实混合的方式,展现各种绚丽的色彩和图案,实现既“酷”又“炫”的“瞬间变身”。“智”则体现在,海宝机器人能够像小孩子一样模仿学习新事物,它的智能通过人和机器人互动行为实现,人手把手地教它,它通过学习就能够获得一定的智能。
 
  炫与智的背后,是创意与科技的融合。“我们用了1年半的时间研制海宝机器人。”张文强说,“前期创意阶段,研制团队召开了大量的研讨会,广泛听取意见,进行‘头脑风暴’。”如何使高科技成果以老百姓喜闻乐见的形式表现出来?如何把海宝机器人这个展项设计得别具一格,具有创新性?最终,研发人员确定了用虚实结合、机械实体混合发光二极管立体显示的方式来展现海宝机器人。
 
  张文强表示,运用异形发光二极管制作成的立体显示装置,可以全方位显示图文内容,能生动地表现各类卡通造型,实现多种交互方式与互动内容,色彩丰富,形式多变。“海宝”的丰富表情、与观众的互动,包括根据观众身份更换民族服装、将观众的面容显示在“海宝”胸前等功能,都可以通过这个发光二极管装置显示和表现出来。据了解,这项技术之前很少应用于机器人制造,目前已经申请了中国发明专利。
 
  多项知识产权武装起来的“海宝”
 
  “可靠性和安全性是海宝机器人在世博会上进行成功演示的关键,需要从零部件设计、选型、加工制作、检测等各个环节层层把关。”张文强表示。
 
  海宝机器人的研发人员通过建立可靠性模型,进行了耐环境设计和电磁兼容性设计,并充分考虑到静电抗扰性、浪涌及雷击抗扰性,电源波动等问题,在元器件选用与控制上也力图使其安全可靠。机器人所有线路板均采用无腐蚀焊剂焊接,经过超声波清洗,然后用专业三防漆(防潮、防盐雾、防霉)处理,确保线路板在产品寿命周期内不会被腐蚀,也不会在梅雨期间发生漏电等故障。
 
  多年来,复旦大学计算机科学技术学院一直致力于机器人的研究,并在机器人智能架构驱动方式、运动控制、人机对话等多个方面获得了知识产权。这些技术成果也被成功用于海宝机器人上。张文强表示,其中,移动机器人平台的驱动换向结构与方法已获得专利授权;为实现人机互动而研发的相关软件,也已经进行了软件著作权登记。
 
  谈到海宝机器人所采用的关键技术的市场前景,张文强表示:“使它具有初级学习能力的人工智能技术,将来可以被应用到高档机器人玩具和各种未来家用机器人产品上。而异形发光二极管虚拟立体显示技术也可以在场馆展示、多媒体视频显示等方面获得应用。”
 
  “世博会是高新技术产品的摇篮,也为它们提供了崭露头角的舞台。”张文强表示,机器人研究是自动化领域最复杂、最具挑战性的课题,是多学科高技术成果的集中体现。相信在2010年上海世博会上,机器人的出现会向人们透露出来自未来社会的清晰信号:机器人将越来越多地参与人类生活,并将成为人类社会的一员。 

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