機器人亮相世博 能唱會說心智會“發(fā)育”" src="http://files.chinaaet.com/images/2010/05/05/17923793683264.jpg" style="width: 375px; height: 500px" />

海寶機器人

科技掃描

LED“海寶”三種模式

普通模式———可循環(huán)說話和做動作；

高級模式———可換裝、拍照及互動；

VIP模式———可進行物體識別。

 LED和機器人是上海世博會上的科技亮點，兩者在城市最佳實踐區(qū)的上海案例館融為一體———亮相于“滬上生態(tài)家”的海寶機器人以LED制作，隨時能換裝、歌唱、對話；國際領先的“自主心智發(fā)育”則讓它超越其他機器人———作為場館迎賓員，“海寶”將在6個月時間和7000萬人流中不斷“成長”。

已是第三代

2009年初，上海電氣電站集團提出“滬上生態(tài)家”還缺臺海寶機器人，希望復旦為此研制一個，作為第三代機器人的“海寶”應運而生。

2003年，復旦78級校友、美國密歇根州立大學計算機與工程學院教授翁巨揚成為復大特聘講座教授時，提出了“自主心智發(fā)育”理論。同年，“肢體化智能實驗室”成立。當理論研究逐步成熟，機器人便擔當了把理論成果付諸實踐的重要平臺角色。

相關學科的張文強副教授與張睿等人在翁巨揚教授的帶領下，開始了“自主心智發(fā)育算法和智能機器人”的理論研究。

張文強覺得，相關理論已比較成熟，世博會正是一個展示成果的絕佳契機，項目最終敲定。

2005年，復旦百年校慶時，張文強團隊從理論跨越到實踐，推出首個機器人“復旦一號”，具有1歲小孩的智力。隨后，“復旦二號”復娃機器人的成功研制，推進了理論的研究。“海寶”的誕生，在這個機器人家庭中已是孫輩。

LED懂“換裝術”

“Hey Jude，don‘t beafraid……”“換”上貓王演出服，“戴”上墨鏡，扮相朋克的“海寶”唱起披頭士樂隊的經(jīng)典曲目《H eyJude》，這是2010年3月18日“海寶”首次在復旦大學計算機研究所向媒體亮相的情形。

其實，在“海寶”的衣柜里還“藏”著西服正裝、超人制服、夏威夷草裙等各式風格的著裝；時而披上姚明的11號戰(zhàn)袍，時而套上楊利偉的太空服，“海寶”瞬間就能炫出最酷的行頭。“比‘變臉’還要快。”復旦大學軟件學院張睿老師介紹，幫這個1.8米高、100公斤重的海寶機器人實現(xiàn)換裝的，是布滿全身的LED.

“最大的困難就是L E D這一塊。”張睿說。他在團隊中負責電子線路部分。傳統(tǒng)的圖像顯示主要是平面方式，機器人也只能用普通顯示器實現(xiàn)臉部的變化。為了做成曲面狀顯示的“海寶”，張?；ㄙM大量精力對L E D進行選型、拼接、設計內(nèi)部電路，最終使“海寶”實現(xiàn)換裝的效果，“畫面通過L E D顯示，隨時變，馬上變，我們要把它做出一種‘炫’的效果。”

機器人會學習能變聰明

2008年底，張文強帶領海寶機器人研制團隊著手前期創(chuàng)意，探討如何融入世博元素，最終決定，海寶不僅要“炫”，還要“智”。

在研究室的電腦桌上，攝像頭來回擺動，反復地拍攝同一張椅子。

“這是在做物體識別測試”，張文強說，這正是團隊為海寶機器人選定的展示“智”的方式，運用“自主心智發(fā)育技術”的“海寶”可以像個嬰孩一樣，通過多次重復的學習，逐漸認識越來越多的東西，提高智力水平。這項復旦獨立研發(fā)的技術，目前在世界上處于領先地位。

“發(fā)育”的概念模擬了孩子成長過程。孩子的心智發(fā)育是通過父母反復的教育、與周圍孩子的交流及對環(huán)境的摸索來發(fā)生的。

“海寶”機器人也一樣，當它看到一件物品，能夠根據(jù)一套算法提取物體特征，建立數(shù)據(jù)庫。研究人員反復地告訴它這是什么，經(jīng)過多次“學習”，當機器人再遇到這個物體，并與數(shù)據(jù)庫的特征相匹配，它就能夠知道這個東西就是研究人員曾經(jīng)“教”過它的，從而實現(xiàn)心智的發(fā)育。在過去，傳統(tǒng)的機器人學習必須通過編寫新的程序來完成，運用“自主心智發(fā)育”技術，無須重新編程，機器人就能認識新事物。

由此，“海寶”擁有了與游客互動的能力———它能模仿游客簡單的手臂動作，游客在它面前逗留時間長，“海寶”能感知游客對自己有興趣，它會自動進入高級的互動模式，主動邀請游客拍照，并將照片顯示在自己胸口。

跨學科團隊保障運行

海寶的制作團隊有二三十人，包括復旦的本科生、碩士生、博士生，還有6位帶隊老師；師生們來自不同專業(yè)，是一個跨學科組合。

“海寶”具有三種模式：普通模式、高級模式和V IP模式。普通模式時，“海寶”不需要人員的操作，可以循環(huán)說話和做動作；高級模式可以換裝、拍照以及互動；進入V IP模式，“海寶”就能夠進行物體識別。

為照顧“海寶”，團隊準備了全套的應急方案。一旦“海寶”發(fā)生故障，團隊與配套公司將于四小時內(nèi)響應，進入現(xiàn)場維修，“手臂我們備了兩套，萬一一套壞了，另一套趕快拆下來更換上去。”

據(jù)悉，除了在“滬上生態(tài)家”迎賓的海寶機器人，“復旦二號”復娃機器人也已確定作為展品進入世博會博物館；兩代機器人將在世博園區(qū)聚首。