對智能機器人功能的探究

彭楷文

一個偶然的機會，我在爸爸的辦公室見到了名字叫NAO的小家伙，它可愛的外形瞬間吸引了我，我迫不及待地要爸爸讓NAO來表演一下，伴隨著音樂，NAO跳起了邁克爾·杰克遜的舞蹈。它優雅的舞姿，靈巧的動作，儼然是一個舞蹈家。然而爸爸卻說跳舞只是它功能的一部分，它其實是一款人工智能機器人，具備各種功能并能夠和人親切地互動。這使我產生了探究“機器人是如何認知世界”的想法，于是我便開展了實驗。

觀察發現

（1）NAO能看到世界：它能夠在開機后走到紅紙所在的地方；

（2）NAO能聽到世界：它能夠在周圍發出聲音后，找到聲音發出的方向；

（3）NAO能感覺世界：它在碰到障礙后會后退轉向。

探究方向

（1）NAO是如何走到指定的地點的；

（2）為什么NAO在碰到障礙后會后退轉向；

（3）NAO通過什么途徑找到聲音發出的方向。

進行探究

探究一：NAO是如何走到紅紙處的

探究步驟：

（1）啟動機器人，在它前方50cm處放置一塊紅紙（30cm×30cm）。

（2）用膠帶遮擋住機器人的前方攝像頭，重復步驟（1）。

（3）將環境由明亮轉為昏暗，重復步驟（1）、（2）。

（4）收集數據，制作表1。

實驗結果：NAO機器人走到紅紙處這個功能，只有在不遮擋攝像頭并且環境明亮的時候才能成功；說明了NAO是用它頭部的攝像頭準確識別到紅紙后，才能順利走到紅紙處。

探究二：為什么NAO在碰到障礙后會后退轉向

探究步驟

（1）在機器人前進方向上放置障礙物。

（2）啟動機器人及相應的應用程序。

（3）觀察機器人行走狀況。

（4）在機器人行走過程中分別用手觸碰機器人的腳部、腹部、胸部、頭部，重復步驟（1）、（2）、（3）。

（5）收集數據，制作表2。

實驗結果：只有用手觸碰腳部的實驗獲得了成功，說明了NAO機器人是靠腳部的感應來實現碰到障礙物時后退轉向的功能的。

探究三：NAO通過什么途徑找到聲音來源的方向。

（1）啟動機器人及相應的應用程序。

（2）分別在機器人的前面、后面、左邊、右邊制造較為明顯的響動（如拍手、播放音樂等）。

（3）觀察機器人頭部轉動狀況。

（4）對步驟（2）中各情況的數據進行記錄，制作表3。

實驗結果：機器人不能識別前方和后方的聲音，只有左右的聲音才能引起機器人的反應。

1.智能機器人NAO是用頭部的攝像頭清晰準確識別到紅紙后，才能順利走到紅紙處。

2.智能機器人NAO在碰到障礙時會后退轉向是由它腳部感應來實現的。

3.智能機器人NAO對聲音來源識別具有一定的局限性，只能識別左右兩邊的聲音，而不能識別其他方向的。

我的夢想——

我好奇為什么NAO能夠“看見”世界？它真有一雙眼睛嗎？為什么它能聽到聲音？它真有一對耳朵嗎？為什么它能感覺物體，它真有觸覺嗎？我閱讀了有關NAO的介紹，原來它小小的身材，里面卻有很大的門道：它的頭部有一臺計算機，身體各個部位還有很多傳感器，正是這些器件讓機器人有了視覺、聽覺、觸覺。我夢想能夠在未來做出自己的機器人。endprint