全能機器人

楊先碧

在如今這時代，請一個優質服務的保姆越來越難了。很快我們就不必為此發愁了，因為現今的機器人越來越靈活，且越來越便宜了。最近，美國科學家開發出一款全能機器人PR2，端茶送水、拖地擦窗，樣樣能干。更為令人驚奇的是，這款機器人保姆還可以下廚做飯呢！

高性能機器人

開發PR2的是美國佐治亞理工學院教授查理·坎普。所謂PR2，是英文Personal Robot 2的縮寫，中文意思是第二代個人機器人。PR2有兩條手臂，每條手臂有七個關節，手臂末端是一個可以張合的鉗子狀機械手，可以像人手一樣抓握東西。

PR2依靠底部的四個輪子移動。在PR2的頭部、胸部、肘部和手部都安裝有高分辨率攝像頭、激光測距儀、慣性測量單元、觸覺傳感器等豐富的傳感設備，這些高科技設備就像我們的神經系統一樣，幫助機器人感知周圍的世界。

在PR2的底部有兩臺八核的高性能計算機作為機器人各硬件的控制和通信中樞，幫助機器人對傳感信息做出反應并發出正確的指令，讓機器人可以采取正確、合理的行動。PR2的核心部件采用的是英特爾微處理器芯片，其視覺系統由激光掃描和攝像機等傳感器組合而成，充電插頭則是被安裝在底座的磁石上。

PR2 操作系統是運行在GNU/Linux系統上的一套軟件系統。其中包括一些基本的機器人API函數、OpenCV圖像處理庫、Player/Stage、事件中斷機制等等。研究人員的最終目標是建立一套機器人作業系統（Robot Operating System，簡稱ROS），這將極大地促進新一代軟件的開發，重要的是將會開放其項目的源代碼。

會做多種家務

德國不來梅大學的一家實驗室對PR2進行了測試，發現PR2能夠自己開門，找到插頭并給自己充電，能拖地和吸塵，能打開冰箱取出啤酒、給人們端茶送水等。對于人類來說，做飯是技術含量相對較高的家務活，科學家一度放棄讓機器人學做飯的想法。然而，包括PR2在內的一些智能機器人的確會做飯了，盡管它們烹飪的食物還相對比較簡單。在一次測試中，PR2僅僅花了兩分鐘就做出了一張色香味俱全的煎餅。

PR2甚至可以幫助人們洗衣服。它會找出臟衣服，洗干凈并烘干，最后把它們折疊好或者掛衣架上。兩名研究人員為它特別編寫了洗衣軟件，能夠讓它把整個洗衣服分為多個步驟。這包括：找到臟衣服、撿起臟衣服、把臟衣服放進籃子里、把籃子提去洗衣機、打開洗衣機門、放臟衣服進洗衣機、放洗衣液、關上洗衣機、開始洗衣服、把衣服拿去烘干機、開始折疊洗干凈烘干的衣服或者掛衣架上去、把衣服放進衣柜去。

PR2不僅可以在人們的要求下完成一些任務，甚至可以讀懂人們的心思，因為它可以通過分析人們的動作而判斷下一步的行動。比如，午飯過后，你希望將剩下的飯菜收好放入冰箱，機器人看到你把食物放進一個飯盒，它便會去把電冰箱門幫你打開，而這正是你本來想做的下一個動作。 PR2被譽為全球第一種能夠完成一系列綜合性操作的智能型全能機器人。它不僅能干家務，而且可以陪伴人們玩耍。比如，和人們玩擊劍游戲，幫助小朋友搭積木，和人們一起打臺球。PR2身上多個攝像頭可以對臺球進行運算定位，然后出桿，基本上彈無虛發。

輔助人體行動

PR2不僅可以單獨行動，還可以直接安裝在那些行動不自如的患者身上。美國四十多歲的中風患者亨利已經享受到這樣的好處。亨利由于腦干中風而四肢不能動彈，當他看到有關PR2的電視節目后，就聯系到坎普教授，詢問自己能否得到機器人的幫助。坎普教授為亨利開發了多種新接口和程序，把PR2的各個部件安裝到了亨利身上，結果亨利可以通過接口激活機器人自如行動，比如在房間里繞行、打開抽屜、移走物件。當然，最讓他興奮的是在PR2的幫助下，他能自己在臉上撓癢癢，甚至還能操縱PR2為自己刮了胡須。

就像我們現在用的個人計算機（PC）一樣，個人機器人（PR）在將來也有望普及，盡管它現在的售價高達40萬美元。然而，在三十年前，我們也沒有想到家家戶戶可以有計算機。同樣，機器人保姆降至1萬美元左右時，每家每戶都可能有一個或幾個機器人在家里忙碌著，把我們的家打理得井井有條，空閑之余還是我們的好玩伴。

編輯：劉雨濛 lymjcfy@163.com