摘水果、当助教、检测风电塔，多款机器人亮相世界机器人博览会
在北京北人亦创国际会展中心，一款名为“长城龙”的机甲龙摆头吐雾，发出咆哮，吸引了不少观众驻足围观。8月21日，2024世界机器人大会在这里开幕，最受瞩目的世界机器人博览会同步举行，169家企业600余件创新产品参展，27款炫酷的人形机器人集中亮相，上演“机器人总动员”。通过科技创新，机器人正日渐频繁地出现在生活中，成为人们的帮手。
消防机器人能够探测生命体的存在
“当我喊出‘救命’的时候，机器人立刻就启动了救援程序，感觉就像在电影里一样。”在山东国兴智能科技股份有限公司展出的一款防爆消防灭火侦查机器人旁，一位观众兴奋地说。
展出的防爆消防灭火侦查机器人。实习生姜扬涛摄
易燃易爆、有毒、缺氧、浓烟……这些危险环境是消防救援中的挑战。这款机器人具备强大的侦查和灭火能力，能够代替消防救援人员进入危险的灾难现场。
据公司销售经理王春虎介绍，机器人搭载了一个进口的消防水炮，最大流量可达80升/秒，支持水和泡沫两种模式，射程高达85米，可在安全距离内进行灭火。同时，机器人通过集成的红外热像仪，能够探测到生命体的存在以及火源的温度分布，确定火源中心点，为灭火行动提供数据。
此外，它还拥有图像采集功能和双向语音功能，能够实时传输现场情况，并与救援人员进行沟通。“在距机器人五米内对着它喊出‘救命’，机器人会立即反映给终端，实施救援。”王春虎说，这款机器人的设计就是为了让消防员能够在不直接暴露于危险环境的情况下完成任务。
模拟劈叉、弯腰，机器人可灵活定位摘水果
在国家农业智能装备工程中心的展厅内，一款名为“灵展1号”的农业专用机械臂正在展示“摘水果”绝技。这款机械臂不仅能够灵活地避开障碍物，还能模拟“劈叉”和“弯腰”动作，利用视觉识别系统自动定位并摘取草莓。
“灵展1号”之所以能完成这些高难度动作，得益于其独特的设计。据北京市农林科学院研究员熊亚介绍，这款机械臂结合了串联机构与单轨双滑块机制，使其在狭小空间内也能灵活作业，并以更快的速度、更准确的位姿控制完成动态抓取任务。与传统工业机械臂相比，“灵展1号”的操作空间扩大了约三倍，展现出更强的移动抓取能力和灵活性，使其能够在复杂环境中执行高难度任务。
“灵展1号”是海淀区农业农村局和北京市农林科学院携手资助研发的产品之一，与之配套的还有移动机器人平台“田野漫步者1号”。该机械臂融合了多项开创性技术，已经成功斩获两项国家发明专利。
目前产品还处于测试阶段，熊亚说，“我们希望通过进一步的优化和完善，让它在未来能投入到实际的农业采摘工作中去。”
爬壁机器人高空作业，提高检测准确率
在吉泰智能的展位前，专门用于高空作业的爬壁机器人吸引了参观者的目光。“我们的产品基本针对能源领域的垂直应用，特别是那些需要高空作业的地方，比如风电塔和锅炉等。”吉泰智能副总经理朱晓松说，这些地方往往需要工人在百米以上的高度进行维护和检查工作，存在较高的安全风险，机器人可以替代人类从事这些高危作业。
其中一款爬壁机器人搭载了一系列传感器和检测设备，能够爬到锅炉内部的水冷壁上进行检测工作。朱晓松说，传统方式依赖人工点检，需要搭建脚手架或使用升降机，非常耗时。另外，人工登高采用手持设备点检，巡检检修依靠个人经验，疏漏的概率较高。而且数据通常采用Excel表格或手机拍照的方式记录，比较零散，难以有效利用。
相比之下，爬壁机器人可以进行自动化检测，实现后台检测、数据传输和数据分析等多种效果，不仅提高了检测效率和准确性，还大大降低了高空作业风险。
履带式底盘装上“智慧大脑”
在中信重工展厅，不少观众拿起遥控体验ROS履带式底盘。中信重工开诚装备智能有限公司的王永利说，这款ROS履带式底盘采用了防水、小型化、轻量化的设计，低重心布局使其运行平稳，能够轻松通过山地、沙地等复杂地形。它还配备了独立悬挂减震系统，具有很强的抗冲击能力。
同时，这款底盘具有ROS标准接口和丰富的接口拓展能力，可方便扩展安装摄像头、深度相机、机械臂等设备，实现多种功能，适用于教学、科研以及产品二次开发。搭载ROS系统的智能履带式底盘装上了“智慧大脑”，实现精准控制、灵活编程与高效协同。
机器人助教可评估学生情绪状态和参与度
在北京爱宾果科技有限公司展台，一群孩子围住机器人提问：“宾果，宾果，为什么天空是蓝色的？”机器人迅速理解并回答：“这是因为大气中的氮气和氧气分子会散射太阳光中的蓝色光波，让我们看到的是蓝色的天空。”和机器人对话让孩子们倍感兴奋，他们在出题考机器人助教的同时，也记住了科学知识。
记者了解到，不同于传统的语音助手仅能针对单个问题给出答案，这款机器人助教基于先进的生成式大语言模型，能够与孩子们进行多层次的对话交流，激发他们的学习兴趣。机器人还配备了一个摄像头，可以捕捉孩子们的眼神、表情及肢体动作，帮助教师评估学生的情绪状态和参与度，为教师提供实时反馈，以便调整教学策略。
除了辅助教学之外，机器人助教还能讲故事、唱歌，甚至与孩子们一起跳舞，激发孩子们的学习兴趣和创造力。据公司工作人员介绍，目前爱宾果机器人助教已经在全国1.3万所学校投入使用，涵盖幼儿园和小学阶段的教育机构。
人形机器人可精准收纳工具
“咚、咚、咚”，在中国科学院自动化所展区，一款人形机器人迈着沉稳的步伐来到工具墙边，把扳手放在指定区域，完成工具收纳任务后，它又抓住一个圆形零件，放在另一个机器人的工作台上。
“这款是我们人形机器人Q系列中的Q3，展示的是人形机器人在工业场景下的作业能力。”该所助理研究员吴亚雄说，机器人的双臂都有7个关节自由度，上半身比较沉，下半身负载大，所以机器人有点重，但操作任务时性能会比较好。
据他介绍，目前的机械臂大多用5-6个关节自由度实现，7个关节自由度和人的手臂一样，灵活性会更好。多出来的自由度体现在手腕上，使机械臂在伸进狭小空间时也能抓取，但在控制上存在难度。为此，科研团队应用了乔红院士提出的环境吸引域理论，降低对传感信息的依赖，实现高精度装配。
“环境吸引域可以理解为运动控制算法之前的一个决策算法，使其找到更好的操作策略来完成任务。比如人把一个轴装进一个孔里，会探索轴和孔的角度、用多大力才能柔顺地实现，决策算法也会模拟人手，根据环境信息进行决策。”吴亚雄说。
新京报记者张璐实习生姜扬涛
编辑刘梦婕校对薛京宁