即插即用电脑机器人_互动科普

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即插即用电脑机器人

admin  发表于 2017年09月18日


“就是这儿?”站在这毫不起眼的店面前,我心里不由得起了嘀咕。这里是宾州的一个小镇扬伍德(Youngwood),这家店以前是个纹身工作室。百叶窗紧紧遮蔽着它的窗户,门上则贴着封条。房子上没有标识,甚至连门牌号码都没有。难道那个雄心勃勃发展新型机器人的计划就产生于这么古怪的一个地方吗?

但是当Thomas J. Burick打开房门,我看到他那张小工作台上放着三个“个人电脑机器人”原型,意识到这位34岁的企业上可不是个普通的发明者。这些半米高的机器人看起来就像被卡迪拉克重新设计过的星球大战机器人R2-D2。Burick说他用了一年的时间来珩磨这些机器人的外型,这在正统机器人学里几乎是前所未闻的,因为在那里通常是功能胜过外型。

然而对Burick来说,外型也是一种功能,一开始就设计出合适的外型非常重要。这可是他毕生的梦想,这个梦已经花光了他所有的积蓄。“还是个孩子时,我在电视上看到《星际迷航》,就感叹,要是能像Will Robinson那样,拥有一个能保护自己的机器人就好了。那可是任何人都梦寐以求的好朋友啊。”他说这些时,脸上还带着孩子般的热忱。读七年级时,Burick就装配了一台声控机动机器人,髙中时他又组装了一个自动灭火巡游车。

随着年龄的增长,Burick开始涉足低端微处理器,伺服系统和传感器,这些业余机器人制造者如今所使用的玩意,但他最终还是因受挫而放弃了。他的工作是零售,出售消费类电子产品,而不是制造它们。由于缺乏编程和电子工程方面的正规训练,“学习过程非常艰难,”他说道,“我觉得必须另外寻找一条更好的方法。”

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18个月前,这个更好的方法终于出现了。当时他正在修理一台通用White Box组装个人电脑。他在离这里半个街区的地方开了一间小电脑店,在那里他用配件组装成整机并出售。如果机器人也能像台式电脑一样,用可互换的商品化配件装配有多好。更妙的是,假如有一个机器人平台能适配目前市场上那数千种即插即用电脑外设和配件该有多好。

这些很快就会成为现实了。Bruick新成立的White Box Rototics公司正准备在今年夏天大规模生产三种机动机器人的底盘。立在工作台上的这三种机器人的最终原型,看起来区别相当大。

Burick把手放在912 HMV上说:“这是专门设计用来做保安的。”“它用的漆就是‘悍马’H2上使用的那种,”他指出。这个机器人的前面装有Hella牌车灯,头部和腹部装有网络摄像头。“当你不在家的时候,它可以在家里巡逻。一旦发现有大的声响或者不熟悉的人,它就会给你发email或者呼你。”

Burck指着另外一台同样大小和形状的白色机器人说:“我们称这个为912 MP3。”但它的背上装有彩色LCD显示屏,肚子中间有一排立体声控制面板,头上不再是摄像头,代之以一盏醒目的蓝灯。“我们这么设计是要吸引青少年,他们可以把它用作卧室里的电脑。它以根据声音命令下载音乐或者播放DVD。”

但目前还是第三种机器人,最基本的一个型号,更能体现Burick的想法,它的外壳被拆开,以展现其内部结构,这三兄弟都采用了这种构架,这样它们就可以像装轮子的PC机一样工作。

一个简单的金属框架最多可以在不同位置装6个托架。Burck解释说:“所有电子配件都装配在这些可以插拔的托架上。”其中一个托架上装配主板,目前采用的是威盛公司一款小型的Mini-ITX主板。电路主板上面集成了和Intel兼容的微处理器、512M内存,视频、音频和网卡芯片,其大小只有面包盘那么大。另一个托架上装着两个强劲但又廉价的12V电池,使用它们,机器人在一次充电后可连续工作3个小时。标准的笔记本硬盘,CD刻录机,DVD驱动器,几乎所有你在CompUSA公司能找到的电脑配件都可以可靠的安装在这些位于机器人体内的托架上。

Burick指出:“这些机器人运行在WindowsXP之下,因此它们可以做电脑能做的任何事。”而且它们还能做到电脑做不了的事情,比如说移动。金属框架下面是一个驱动装置:两台马达连接着两个0.1米的轮子和一个安在弹簧上的硬塑料球。他说道:“这个聚甲醛树酯球让机器人即使在不平的表面上依然能保持稳定。当机器人发生翻转和旋转时,它可以让机器人准确回到原来的位置。而这整套驱动装置仅仅使用了四颗螺钉。如果你想替换它,比如说用坦克上那样的履带,这个活儿只需短短5分钟。”他希望最终可以提供一种能爬楼梯的备选驱动装置。

Burick满怀热情地把一台1.8千克重的机器人放到地上,启动了它。出乎我的意料,这台0.46米高的漫游者比我的笔记本电脑还安静。像所有电脑一样,它背部有端口可以连接显示器、键盘、鼠标和网线等设备,启动这个机器人只需要在它的主板上插入一个不贵的WiFi接收器。Burick通过无线接人,登陆到机器人的系统中。“好了,现在这个软件已经在机器人上运行。”他边说边运行了Robot Control Center程序,他从Evolution Robotics公司获得了该软件的授权。

点击程序中的按钮,Burick驱动他的机器人驶向角落里蒙尘的20岁“荒地小英雄”(Heath Hero Junior)机器人。当两者相距0.9米左右时,这台912机器人停了下来,用它的合成语音说道:“你好啊,小英雄。”

这真是个不错的鬼把戏,当我亲自运行这个程序后,发现让机器人执行这种仿智能行为相当简单。屏幕上的一个小窗口显示了机器人通过它的摄像头“眼睛”看到的景象。Burick在地板上放了一个《星际迷航》中的B9机器人模型,随后我就驱动912机器人去探测它。我点击“捕获”按钮,机器人就把这个图像存入到它的识别物清单之中。我让912后退、转身,然后这儿点一个对话框,那儿选一条菜单,就创建了一个新行为。点击仅仅6次之后,我就教会了912—项新本领:只要看见B9玩具就说一句话。而我确确实实成功了:即使在1.2米远,角度也怪异的地方,912还是认出了B9玩具并说:“嘿,给我滚开!”

这个小例子微不足道,但它背后却有着一个强有力的组合:易用的软件和易定制的硬件。插上麦克,这个机器人就能响应声音指令。配备一个红外识别器,在机箱里装上一些喇叭,它就又成了一个能跟着你满屋跑的CD播放器。给它装配一双钳臂,就可以教会它隔天清扫猫窝了。

由于底盘同样可以由生产电脑机箱的厂家生产,这些电脑机器人的价格不过是1000美元,基本上和一台像样的台式机价格相当。Burick宣称:“我的目标是让这些机器人足够便宜,让14岁的孩子能用他卖报赚得钱买一个。我要让人们像使用白画布一样使用我的机器人平台,让人们自由发挥想象力。”

[何毓嵩/译杨光/校]


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