不同于以往以人力為主的服務方式，“智慧化”是北京冬奧會場館最大的亮點。此次冬奧會中，防疫機器人、引導機器人、遞送機器人、物流機器人、炒菜機器人、送餐機器人等各類黑科技機器人接連亮相場館，盡顯冬奧“科技范兒”。在冬奧會過程中這些機器人有哪些應用呢？

機器人總動員，站好冬奧防疫崗

防疫問題作為安全辦會的重中之重，北京2022冬奧會組委會早已做好了準備。除了吸取疫情伊始至今所積累的豐富抗疫經(jīng)驗，北京2022冬奧會組委會還動用了各種機器人來助力疫情防控。

作為可穿戴式連續(xù)測溫設備，“體溫貼”是工作人員防疫的第一道防線。一個智能測溫計加一個大號創(chuàng)可貼為什么能被稱為黑科技？這就算是機器人了？

其實在某種意義上來說，也可以將“體溫貼”看作是測溫機器人。據(jù)了解，搭載了生物芯片和溫度傳感器的“體溫貼”貼在腋下，可實時監(jiān)控工作人員體溫，遠程監(jiān)控系統(tǒng)每3秒采集一次體溫數(shù)據(jù)，如果工作人員體溫有異常，系統(tǒng)會自動報警，以短信方式通知防疫管理人員。

“體溫貼”檢測的不僅僅是實時體溫，還具備定位功能。

“這種定位功能可以跟蹤記錄相關人員的行動路線，掌握體溫異常者的接觸人群，做到防疫信息快速掌握。”河北工業(yè)職業(yè)技術學院工業(yè)基礎部副教授胡孟謙說，相比“先測溫、再記錄、再報送”的機器人傳統(tǒng)工作方式，“體溫貼”的實時監(jiān)測功能大大降低了精準測溫的工作負擔和管理成本。

除此之外，消毒也是北京冬奧會防疫的重要一環(huán)。

由中國科學院自動化研究所復雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室先進機器人團隊研發(fā)的機械臂智能消毒機器人能進行強力表面消殺，它能產(chǎn)生265-275納米的深紫外線，僅需3-5秒的照射，就可以殺掉物體表面90%以上的細菌和病毒，能夠?qū)崿F(xiàn)對運動員裝備和復雜物體表面等高效、精準的消殺。

與普通消毒機器人不同，這款機械臂智能消毒機器人基于紫外線芯片技術、多自由度機械臂技術和雙目視覺識別技術、智能控制技術，不僅能夠自適應地識別物體形狀，還能自主規(guī)劃消毒軌跡并自主執(zhí)行，例如從哪開始，如何排序，到哪結(jié)束等，更適合在無人操作的環(huán)境下工作。

中國科學院自動化研究所研究員趙曉光公開表示，在危險或潛在危險區(qū)域，智能消毒機器人可以替代人來操作深紫外設備，對物體表面或空氣進行消毒。

除了強力消殺，團隊還將智能機器人與對人體無害的準分子消毒燈結(jié)合到了一起，與機械臂消毒機器人共同守衛(wèi)冬奧“防疫墻”。據(jù)介紹，準分子消毒燈可以發(fā)出222納米波長的紫外線，可以對被照的空氣實現(xiàn)消毒，且對人體無害，也被稱為“光疫苗”。

無接觸送餐，中西美食都能做

在送餐配送等生活服務領域，有機器人充分參與的場景是什么樣的呢？剛剛過去的北京冬奧會給出了一種全新的可能——機器人也可以很有“溫度”。

“豹大白”是智能服務機器人公司獵戶星空自主研發(fā)的雙臂協(xié)作機器人。公司相關負責人介紹，這是一款基于百萬數(shù)據(jù)級視覺訓練，擁有30000小時雙臂調(diào)教、3000小時AI學習的智能機器人。它既可以變身金牌咖啡師，也可以變身為烹茶大師，左右機械臂可以同時開工。

冬奧會期間，在北京延慶冬奧簽約酒店，“豹大白”嫻熟的烹茶技術引來諸多外國友人駐足品嘗，提供“無接觸式”服務的同時，也贏得外國媒體朋友廣泛好評。

制作好的咖啡除了現(xiàn)場無接觸取餐之外，怎么送呢？第二只“豹”出動。

“招財豹”忙時送餐、閑時攬客，十分全能。它看得快、看得遠、看得清、走得穩(wěn)。優(yōu)秀的3D深度探測能力，降低了誤入禁行區(qū)的風險；極速掃描周邊環(huán)境，零延時回傳感知信號；安全避障、平穩(wěn)行進、準確導航。除此之外，它的整體設計簡潔，全透明亞克力材質(zhì)，易清洗，易消毒，易安裝和拆卸，密閉性達80%，保證了配送食品的安全性與衛(wèi)生性。

不僅是各類飲品，蒜蓉西蘭花、胡辣雞塊、干炒牛河等菜品也都能在北京冬奧會、冬殘奧會主媒體中心的智慧餐廳品嘗到，而這些美食也全部出自機器人之手。

“不過，對于制作高檔菜，烹飪機器人還有很長的路要走。”胡孟謙認為，高端食材難以通過中央廚房配置，規(guī)?；y度較大。此外，高端食材的烹制工藝比較繁復，普及率較低，難以做到標準化。

據(jù)介紹，服務機器人是機器人領域的全新分支產(chǎn)品，也是與普通公眾距離最近的機器人產(chǎn)品，多技術融合使得服務機器人進一步向各應用場景滲透，服務機器人對應用領域的適應性逐步擴展、產(chǎn)品類型愈加豐富、自主性不斷提升。

“2020年，受益于居家隔離期間‘懶人經(jīng)濟’的新一輪爆發(fā)，大眾對‘懶人產(chǎn)品’的消費進一步增加，帶動服務機器人市場呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長。”專家介紹，比如，2021年，北京獵戶星空科技有限公司就有近30000名機器人上崗20多個生活服務場景，為10000余家客戶提供了機器人服務，其中，日均語音交互頻次超1500萬次，總服務人次超3億。

有關預測顯示，服務機器人市場份額有望從2020年的283.8億元翻倍增至2023年的751.8億元，這也意味著，未來服務機器人市場將有更多的發(fā)展空間。

機器人“明星”，活躍賽場內(nèi)外

如果說以上機器人主要負責冬奧會的后勤保障，還有一類機器人則是實實在在地參與到了奧運賽事之中。

2月2日，奧運史上首次由兩名機器人“火炬手”完成水下傳遞。在北京冬奧公園蓮石湖下，水陸兩棲機器人與水下變結(jié)構(gòu)機器人完成了精彩的火炬接力。

在冰面下，水下變結(jié)構(gòu)機器人游向下潛而來的水陸兩棲機器人，又穩(wěn)又準地對接了機器人小伙伴“手”中的火炬。隨后，水下變結(jié)構(gòu)機器人依靠自身高精度的冰下組合導航定位系統(tǒng)，精準地游至洞口，如芙蓉出水一般浮出水面，點燃下一棒火炬。

“冰下開展機器人與機器人的精準對接與水下點火，既是機器人跨域火炬?zhèn)鬟f最大的亮點，也是最大的難點。”胡孟謙說。

難點之一，是如何讓火在水下燃燒。

據(jù)了解，“防水”和“補氧”是兩個最重要的因素。“防水”，即保護點火源，火種被放置在一個“筒”狀的“空腔”中，燃燒的火焰周圍包裹了一層“氣膜”一樣的氣動防水罩，給火制造“無水環(huán)境”；而“補氧”則是克服水下氧氣不足，火炬燃燒器自帶助燃劑，為奧運圣火燃燒補充足夠的氧氣。

難點之二，是兩型機器人在水下對接點火。

“水下環(huán)境復雜，傳感器使用受限，難以實現(xiàn)較好的定位和通信。而火在水下點燃時，由于溫度較高，會出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象，很容易導致火被撲滅，因此，兩個火炬要對接成功，必須要在1—2秒的時間里將控制精度限制在厘米范圍內(nèi)。”專家介紹。

為了破解這些難題，中科院沈陽自動化研究所牽頭，北京動力機械研究所、廣東智能無人系統(tǒng)研究院等單位共開展了近百次的測試，研發(fā)了全球首支綠色清潔水空跨介質(zhì)火炬，實現(xiàn)機器人水下高精度對接。

除了火炬?zhèn)鬟f，還有機器人參與到賽事之中。

可在400米長、坡度18度的中級雪道，以大于10m/s速度滑行；可靈活避讓障礙、身姿矯健通過旗門、人機交互并肩滑行……上海交通大學團隊研制的六足滑雪機器人不僅能高速滑雪，還能躲避人群、自己規(guī)劃最優(yōu)路線。

由人主導的冰壺比賽能否用機器人替代？這個問題數(shù)年前就被提出。2018年平昌冬奧會后，國際上出現(xiàn)了輪式冰壺機器人，它主要是通過輪子驅(qū)動前行的，和人投擲冰壺的行為還有所區(qū)別。

“人投擲冰壺時，一條腿支撐身體，另一條腿蹬踏起踏器，眼睛瞄準目標，手控制冰壺的速度和方向，是一個復雜的決策行為。”胡孟謙介紹。

怎樣根據(jù)人投擲冰壺的行為特征，設計機器人的結(jié)構(gòu)？如何根據(jù)視覺與力覺測量的信息，辨識冰面與機器人接觸的動力學參數(shù)，從而預測機器人滑行和冰壺運動的軌跡？如何根據(jù)人類投擲冰壺的決策方法來控制機器人的行為？這些都是研發(fā)人員開發(fā)六足冰壺機器人遇到的技術挑戰(zhàn)。

研究團隊為機器人建立了“大腦”——智能系統(tǒng)。這個系統(tǒng)包括動態(tài)平衡穩(wěn)定控制、智能感知和智能規(guī)劃，通過設計智能和行為智能的有機融合，使得機器人能夠分析人的滑雪行為數(shù)據(jù)，模仿人的滑雪動作，適應戶外雪面的環(huán)境特性，實現(xiàn)了自主快速穩(wěn)定地滑行。

那么，未來機器人的發(fā)展前景如何？“技術的發(fā)展有必然性，其實冬奧中很多機器人在幾年前就已出現(xiàn)，而疫情這類偶然性因素更是催發(fā)了無人技術的突破。在冬奧上的大規(guī)模使用，驗證了無人技術的發(fā)展，未來應用前景非常廣泛，同時也是產(chǎn)業(yè)升級的必走之路。”胡孟謙說。

不過隨著無人經(jīng)濟的發(fā)展，有不少人會出現(xiàn)擔憂：這些機器人、AI是否會取代自己的工作？專家表示，技術是一個雙刃劍，從積極的一面來看，機器人及諸多無人經(jīng)濟形態(tài)將會替代人們?nèi)プ鲆恍└邚姸鹊捏w力勞動或是具有危險性的工作，甚至機器人還能達到人都無法企及的工作精密度；另一方面，每一次大的技術革命都會對就業(yè)產(chǎn)生沖擊，人工智能的發(fā)展中，那些富有創(chuàng)意、需要情感交流的工作一般都不會被替代。