大盘点！冬奥会上的那些机器人

2022年北京冬奥会开幕，在北京冬奥会开幕式及整个赛事筹备运行中，除了运动员的风采，这届冬奥会的科技感也值得关注。

进到场馆区内，在观众区、媒体工作区、工作人员区、运动员区、比赛大厅等各个大面积公共区域都有机器人负责清扫消毒工作。

这类雾化消毒机器人的底盘装有视觉传感器和激光雷达，扫描识别前方路况，避开障碍物。雾化消毒机器人一次能装16升消毒水，通过头顶上的四向喷头喷洒药剂，单台机器人消毒面积最多可覆盖1000平方米以上，单次续航可以达到4-5小时。

相比传统的人工消毒方式，机器人可按事先设置好的任务开展消杀作业，而且工作人员可远程操控暂停，可以避免人员在作业过程中被感染和遭受化学消毒剂伤害的风险。由此来看，机器人无论是在消毒效果、消毒效率上，还是安全性上，都具有无可比拟的优势。

在2月2日北京冬奥会火炬接力首日，“机器人水下传递冬奥火炬”的消息引发了大家的热议。从外观上看很像一颗冰壶。它手持燃烧着的火炬，沿冰壶赛道旋转滑入冰洞口。与此同时，水下机器人也做好了准备，它的机械臂紧紧握住火炬，不断向水陆两栖机器人靠近，并在 10 秒钟内准确接过火种，完成了传递。

同时，水还可以直接将火给灭掉了。那在水下，肯定是采取了特殊的方式来处理。在水下机器人进行传递特种火炬的时候，我们是先采取了下水前自主补氧的过程，然后在水下之后，就可以直接依赖氧气进行燃烧，就算是水里面没有氧气，已经没有什么大碍了。相当于是下水前已经做好准备了。

而火炬燃烧器也是采用了专门的设计，通过物理结构和气动特性对火焰进行保护，防止水对火炬火焰的破坏。也就是进行了“水火”相容的局面，由于采取了“隔开”模式，相当于是“水并没有真的与火直接接触到”，所以，火就可以在水下进行燃烧。

而过后在进行水下接力的时候，进行“点燃”的过程，需要极其“精准”才可以。在10秒内控制水下机器人机械手，完成火炬点燃，这样就可以确保万无一失了。

大家可以看到，在10秒内进行处理，这个的确是有点难度的，相当于是进行了“水下对接”，必须做到“无水相溅”的模式，这就是大概的情况。所以我们说打破了“水火不容”的理念，其实就是采取了“水中——水火分隔”的模式。

除了水陆两栖机器人，在滑雪赛道上与你一起滑雪的，也可以是机器人。由上海交通大学相关研究团队研制的六足滑雪机器人已经在初级道、中级道上通过了稳定控制、智能感知、规划决策等多方面的测试。

这款机器人采用双板滑雪，中间的四条腿分成两组，每两条腿固定在一个滑雪板上，用于控制滑雪板的位置和姿态，两侧的两条腿分别加装了滑雪杖，用以模仿人，实现点杖的功能。每个滑雪板具有五个自由度，通过控制滑雪板的位置可以实现滑雪的速度控制、转弯和制动等功能。

滑雪对人的稳定性和灵活性要求极高，设计机器人并研发控制系统参与滑雪活动，挑战不小。本次测试的滑雪机器人由团队自主研发，历经多次科研攻关，在机器人性能操控、感知规划等关键算法设计上取得了创新突破，自主完成了从机构设计、系统框架、稳定控制到智能感知、自主规划等一系列环节的关键核心技术研发，最终使滑雪机器人集人机交互、环境感知、轨迹规划、智能决策和稳定控制于一体。

研究团队首先进行了机器人机构设计和驱动器设计制造方面的研究，并为机器人建立了“大脑”——智能系统。这个系统包括动态平衡稳定控制、智能感知和智能规划，通过设计智能和行为智能的有机融合，使得机器人能够分析人的滑雪行为数据，模仿人的滑雪动作，适应户外雪面的环境特性，实现了自主快速稳定地滑行。

在设计过程中，研究团队分别以人工遥控和自主规划的方式在滑雪机上对机器人身高、身体俯仰角、重心前后位置、重心左右位置、左右雪板夹角、左右腿高低、左右雪板前后位置进行控制，完成速度控制和转向控制的测试。其中，人工遥控稳定转向滑行最高速可达3.2 m/s；自主规划匀速直线滑行最高速可达5.17 m/s，稳定转向滑行最高速可达2.45 m/s。

正是这些关键技术的集合，使这款滑雪机器人通过无线远程人机交互控制，能在真实环境中实现在滑雪人群中穿行，在初级雪道和中级雪道完成高速滑雪和避障安全控制。它也能够在户外初级和中级雪道自动完成启动、滑行、转弯、制动，无需人为干预。

在这次冬奥亮相的黑科技中，我们对许多早已不感到陌生了：无人配送、智能翻译、新能源交通工具等等，都在日常生活中越来越多地出现。比如疫情防控中的重要的“测体温机器人”，其实是内置芯片的可佩戴袖珍无线电子测温计，长的就像创口贴，检测体温误差仅有0.1～0.2℃。通过手机APP绑定，它将涉奥人员的体温数据远程、实时上报给数据后台，系统每3秒采集一次体温数据，一旦超过37.3℃，系统就会自动报警，以短信的方式通知防疫管理人员。

消毒清洁机器人则负责了各个大面积公共区域的清扫消毒工作，可以做到消毒、洗地、推尘、除菌、降灰等等，同时还具有自动充电和维护、自动避障功能，无论是在无人值守的情况下，还是在大流量人群区域中，都能开展工作。