8位觀眾頭戴芯片裝備,全神貫注坐在電腦顯示屏前,只需要盯著屏幕上的虛擬鍵盤,屏幕即可自動顯現腦中所想的文字。這是在2021世界機器人大會世界機器人大賽錦標賽優秀項目展示現場出現的一幕。
9月10日至13日,2021世界機器人大賽錦標賽圍繞科研類、技能類、科普類三大競賽方向,設置了共融機器人挑戰賽、BCI腦控機器人大賽、機器人應用大賽、青少年機器人設計大賽四大賽事。北京郵電大學參賽團隊開發的分布式腦—機接口平臺“神聊”系統,作為BCI腦控機器人大賽的優秀項目進行了現場展示。
2021世界機器人大賽錦標賽現場
據了解,世界機器人大賽自2015年舉辦以來,共吸引了全球20余個國家15萬余名選手參賽,被譽為機器人界的“奧林匹克”。大賽在助力機器人領域創新人才培養、推動前沿技術研發、強化先進機器人技術成果在現實場景中應用等方面,起到了積極作用。
助力創新人才培養
“這是我們自己設計完成的一輛智能模塊汽車,具有自動繞開障礙物的功能。”哈爾濱工業大學附屬中學九年級學生洪博和同學帶著參賽作品,第一次參加機器人大賽。
通過競賽活動,激發青少年選手的研究創新精神,培養團隊協作、策略分工、動手實踐等綜合能力,為廣大參賽青少年提供一個國際化創新展示平臺,推動全球創新人才、科技人才、技能技術人才培養,是世界機器人大賽青少年機器人設計大賽板塊的宗旨。
北京陳經綸中學九年級學生陳星潼、寧鑫和同學帶來的參賽作品也是一輛小型智能汽車。“這輛汽車由我們自主編程,能完成躲避障礙、自主沿路線行駛等任務。”陳星潼在學校就參與了相關科技社團,“參與這次機器人大賽,更加激發了我們的創新熱情。”
青少年機器人設計大賽也帶動了中學開設科技類社團、課程的熱情。
在本屆大賽中,江蘇蕪湖中江中學的科創機器人“未來隊”榮獲錦標賽超級軌跡賽初中組全國總冠軍。在激烈的角逐中,參賽團隊雖然一開始出現了失誤,但毫不氣餒,通過不懈努力成功逆襲,奪得了冠軍。“成績實屬不易,體現了學生們勇于克服困難的精神。”中江中學指導教師楊楠說。
楊楠介紹,中江中學成立了科創機器人社團,旨在利用課后時間,豐富學生學習生活,激發創新精神,培養邏輯思維、動手實踐、團隊合作等多項綜合能力,全面推進素質教育。
推動前沿技術研發
腦—機結構(BCI)是指通過神經系統電活動和特征信號的收集、識別及轉化,使人腦發出的指令能夠直接傳遞給機器終端,從而使人對機器人的控制和操作更為高效、便捷。因為BCI技術在人與機器人的交流溝通領域有著重大創新意義和使用價值,因此BCI技術一直是各國競相發展的前沿技術。
BCI腦控機器人大賽作為世界機器人大賽中一項高精尖科研類賽事,重點展示腦—機接口技術在醫療康復等領域的創新應用技術成果,旨在推動該技術與各領域產業交流合作,滿足人們對醫療、養老、助殘、康復等多樣化的民生需求,實現其與各行業的跨越融合發展。
多人腦電“神聊”系統由北京郵電大學電子工程學院EMB&EMC實驗室設計研發。 “這個系統能夠完成多人腦電同步處理,能實現實時交流。”參賽團隊介紹,“神聊”系統能夠實現多人腦電數據的同步采集和實時處理,為后續面向多人群體應用的腦機接口系統研究探索出一條新路。
北京理工大學參賽團隊帶來了“腦控多機器人集群技術”項目。參賽團隊介紹,腦控多機器人集群旨在通過腦機接口與智能控制器,實現多機器人與人的協同控制,涉及認知神經科學、信息技術和自動控制等領域。
“我們可通過腦機接口,實時控制機器人編隊,包括改變機器人編隊的姿態、當前任務、控制模式等。在緊急狀態下,通過人工干預機器人編隊,可以提高機器人編隊的抗干擾能力。”參賽團隊介紹。
強化成果轉化應用
一堆雜亂的貨物隨意堆放,機器人通過自動識別,能夠快速實現撿取和堆放。這是珞石機器人“智能混拆混碼系統”展示的功能。在今年的世界機器人大賽上,珞石機器人展示了一系列應用場景。
緊貼工業、農業、能源、醫療健康、交通運輸、教育培訓、商貿物流等行業的實際應用需求,機器人應用大賽作為今年世界機器人大賽中一項技能類賽事,大大推動了機器人操作技能的提升和機器人工業設計應用的發展,發揮了競賽自身的成果轉化優勢。
山東工業技師學院參賽團隊隊員劉曉龍表示,學院連續多年參加機器人應用大賽,通過參加大賽,很好地提升了學生們的操作技能和水平。
事實上,機器人應用大賽的舉辦,也旨在充分展示職業院校、高校學生使用各類機器人開展操作技能應用和工業設計應用的實踐動手能力,激發中低端崗位向高端管理、技術、研發等領域轉型,深化產教融合,培養全球機器人領域創新應用型人才。
“通過競賽創新活動,我們可以了解學習機器人的發展情況,提升我們的創新設計能力、團隊協作能力,為我們今后走向工作崗位打下基礎。”天津中德應用技術大學參賽團隊表示。