對(duì)智能機(jī)器人功能的探究

彭楷文

一個(gè)偶然的機(jī)會(huì)，我在爸爸的辦公室見(jiàn)到了名字叫NAO的小家伙，它可愛(ài)的外形瞬間吸引了我，我迫不及待地要爸爸讓NAO來(lái)表演一下，伴隨著音樂(lè)，NAO跳起了邁克爾·杰克遜的舞蹈。它優(yōu)雅的舞姿，靈巧的動(dòng)作，儼然是一個(gè)舞蹈家。然而爸爸卻說(shuō)跳舞只是它功能的一部分，它其實(shí)是一款人工智能機(jī)器人，具備各種功能并能夠和人親切地互動(dòng)。這使我產(chǎn)生了探究“機(jī)器人是如何認(rèn)知世界”的想法，于是我便開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)。

觀察發(fā)現(xiàn)

（1）NAO能看到世界：它能夠在開(kāi)機(jī)后走到紅紙所在的地方；

（2）NAO能聽(tīng)到世界：它能夠在周圍發(fā)出聲音后，找到聲音發(fā)出的方向；

（3）NAO能感覺(jué)世界：它在碰到障礙后會(huì)后退轉(zhuǎn)向。

探究方向

（1）NAO是如何走到指定的地點(diǎn)的；

（2）為什么NAO在碰到障礙后會(huì)后退轉(zhuǎn)向；

（3）NAO通過(guò)什么途徑找到聲音發(fā)出的方向。

進(jìn)行探究

探究一：NAO是如何走到紅紙?zhí)幍?/p>

探究步驟：

（1）啟動(dòng)機(jī)器人，在它前方50cm處放置一塊紅紙（30cm×30cm）。

（2）用膠帶遮擋住機(jī)器人的前方攝像頭，重復(fù)步驟（1）。

（3）將環(huán)境由明亮轉(zhuǎn)為昏暗，重復(fù)步驟（1）、（2）。

（4）收集數(shù)據(jù)，制作表1。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：NAO機(jī)器人走到紅紙?zhí)庍@個(gè)功能，只有在不遮擋攝像頭并且環(huán)境明亮的時(shí)候才能成功；說(shuō)明了NAO是用它頭部的攝像頭準(zhǔn)確識(shí)別到紅紙后，才能順利走到紅紙?zhí)帯?/p>

探究二：為什么NAO在碰到障礙后會(huì)后退轉(zhuǎn)向

探究步驟

（1）在機(jī)器人前進(jìn)方向上放置障礙物。

（2）啟動(dòng)機(jī)器人及相應(yīng)的應(yīng)用程序。

（3）觀察機(jī)器人行走狀況。

（4）在機(jī)器人行走過(guò)程中分別用手觸碰機(jī)器人的腳部、腹部、胸部、頭部，重復(fù)步驟（1）、（2）、（3）。

（5）收集數(shù)據(jù)，制作表2。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：只有用手觸碰腳部的實(shí)驗(yàn)獲得了成功，說(shuō)明了NAO機(jī)器人是靠腳部的感應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)碰到障礙物時(shí)后退轉(zhuǎn)向的功能的。

探究三：NAO通過(guò)什么途徑找到聲音來(lái)源的方向。

（1）啟動(dòng)機(jī)器人及相應(yīng)的應(yīng)用程序。

（2）分別在機(jī)器人的前面、后面、左邊、右邊制造較為明顯的響動(dòng)（如拍手、播放音樂(lè)等）。

（3）觀察機(jī)器人頭部轉(zhuǎn)動(dòng)狀況。

（4）對(duì)步驟（2）中各情況的數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，制作表3。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：機(jī)器人不能識(shí)別前方和后方的聲音，只有左右的聲音才能引起機(jī)器人的反應(yīng)。

1.智能機(jī)器人NAO是用頭部的攝像頭清晰準(zhǔn)確識(shí)別到紅紙后，才能順利走到紅紙?zhí)帯?/p>

2.智能機(jī)器人NAO在碰到障礙時(shí)會(huì)后退轉(zhuǎn)向是由它腳部感應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

3.智能機(jī)器人NAO對(duì)聲音來(lái)源識(shí)別具有一定的局限性，只能識(shí)別左右兩邊的聲音，而不能識(shí)別其他方向的。

我的夢(mèng)想——

我好奇為什么NAO能夠“看見(jiàn)”世界？它真有一雙眼睛嗎？為什么它能聽(tīng)到聲音？它真有一對(duì)耳朵嗎？為什么它能感覺(jué)物體，它真有觸覺(jué)嗎？我閱讀了有關(guān)NAO的介紹，原來(lái)它小小的身材，里面卻有很大的門道：它的頭部有一臺(tái)計(jì)算機(jī)，身體各個(gè)部位還有很多傳感器，正是這些器件讓機(jī)器人有了視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)。我夢(mèng)想能夠在未來(lái)做出自己的機(jī)器人。endprint