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智慧城市是在新一代信息技術和知識經濟加速發展的背景下，以互聯網、物聯網、電信網、廣電網、無線寬帶網等網絡組合為基礎，以信息技術高度集成、信息資源綜合應用為主要特征，以智慧技術、智慧產業、智慧服務、智慧管理、智慧生活等為重要內容，致力于解決城市社會中人、政府、經濟、文化、移動性、環境等關鍵問題的城市發展新模式。 智能系統在智慧城市中發揮著重要的技術支持作用，從信息的獲取、處理、決策到控制等各方面，無處不蘊含著智能系統的概念。智能監控、智能機器人、智能交通、智能電網、智能樓宇等多方面、多功能、多層次的智能系統的交織構成了最終的智慧城市。 日前，由中國工程院主辦，中國工程院信息與電子工程學部、香港中文大學、智慧中國(控股)有限公司及香港工程科學院承辦的“第一屆智慧城市與智能系統國際論壇”舉行。論壇舉行期間，香港中文大學與智慧中國聯合組建的“機器人與智慧城市研究中心”展示了部分研究成果，其中很多都是些有趣的機器人。 替身機器人：開會不用跑外地 都市人出差的需要變得越來越頻繁，這其中很多原因是到現場開會。差旅花費不少不說，更為寶貴的精力和時間，對于生活緊湊忙碌的現代人何其重要。此外，頻繁地使用交通工具亦增加了城市的碳排放量。替身機器人的出現正是為了解決這個都市難題。 在智能城市中，使用者能隨時隨地透過互聯網連接遠程的替身機器人并能控制它在當地自由走動，與人和物進行互動，從而達到足不出戶猶如置身千里之外，對于生活忙碌或行動不便者特別適用。應用例子包括遙距聚會、會議、會診、上學和巡察等，用途廣泛。 香港中文大學的研究員告訴記者，為增加使用者與受訪者的臨場感體驗，除移動能力、聲音和畫面外，替身機器人更擁有人類交流的特征如面部表情及肢體動作等。而使用者只需透過直觀的操控方法便能操控機器人，例如操控系統直接檢測使用者的身體動作并在替身機器人上實現相對應的動作。 寵物守護機器人：喂狗逗狗千里之外 寵物守護者是一個球形的機器人，它可以替主人照顧他們心愛的寵物。也許你離開了自己的寵物，但仍然可以通過手機，遙控操作寵物守護者與他的寵物交互。與其他類似的寵物飼養機器人不同，寵物守護者可以通過自己的運動，“主動”與寵物游戲。 據研究人員介紹，球型機器人還是一個“不倒翁”，經過設計的外形使得寵物守護者可以經受住寵物的沖擊而不至于倒翻。通過安裝在前部的攝像頭，寵物守護者可以實時地獲得寵物的視頻圖像，這一功能還能使這款機器人變身家庭安全員。 這款機器人最值得稱道的地方就是，當寵物饑餓時，寵物守護者可以傾倒出儲存的食物，使得寵物免于饑餓。寵物機器人可以與它游玩，播放音樂給它聽，甚至播放其它動物的叫聲讓它追逐。 飼養寵物日益盛行的今天，這種機器人將為人與寵物建立超越空間的緊密聯系。 巡邏機器人：不睡覺的保安 巡邏機器人看起來像小汽車，但遠不止于一部車。 它是能夠在小區或預設的區域內通過遙控或者自主方式完成巡視任務的機器人，工作人員從遠程控制中心就能實現固定區域的巡視監控，從而實現小區的無人值守，提高巡視監控自動化程度。 該巡邏機器人以實現小區自主巡視監控為目的，在機器人技術基礎上突出自主巡視功能。在自主狀態下機器人可以在預設的軌道上進行自主巡視，本體搭載兩自由度可調焦紅外夜視攝像機，配合單自由度機械臂可實現遠距離任意角度視頻監控，本體四周分別搭載廣角夜視攝像頭，可實現機器人周圍全景監控；此外機器人配備高亮LED頻閃警燈和高分貝聲音報警器，語音對講系統可實現機器人端和控制端遠程雙向對講。遠程控制箱實時監控機器人本體工作狀態，并將監控視頻記錄存檔，方便工作人員查看。 機器人采用效率較高的輪式結構，后輪單電機鏈條驅動，前輪獨立懸架轉向結構，該結構形式一方面保證機器人在行進轉向的平穩性，另一方面使其有效利用電池能源，提高機器人續航能力。在控制形式上，機器人本體通過無線通訊實現與控制箱的數據交互，本體主控單元將接收到的數據解析并通過CAN總線實現對本體各個功能模塊控制。 救援機器人：救人于水火 看救援機器人的外形就知道這是個“英雄”，它能在救援人員無法進入的危險環境下實施傷員搜尋、救助，環境狀況探測以及對傷員、重物等搬運拖曳等救援任務，亦可對傷病人員在轉移過程中實施攙扶、運送等。 記者看到，機器人總體結構為多自由度上體，配套擺臂履帶行走機構，上體為仿人形結構，具有多自由度雙手臂、旋轉腰部、多自由度頭部以及上體俯仰關節。下體為擺臂履帶行走結構，內部為兩條行走履帶，四角為擺臂履帶，其行走過程中可以實現重心高度調節，較大障礙物的攀越，其良好的地面適應性及通過性使得救援機器人可以到達更復雜環境下實施救援任務。 各關節控制采用總線方式控制，減少了電氣連接，增強其可靠性。機器人操控方式為穿戴式隨動控制系統，符合人機工程學原理，簡單方便的實現了機器人所有關節的聯動。機器人眼部內置紅外攝像頭，可以實現夜間視頻采集，同時還具備3D立體視覺，可以采集立體視頻信息，幫助機器人操控人員更好地對復雜環境分析判斷。 相關鏈接 能量云平臺：整合新能源產業鏈 在成果展示現場有兩項關于節能減排的成果同樣吸引了眾人駐足。智慧中國研究院院長黃卜夫博士告訴記者，可再生能源的分散式生產和存儲，是其能源模式的特征，但其間歇性、不穩定性和不可控性三大特征，決定了在能源產生環節與能源使用環節之間存在斷層。 他們研究的基于儲能技術和互聯網技術的能量云提供可再生能源及智能電網的共性接入平臺，承接可再生能源產生與使用；同時為可再生能量產生環節與能量綜合使用環節提供了能源互聯優化平臺，整合新能源產業鏈。基于混合儲能的能量云平臺包括以下三大系統： 混合儲能系統可通過協同控制，可有效整合多種能源資源，起平抑波動、削峰填谷和能量調度的作用，有助于打破風電、光伏發電等接入和消納的瓶頸問題，為其大規模利用提供了有效解決方案。同時，混合能量存儲通過不同存儲媒質的互補優化，突破現行系統效率及壽命兩大瓶頸，系統能量回收效率提高20%，同時儲能系統壽命提高100%。 可再生能源系統則通過風能、太陽能、生物能等多種可再生能源的綜合利用，結合分布式可再生能源發電技術，提高可再生能源轉換效率，實現智慧城市低碳目標。 能量綜合管理系統是指智能城市以能源管理系統為中心，通過對家庭能源、建筑能源、電動汽車網絡等不同能源系統之間進行信息控制交互，以實現對整個區域能源效率的充分利用。 微型混合動力總成系統：燃料和排放均減少約10% 為降低汽車油耗和排放，我們可以在停車時關掉引擎，以避免不必要的空轉。在交通頻繁市區中行駛，駕駛者經常啟停車輛，因此這策略非常有效。研究人員開發了一套怠速啟停（ISS）系統，能在需要時關閉及啟動車輛的引擎。與其他混合動力或純電動系統相比，這種微混合動力系統具有更高的成本效益。該系統具有兩個主要部分： 智能起動控制器，它監控車輛行駛速度、引擎轉速、加速和制動的狀態，獲取駕駛者動作去控制引擎啟動和停止運行。 皮帶起動及發電機，負責啟停系統令啟動馬達頻繁運作。為了減少起動該馬達的損耗，我們改用BSG通過皮帶啟動引擎，隨后引擎帶動BSG給電池充電，通過一體化高穩定性的BSG取代傳統的啟動馬達和發電機。 系統開發人員告訴記者，在香港認可的廢氣排放測功機上測試該系統。實驗結果顯示車輛加載該系統后，燃料消耗和二氧化碳排放量分別可減少至少9.2％和9.5%。(人民網) |
