|
智慧城市是在新一代信息技術(shù)和知識經(jīng)濟(jì)加速發(fā)展的背景下，以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)、廣電網(wǎng)、無線寬帶網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)組合為基礎(chǔ)，以信息技術(shù)高度集成、信息資源綜合應(yīng)用為主要特征，以智慧技術(shù)、智慧產(chǎn)業(yè)、智慧服務(wù)、智慧管理、智慧生活等為重要內(nèi)容，致力于解決城市社會中人、政府、經(jīng)濟(jì)、文化、移動性、環(huán)境等關(guān)鍵問題的城市發(fā)展新模式。 智能系統(tǒng)在智慧城市中發(fā)揮著重要的技術(shù)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(yùn)含著智能系統(tǒng)的概念。智能監(jiān)控、智能機(jī)器人、智能交通、智能電網(wǎng)、智能樓宇等多方面、多功能、多層次的智能系統(tǒng)的交織構(gòu)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(xué)部、香港中文大學(xué)、智慧中國(控股)有限公司及香港工程科學(xué)院承辦的“第一屆智慧城市與智能系統(tǒng)國際論壇”舉行。論壇舉行期間，香港中文大學(xué)與智慧中國聯(lián)合組建的“機(jī)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(jī)器人。 替身機(jī)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(xiàn)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(xiàn)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(jī)器人的出現(xiàn)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(lián)網(wǎng)連接遠(yuǎn)程的替身機(jī)器人并能控制它在當(dāng)?shù)刈杂勺邉樱c人和物進(jìn)行互動，從而達(dá)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(yīng)用例子包括遙距聚會、會議、會診、上學(xué)和巡察等，用途廣泛。 香港中文大學(xué)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(jī)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(jī)器人，例如操控系統(tǒng)直接檢測使用者的身體動作并在替身機(jī)器人上實現(xiàn)相對應(yīng)的動作。 寵物守護(hù)機(jī)器人：喂狗逗狗千里之外 寵物守護(hù)者是一個球形的機(jī)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(jī)，遙控操作寵物守護(hù)者與他的寵物交互。與其他類似的寵物飼養(yǎng)機(jī)器人不同，寵物守護(hù)者可以通過自己的運(yùn)動，“主動”與寵物游戲。 據(jù)研究人員介紹，球型機(jī)器人還是一個“不倒翁”，經(jīng)過設(shè)計的外形使得寵物守護(hù)者可以經(jīng)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(hù)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(jī)器人變身家庭安全員。 這款機(jī)器人最值得稱道的地方就是，當(dāng)寵物饑餓時，寵物守護(hù)者可以傾倒出儲存的食物，使得寵物免于饑餓。寵物機(jī)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(yǎng)寵物日益盛行的今天，這種機(jī)器人將為人與寵物建立超越空間的緊密聯(lián)系。 巡邏機(jī)器人：不睡覺的保安 巡邏機(jī)器人看起來像小汽車，但遠(yuǎn)不止于一部車。 它是能夠在小區(qū)或預(yù)設(shè)的區(qū)域內(nèi)通過遙控或者自主方式完成巡視任務(wù)的機(jī)器人，工作人員從遠(yuǎn)程控制中心就能實現(xiàn)固定區(qū)域的巡視監(jiān)控，從而實現(xiàn)小區(qū)的無人值守，提高巡視監(jiān)控自動化程度。 該巡邏機(jī)器人以實現(xiàn)小區(qū)自主巡視監(jiān)控為目的，在機(jī)器人技術(shù)基礎(chǔ)上突出自主巡視功能。在自主狀態(tài)下機(jī)器人可以在預(yù)設(shè)的軌道上進(jìn)行自主巡視，本體搭載兩自由度可調(diào)焦紅外夜視攝像機(jī)，配合單自由度機(jī)械臂可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離任意角度視頻監(jiān)控，本體四周分別搭載廣角夜視攝像頭，可實現(xiàn)機(jī)器人周圍全景監(jiān)控；此外機(jī)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(tǒng)可實現(xiàn)機(jī)器人端和控制端遠(yuǎn)程雙向?qū)χv。遠(yuǎn)程控制箱實時監(jiān)控機(jī)器人本體工作狀態(tài)，并將監(jiān)控視頻記錄存檔，方便工作人員查看。 機(jī)器人采用效率較高的輪式結(jié)構(gòu)，后輪單電機(jī)鏈條驅(qū)動，前輪獨立懸架轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)形式一方面保證機(jī)器人在行進(jìn)轉(zhuǎn)向的平穩(wěn)性，另一方面使其有效利用電池能源，提高機(jī)器人續(xù)航能力。在控制形式上，機(jī)器人本體通過無線通訊實現(xiàn)與控制箱的數(shù)據(jù)交互，本體主控單元將接收到的數(shù)據(jù)解析并通過CAN總線實現(xiàn)對本體各個功能模塊控制。 救援機(jī)器人：救人于水火 看救援機(jī)器人的外形就知道這是個“英雄”，它能在救援人員無法進(jìn)入的危險環(huán)境下實施傷員搜尋、救助，環(huán)境狀況探測以及對傷員、重物等搬運(yùn)拖曳等救援任務(wù)，亦可對傷病人員在轉(zhuǎn)移過程中實施攙扶、運(yùn)送等。 記者看到，機(jī)器人總體結(jié)構(gòu)為多自由度上體，配套擺臂履帶行走機(jī)構(gòu)，上體為仿人形結(jié)構(gòu)，具有多自由度雙手臂、旋轉(zhuǎn)腰部、多自由度頭部以及上體俯仰關(guān)節(jié)。下體為擺臂履帶行走結(jié)構(gòu)，內(nèi)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(xiàn)重心高度調(diào)節(jié)，較大障礙物的攀越，其良好的地面適應(yīng)性及通過性使得救援機(jī)器人可以到達(dá)更復(fù)雜環(huán)境下實施救援任務(wù)。 各關(guān)節(jié)控制采用總線方式控制，減少了電氣連接，增強(qiáng)其可靠性。機(jī)器人操控方式為穿戴式隨動控制系統(tǒng)，符合人機(jī)工程學(xué)原理，簡單方便的實現(xiàn)了機(jī)器人所有關(guān)節(jié)的聯(lián)動。機(jī)器人眼部內(nèi)置紅外攝像頭，可以實現(xiàn)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(jī)器人操控人員更好地對復(fù)雜環(huán)境分析判斷。 相關(guān)鏈接 能量云平臺：整合新能源產(chǎn)業(yè)鏈 在成果展示現(xiàn)場有兩項關(guān)于節(jié)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(chǎn)和存儲，是其能源模式的特征，但其間歇性、不穩(wěn)定性和不可控性三大特征，決定了在能源產(chǎn)生環(huán)節(jié)與能源使用環(huán)節(jié)之間存在斷層。 他們研究的基于儲能技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的能量云提供可再生能源及智能電網(wǎng)的共性接入平臺，承接可再生能源產(chǎn)生與使用；同時為可再生能量產(chǎn)生環(huán)節(jié)與能量綜合使用環(huán)節(jié)提供了能源互聯(lián)優(yōu)化平臺，整合新能源產(chǎn)業(yè)鏈�；诨旌蟽δ艿哪芰吭破脚_包括以下三大系統(tǒng)： 混合儲能系統(tǒng)可通過協(xié)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(diào)度的作用，有助于打破風(fēng)電、光伏發(fā)電等接入和消納的瓶頸問題，為其大規(guī)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(zhì)的互補(bǔ)優(yōu)化，突破現(xiàn)行系統(tǒng)效率及壽命兩大瓶頸，系統(tǒng)能量回收效率提高20%，同時儲能系統(tǒng)壽命提高100%。 可再生能源系統(tǒng)則通過風(fēng)能、太陽能、生物能等多種可再生能源的綜合利用，結(jié)合分布式可再生能源發(fā)電技術(shù)，提高可再生能源轉(zhuǎn)換效率，實現(xiàn)智慧城市低碳目標(biāo)。 能量綜合管理系統(tǒng)是指智能城市以能源管理系統(tǒng)為中心，通過對家庭能源、建筑能源、電動汽車網(wǎng)絡(luò)等不同能源系統(tǒng)之間進(jìn)行信息控制交互，以實現(xiàn)對整個區(qū)域能源效率的充分利用。 微型混合動力總成系統(tǒng)：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(guān)掉引擎，以避免不必要的空轉(zhuǎn)。在交通頻繁市區(qū)中行駛，駕駛者經(jīng)常啟停車輛，因此這策略非常有效。研究人員開發(fā)了一套怠速啟停（ISS）系統(tǒng)，能在需要時關(guān)閉及啟動車輛的引擎。與其他混合動力或純電動系統(tǒng)相比，這種微混合動力系統(tǒng)具有更高的成本效益。該系統(tǒng)具有兩個主要部分： 智能起動控制器，它監(jiān)控車輛行駛速度、引擎轉(zhuǎn)速、加速和制動的狀態(tài)，獲取駕駛者動作去控制引擎啟動和停止運(yùn)行。 皮帶起動及發(fā)電機(jī)，負(fù)責(zé)啟停系統(tǒng)令啟動馬達(dá)頻繁運(yùn)作。為了減少起動該馬達(dá)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(wěn)定性的BSG取代傳統(tǒng)的啟動馬達(dá)和發(fā)電機(jī)。 系統(tǒng)開發(fā)人員告訴記者，在香港認(rèn)可的廢氣排放測功機(jī)上測試該系統(tǒng)。實驗結(jié)果顯示車輛加載該系統(tǒng)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(wǎng)) |
