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  一台会说话的智能机器人,不但能歌善舞,通过LED 点阵构成的眼睛和嘴巴,还能表现出喜怒哀乐的情感。近日,胶州15岁的发明少年裴翌翔就在老师和父亲的指导下,造出了这样一款大型智能表演机器人,下个月这台机器人将参加青岛市第二十七届青少年科技创新大赛。目前,裴翌翔正打算申请国家专利,希望他的发明能够应用于实际生活当中。

裴羿翔正在调试机器人

  15岁少年发明智能机器人

  在青岛第二十七中学,初三学生裴翌翔可以说是小有名气,只有15岁的他却是个不折不扣的小发明家。近日了解到,小翌翔刚刚在老师和父亲的指导下,造出了一款大型智能表演机器人,下个月这台机器人将参加青岛市第二十七届青少年科技创新大赛。

  2月 27日,在裴翌翔家中见到了这台大个子机器人:机器人身高1.75米、自重75公斤左右,合金铝的骨骼,铝板外壳,直流供电,全身有18个关节电机。机器人的头部是正方形,可以上下、左右转动,它的上身也可以左右、前后转动,双臂和手可做仿真运动,双腿可以站立和下蹲。而机器人的双脚则是由一个形状为飞船状的底座小车构成,小车有电瓶为机器人供电,机器人可以自动和人为控制地随意行走和转向。

  大个子能歌善舞,还有喜怒哀乐

  裴翌翔告诉,这台“大个子”机器人的表演性很强,说话的工夫,他接通电源,伴随着音乐声的响起,机器人居然转动头部,张开双臂,双腿下蹲,转身,弯腰,神奇地跳起舞来,更为奇妙的是,机器人胸部设有图文屏,插上U盘,这个图文屏还能播放电影和录像。“这台机器人的动作类型很多,它的双臂能都带动手臂完成上下、左右、抬放、合张的动作,手部可以完成握手、拿物品、发宣传页等互动内容,腰部还可以扭动和弯曲。”裴翌翔介绍说,通过全身上下的6个处理器共同控制,机器人可以进行自由动作表演。

  这台智能机器人不但能做出各种舞蹈动作,还能自己说话,和人对话。“机器人的发声是由自带的音箱和低音炮来完成。”裴翌翔表示,机器人所说的话,是根据程序内容随机组织语言,不需要人工干预,它下一句会说什么并不是提前设置好的,而是会根据表达对象进行对话,最为神奇的是,通过LED点阵构成的眼睛和嘴巴,机器人在说话的同时还能表现出喜怒哀乐的情感。

  历时一年多,研制花费近10万

  “我设计这个机器人的初衷是看到国外设计的机器人能表演,给人们带来了很多欢乐。”小翌翔告诉,他经过调查了解到,目前表演型的机器人多数是不足半米的小型机器人,只能进行简单的动作表演,缺少与人们进行语言和行为的互动,而一些稍大些的机器人智能、动作程度各不相同,因为多种原因很难走入实际生活当中,便产生了设计一款能进行表演、能和人们进行互动的智能机器人的想法,这一想法得到了爸爸的大力支持。从设计方案、机械加工、准备线路板、电路定型,到编写程序、调试程序、程序写入、机器人组装,小翌翔用了整整一年的时间,几乎放弃全部的休息时间。

  “机器人的构思和编程都由孩子自己完成的,我负责实际的加工制作。”小翌翔的爸爸裴伟胜告诉,因为机械加工部分有很大的危险性,出于安全考虑,他代替小翌翔操作各种加工车床、铣床、电锯、电焊等电动工具,为此他还专门自学了电焊、机床等技术,“研制这个机器人的投入很大,前前后后花费了近10万元。”

  8岁学编程,父亲是启蒙老师

  这台智能机器人并不是小翌翔发明制造的第一台机器人,在采访中了解到,小翌翔已经连续三年参加青岛市的青少年科技创新大赛,今年是他第四年参加,每年的作品都是机器人,主要作品有“机器人小秘书”、“能制止犯罪、预报灾害的智能机器人”、“让下肢瘫痪的人重新直立行走和康复的机器人”等。几年来,他的作品获得国家专利1项,《山东省科技创新大赛科技创新成果二等奖》2项,《青岛市科技创新大赛科技创新成果一等奖》3项,《李沧区科技小明星》1项。

  小翌翔告诉,爸爸裴伟胜是他在编程以及制作机器人方面的启蒙老师,从8岁起爸爸就教他单片机编程和相关的电子知识,经过多年来的不断学习和实验练习,现在他已经熟练地掌握了51单片机的汇编、C 语言编程序、ARM cortex M3和ARM11的编程技术,去年暑假还自学了WINCE6.0和Linux的多任务编程设计,这些电子知识为他设计机器人提供了重要的基础和保障。“现在孩子的学习成绩属于中上游,不过在计算机应用方面可以与大学本科生一较高下。”提起儿子,裴伟胜自豪不已。

  要申请国家专利,希望机器人能够商演

  小翌翔说,由于研发时间比较紧张,这台机器人有些智能功能暂时还没有完善,还没有图像识别功能,下一步他打算将这个机器人进行升级,争取做到完全脱离程序,成为一个“独立”的机器人。

  裴伟胜告诉,在参加完比赛之后,他将为儿子制作的这个智能机器人申请国家专利,“这个机器人可以进行公益宣传、企业宣传和产品推广等活动,也可以应用在各种大小型集会上进行文化性质的表演和商业性质的演出。”小翌翔也表示,他希望自己的发明能够应用于实际生活当中,成为“机器人文化”的普及者。

  13岁发明“抓贼人”14岁发明机器“腿”

  从 2010年4月份,裴翌翔在他爸爸指导下,就曾经发明制作出了遇到陌生人进入房间时,不仅能“说话”提醒主人,还能通过遥控器“抓贼”的智能机器人。去年他更是发明了一个能帮助腿部残疾人康复训练的机器人。帮机器人连接电源后,按下按钮,看似笨拙的机器人就会移动,根据指令前进或者后退,而且还能弯曲或倾斜。

  “有了这样的机器人辅助,不仅能让行走不方便的人走路,还可以对使用者全身的肌肉和神经带来各种刺激,有可能使他们坏死的某个神经因为这种刺激而自我修复,使他们完全康复,自己正常行走。”裴翌翔表示。

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