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拳击机器人出拳如泰森(多图)

http://www.sina.com.cn  2006年06月21日 08:28  新京报
科技时代_拳击机器人出拳如泰森(多图)

当男生跳跃着向前击打时,“机器人”也左右挥拳回击。本报记者 申剑丽 摄

科技时代_拳击机器人出拳如泰森(多图)

图解“机器人” 新京报制图

  将陪伴备战奥运选手训练,不仅能挨打,还能迅速反击

  秘密档案:机器人也能练拳击?这可不是天方夜谭。由北京工业大学研制出的“拳击机器人”,专门用于“挨打”。什么原理使机器人能挥拳与队员互动?拳头过来时,机器人怎么承受?机器人能否像人一样,迅速敏捷地判断形势,以作出相应的进攻退步,左右摆拳等动作?

  奥运拳击赛场上,叱咤风云的运动员如何在台下练就“神拳”?以往都是教练或陪练队员做出“挨打”牺牲,近日,北京工业大学研制出“拳击机器人”,不但专门挨打,而且还能做出还击动作。目前,这种机器人已通过由国家体育总局科技司主持召开的结题鉴定会,将陪伴备战奥运的运动员训练。日前,记者走进北京工业大学,近距离体验了“泰森”般的“拳击机器人”。

  亮点一:10个红点提示击打

  “拳击机器人”身高约1.70米(训练时可调整伸缩至1.78米至1.5米之间),重达几百斤,人形身体,有与人类似的两臂,并戴有专门的拳击手套,头部还戴了头罩。它虽没有智能形的表情,但有4个红色亮光点,作为运动员击打的五官提示,在胸膛处也有6个红色亮点提示,灯亮了后运动员必须快速击打,灯灭后不能再打,如此可以训练运动员的反应速度。

  亮点二:可左右开弓回击出拳

  机器人身背方形电控箱及控制屏,类似于机器人的大脑,储存有一整套复杂的电路和数据集成网络。

  据该项目负责人、北工大机电学院张子明教授介绍,该机器人通过模拟运动员动作,与运动员进行对击、出拳等互动动作。当需要进行对练时,接上电源,启动该机器人身后的控制屏输入运动指令,设定出拳方式、击打部位后,这些运动指令会传达至电控箱内,带动压缩机内相应的装置运动;压缩机空气通过气缸气管输出,带动手臂等部位,做相应的防守或伸缩击拳动作,诸如左右开弓、同时击打等等。

  亮点三:移动身体暂需人帮忙

  通过控制屏上的操作,还可以选择机器人击拳的速度、力量大小等。机器人不但要求动作灵敏,对抗击打性能还要求相当高,“一打就坏了那可不行。”张子明说。

  要对抗攻势凌厉的运动员,机器人的灵活性也不能差,要能够在一定范围内快速移动“笨拙”的躯体,“目前,机器人的移动主要是通过底部安装滚轴轱辘,用教练员的手动控制来实现移动,即人为制造步伐。暂时还不能把计算机智能和抗击打等完全结合在一起。”张子明说,之前也想过通过电动来驱动,但比较麻烦,动力系统是个问题,需要太高的功率。

  -体验

  机器人出拳密如雨点

  运动员因躲闪不及挨拳,机器人还可模拟和泰森对抗

  在北京工业大学内,记者亲眼目睹了一场运动员和机器人对抗的表演。

  一男生戴上拳击手套,模拟“运动员”时,工作人员输入挥拳击打指令后,机器人开始与男生对练。

  当男生跳跃着向前击打时,“机器人”也左右挥拳回击;面对迎面击来的拳头,机器人还伸出胳膊迅速挡开。当男生一记摆拳挥过来时,教练操纵机器人展开阻拦,并迅速出拳反击。

  “这些都还只是简单指令,如果将著名运动员泰森等人的挥拳方式编成程序输入控制系统,运动员还可以模拟和泰森对抗。”张子明说。

  对决中“教练”操作按钮,机器人脸部和胸膛的10个红色光点发亮,训练运动员在灯灭前,快速回击;但当运动员拳头砸到机器人的身上或脸上时,机器会出现“嘀嘀”的警告声。

  机器人可不仅能挨打,而且还会反击,会挥出雨点般密集的拳头。此时运动员常常因为躲闪不及时而挨拳,不过力量不大。

  一局对抗结束后,控制屏电脑会打出一张类似超市购物票的清单,显示运动员出拳力道、出拳速度、有效击打次数等,以便评估改进。

  目标

  未来仿真人形将更智能化

  据张子明介绍,拳击机器人的真名比较学术,叫作“拳击专项体能综合训练人形靶模拟机器人”,为国家体育总局奥运攻关重点项目之一。日前刚刚通过国家体育总局科技司主持召开的结题鉴定会,并经过国家重竞技中心拳击队的试用,现在正在调试、完善相关功能。

  据介绍,看似简单的一个机器人,却凝结了众多科研者的心血,包含电路分析、数据集成、空气动力、机械制造等多学科的应用。

  目前面世的这个机器人还不是最初的样子,从研制到最后通过鉴定,前后一共做了三个机器人,反复修改,成了现在的样子,“我们今后的目标是把它做得更智能化,反应更敏捷;利用塑胶为脸和身体塑形,做成真正仿人形的样子。”张子明说。

  -对话

  重心下移保证挨打不倒

  实践表明运动员耐力、速度和力量有所提高

  新京报:在拳击机器人面世前,我国的拳击训练陪练是以哪种方式?

  张子明(以下简称张):之前主要是教练或陪练人员举着手靶,变换身体位置,让运动员作击打练习。很多运动队训练过程中,都出现过用力过猛,将教练员双手打肿,甚至将指头“打劈”的情况。所以,国家体育总局才萌生,要研制这样一个机器来替代人。

  新京报:这个机器人为什么能挨打?

  张:保证机器人抗击打性,主要是通过相应的材质、结构来控制。比如,大都使用钢管等来构造机器人;并通过重心下移保证机器人的整体平稳。此外,下端的压缩机内部也安排了一些设备作为配重,使整个机器人的重心能够降下来,使整体在“挨打”时能够取得平衡。

  新京报:实际运用的情况怎样?

  张:目前已经有运动队在用这套设备,国家拳击队年初在贵州训练时曾经体验过,福建等一些地方也拿去体验过。鉴定会后会再修改一下,再拿到国家拳击队去训练,很多备战奥运的选手都可以直接用上它。

  新京报:都用的是同一个机器人吗?

  张:暂时是这样。由于设计制作比较麻烦,目前我们还只做出一个。将它运到贵州、福建时可费了不少劲,三四百斤重,我们都找专门的托运公司,用汽车托运。

  新京报:反响怎样?

  张:总体都还不错,拳击队的教练员就不用那么累了,“挨打”的意外情况也可以减少。在研制过程中国家拳击队和部分省市拳击专业队进行了试用,运动员的专项耐力、速度反应及击打力量均有不同程度的提高。

  新京报:除了用机器代替人“挨打”,它还有没有别的功能?

  张:当然有。除了模拟现场的激烈对抗外,还可对运动员的训练做出监控和简单评价,有利于培养运动员反应能力和战术素养。

  (本版采写 本报记者 申剑丽)

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