细长型的蛇形机械臂能灵活转动,可应用于下水道等恶劣环境,也可用于抗震救灾。

3月9日,程龙和学生一起研究并完善金色外壳蛇形机器人,其雏形是程龙在德国留学后期制造出来的。

3月9日,程龙和学生一起研究并完善金色外壳蛇形机器人,其雏形是程龙在德国留学后期制造出来的。

留学德国埋头科研的同时收获爱情

经历了一番曲折之后,程龙终于来到了德国,成为慕尼黑大学计算机学院的一名博士生。他半开玩笑地说,自己的德语都是“速成”的:“本来我是一点德语都不会的,去德国前国家组织我们这些公派留学生在北京外国语大学进行了一个月的脱产训练,基本只够日常生活中使用。幸好,我们的实验室是比较国际化的,埃及、韩国、印尼……各个国家的都有,通用的语言是英语,学习方面并没有障碍。”

初到德国,程龙觉得最大的不便是社会文化认知的差异。程龙笑称,在德国几年,自己不但没有因为饮食差异而瘦了,反而还胖了一些,因为那边的食物以煎炸为主,热量比较高。

在德国,程龙常常是实验室和住所两点一线,他的注意力更多是被科学研究给吸引过去了,他与那些来自世界各地的同学们的交集,也多是在实验室里。

德国之行对于程龙来说还有一个重要收获,就是认识了他现在的妻子。“我们其实是同一时间去德国的,都是在2013年10月,但我是去慕尼黑大学读四年的博士,她是在曼海姆大学读两年金融专业的硕士,当时是朋友的朋友介绍的。”没想到两人结识后发现彼此间十分投契。有了妻子的陪伴,程龙的求学之旅也少了几分枯燥,添了几分色彩。

着眼尖端开始研究蛇形机器人

蛇形机器人在国内还属于比较新颖的课题,目前做这个研究的学校和机构并不是很多,甚至可以说是屈指可数。

程龙坦言,蛇形机器人的优点在于灵活,但它的缺点也相伴而生——因为太灵活了,所以如何精准控制它的运动,是其科研工作中的一大难点。

“普通的轮式机器人,要控制它转个90度是很容易的;但蛇形机器人的话,要做到这一点就很不容易了。像我们的‘蛇’是具有三维运动能力的,它的关节往各个方向都可以运动、使得它能贴合各种各样的表面,这就对算法提出了更高的要求,”程龙说,“我们也在关注目前人工智能的发展,希望以后可以将人工智能与蛇形机器人技术相结合,使它对运动的控制更加精准。

尽管留学归国才短短数月,程龙已经开发出了第一款产品,这是针对客户南方电网的实际需求“量身定做”的。这款蛇形机器人将被安装在另一个实验室研发的自动驾驶小车上,为电网进行一系列检查工作。与金色外壳蛇形机器人不同,这款外壳为黑白两色的蛇形机器人是立式的,更像一只机械臂。“后期会根据客户的需要在前端安装抓物的工具,即俗称的‘夹子’。”程龙介绍道。

“这是基于普通的蛇形机器人研发的,设计思路一样,只是根据客户的需求进行了模块化设计。跟普通的蛇形机器人比,它的难点在于受力不均匀——传统蛇形机器人所有关节都可能接触地面,这种立式的就只有底座的最下面会接触地面,蛇形关节方便它灵活运动,这就决定了每一块受力程度不一样,算法上就要调整。”程龙透露,这款立式蛇形机器人目前已经通过了客户的初步验收,等到正式应用以后,可以替代原来的人力进行一系列的检查工作。“现在是检查发现问题后再由人去维修,如果以后技术升级了、控制更加精准,它还可以在发现问题时直接进行一些简单维修,就会更节省人力。”

此前,某知名电动汽车品牌研发的蛇形自动充电桩,正是基于蛇形机器人的原理。这种充电桩一般隐藏在墙壁之内,有需要时会自动寻找充电口,与传统的充电桩相比要“智能”得多,看起来也很“拉风”。其实,这样的高科技并不是欧美国家的专利,它就存在于你我身边。

初品花城暂时租房有意定居广州

完成博士学业归国之前,程龙也来过广州几次,不过都是短暂停留,来去匆匆。花城给他留下的印象有两个,“天气很热,海鲜很好吃。”如今安顿下来后,他有更多的时间去细细品味这座城市:“在中国经济比较发达的一线城市中,广州是空气相对比较好的、房价也比较低、更适合居住,最重要的是这里的制造业十分发达,比如我需要什么尺寸的零件,都可以很快、很方便地制造出来,这为我的科研工作提供了很大的便利。”

广州的美食闻名遐迩,这也让程龙来自浙江的妻子为之沉迷。“她特别喜欢吃这里的点心,”程龙笑道。与当初完成学业后仍留在德国照顾他的起居生活一样,这次,妻子又跟随他来到中大,成为新华学院的一名老师。“她学的是金融,比较好找工作,她也很支持我的科研。”

刚刚过去的狗年春节,程龙夫妇是在广州度过的。虽然经历了广州近几年来罕见的寒冬,但对他们来说,这并不是什么大问题。“我们两个的家乡,冬天都比广州冷,而且同样没有暖气。相对来说,广州还更舒服一些。”目前,程龙夫妇暂时还是在广州租房,他坦言,未来不排除在这里安家的可能。