北京市第二十中学高中部“机器人工程”选修课开课啦

2020年3月12日下午，阴雨绵绵，同学们满怀憧憬，北京市第二十中学高中部选修课人工智能系列课程之“机器人工程”在综合楼四层计算机教室如期展开。

选修课开始之前，李天剑教授和同学们聊了聊自己和二十中的不解之缘。由自己的孩子，15级毕业生的经历，推及到在座的每一个同学，日后职业发展的确立，呼吁同学们要在将个人爱好，诸如机器人之类，与职业紧密结合的道路上实现人生价值。

机器人工程，又称机器人学基础，带领同学们捡起步入机器人世界的敲门砖。李教授首先邀请同学们谈了谈自己对机器人的认识，有人说，机器人可能是一些仿生的装置；有人说，像机械臂这些具有人的功能的装置也应该被称作机器人；还有人说，之前战胜人类的AlphaGo是机器人。机器人的定义是宽泛的。李教授紧接着抛出了一个问题，自动驾驶算不算机器人？有的道路允许无人驾驶汽车行驶，这其中没有人的参与，但其实自动驾驶的车做的是人的工作，应该算作机器人。总结一下，机器人就是通过传感器感知环境的机械电子智能装置。

如果让你动手做一个机器人，你会怎么做呢？例如，现在需要一个机器人从后门进来，到讲台抓起教具，从前面出去。假如是人来完成，就“抓”这一动作来说，需要用到肌肉、关节、手臂，神经系统也需参与其中；在整个过程中，人也需要视觉来避开障碍物。同学们针对老师的问题，畅所欲言，卞士宁提议在教室内铺设轨道，卢中正说可以通过方向轮和驱动轮进行控制，郭子暄想到可以通过导航系统人为操纵防止碰到障碍物。

随同学们的发言，李教授也频频点头以示肯定，但也提到在教室内铺设轨道的局限性，同时打开了新思路，既然不能铺设轨道，破坏了教室原有的陈设，那就可以通过“黑线”，以不同的黑白反光率指引机器人前进。机器人也可通过“视觉”认识电脑桌子，例如人脸识别系统可以通过“照片训练”认识每位同学。临近下课，老师向同学们展示了德国库卡公司机器人的视频作为例子，郭子暄就库卡还向老师加以讨教。

第二节课伊始，老师具体阐释了机器人是如何做到拥有“视觉”的，5G时代，万物互联，机器人通过实验室的物联网建立地图。其实这和人类的行为很相似，比如我想去天安门，有两种途径，一是有人领着，二是有张地图，也就是定位导航。机器人操作系统既无眼睛，更无视觉，却可以有定位导航，这在我们看来是天经地义的事，但细想以地球生命亿年的长度对比机器人短暂几十年的发展，不能不令人称奇。雷达，电磁波，是机器的眼睛。想象在晴朗的高空，肉眼至多可见30公里，却通过雷达可以有400公里的“超视距”。雷达，正像是盲人敲2辨寻方向一样，指引着机器人。

进入工业4.0时代，工业需要机器人，这是为什么其如此重要之原因，机器人也渗透到了交通生活的方方面面。通计两节课，李教授以丰富的实例，生动的讲解，多元的形式，活泼的氛围为我们带来一节启蒙课，相信同学们会带着本节课的收获，继续向将职业与爱好结合的路上奋勇前进。

图文：杨之凡

编辑：程磊，张振峰

审核：吴刚

总编：孙玉柱