傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的機(jī)器人

往往只能夠完成單一的工作

當(dāng)需要完成多項(xiàng)工作時(shí)

就會(huì)無(wú)所適從

面對(duì)復(fù)雜甚至需要改變自己結(jié)構(gòu)形態(tài)才能完成的工作

往往會(huì)無(wú)能為力

人類(lèi)的進(jìn)化

是不斷與自然環(huán)境交互、重構(gòu)改造的過(guò)程

機(jī)器的變革

也經(jīng)歷了由單一任務(wù)到復(fù)雜工況的變遷

經(jīng)歷了四次工業(yè)革命

機(jī)器人機(jī)構(gòu)是否也可以從生物學(xué)理論出發(fā)

改變形態(tài)、重新構(gòu)造

實(shí)現(xiàn)從機(jī)器到機(jī)器人化、智能化的演變

以適應(yīng)機(jī)構(gòu)智能在未來(lái)生活與生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用

【劃重點(diǎn)】

      當(dāng)下，以人工智能為代表的第四次工業(yè)革命，正在帶來(lái)傳統(tǒng)機(jī)器的更新，迎來(lái)機(jī)器人發(fā)展的新時(shí)代。     

      隨著先進(jìn)制造業(yè)、航空航天、自動(dòng)化生產(chǎn)線等領(lǐng)域不斷發(fā)展，各類(lèi)機(jī)械設(shè)備與機(jī)器人對(duì)機(jī)構(gòu)可重構(gòu)能力與變結(jié)構(gòu)特性的要求不斷提高。這就需要對(duì)作為機(jī)器與機(jī)器人骨架的機(jī)構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，對(duì)傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)概念與設(shè)計(jì)進(jìn)行徹底變革。從機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度看，傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)一旦完成設(shè)計(jì)，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與活動(dòng)度就一成不變，很難滿(mǎn)足多變環(huán)境、工況與任務(wù)對(duì)機(jī)構(gòu)功能與性能的需求。而可重構(gòu)機(jī)構(gòu)由于具有多構(gòu)態(tài)變化，可以滿(mǎn)足多任務(wù)、多工況與多功能的要求，從而達(dá)到“一機(jī)多用”、節(jié)約資源與降低能耗的作用。

【課題介紹】

      智能機(jī)器人需要結(jié)構(gòu)突破，需要機(jī)構(gòu)智能。而進(jìn)化機(jī)器人需要機(jī)構(gòu)進(jìn)化，需要適應(yīng)多變環(huán)境多重任務(wù)。這一演講結(jié)合這兩者，從600萬(wàn)年的人類(lèi)歷史、從四次工業(yè)革命、從Bricard 與Schatz 等古典機(jī)構(gòu)討論現(xiàn)代機(jī)器人結(jié)構(gòu)的突變，機(jī)構(gòu)的變異，及機(jī)器人如何適應(yīng)環(huán)境變換與任務(wù)更迭，由此衍生出機(jī)構(gòu)演變，變胞與可重構(gòu)。演講由此介紹機(jī)構(gòu)變換衍生出的生物進(jìn)化對(duì)應(yīng)策略，以及生物進(jìn)化論在機(jī)器人結(jié)構(gòu)上的演變與實(shí)現(xiàn)，提出進(jìn)化機(jī)器人的結(jié)構(gòu)進(jìn)化。
      演講同時(shí)基于古典機(jī)構(gòu)的融合，折紙藝術(shù)的衍生，生物進(jìn)化的應(yīng)用，實(shí)例演講日常折紙，與日常裝飾品衍生出變胞機(jī)器人與進(jìn)化機(jī)器人。從19世紀(jì)的研究，加以融合物理學(xué)、幾何學(xué)、數(shù)學(xué)，出現(xiàn)了機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)器人學(xué)一體化分析理論，展示這些研究在變胞機(jī)器人、康復(fù)機(jī)器人、人形機(jī)器人、電業(yè)機(jī)器人的領(lǐng)域的應(yīng)用。

【院士介紹】

      戴建生，英國(guó)皇家工程院院士、歐洲科學(xué)院院士（MAE）、南方科技大學(xué)機(jī)器人研究院院長(zhǎng)、倫敦國(guó)王學(xué)院榮譽(yù)教授。榮膺國(guó)際機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域最高榮譽(yù)“ASME 機(jī)械設(shè)計(jì)”成就獎(jiǎng)（2020），為1958年來(lái)第58位，首位華人；榮膺國(guó)際機(jī)構(gòu)學(xué)領(lǐng)域最高榮譽(yù)“ASME DED 機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)器人學(xué)”成就獎(jiǎng)（2015），為1974年來(lái)第27位。并獲得中國(guó)僑聯(lián)第六屆“僑界貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”（2016），“中國(guó)機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)”（2013）等榮譽(yù)，以及“天津市自然科學(xué)一等獎(jiǎng)”（2021，排名第一）省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)。      戴建生為美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)會(huì)士，國(guó)際電氣與電子工程師協(xié)會(huì)會(huì)士，英國(guó)機(jī)械工程師院會(huì)士，英國(guó)皇家藝術(shù)與制造學(xué)會(huì)會(huì)士，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)會(huì)士。擔(dān)任國(guó)際機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)器科學(xué)聯(lián)合會(huì)英國(guó)區(qū)主席，中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)機(jī)器人分會(huì)副主任委員，中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)機(jī)器人智能專(zhuān)委會(huì)副主任委員。為國(guó)際機(jī)器人旗艦期刊、機(jī)器人學(xué)創(chuàng)刊最早兩期刊之一 Robotica 的 Editor-in-Chief，國(guó)際機(jī)構(gòu)學(xué)機(jī)器科學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊Mechanism and Machine Theory 的Subject Editor。      主要從事機(jī)構(gòu)學(xué)與機(jī)器人運(yùn)動(dòng)與設(shè)計(jì)理論及其應(yīng)用研究、研究工作獲得專(zhuān)利50余項(xiàng)，培養(yǎng)博士生50余位其中含歐洲科學(xué)院院士、美國(guó)機(jī)構(gòu)學(xué)專(zhuān)委會(huì)主席、高科技公司 CEO 等，出版專(zhuān)著9部，發(fā)表學(xué)術(shù)論文700余篇。

【特別單元：專(zhuān)題研討】

      本期講堂持續(xù)聚焦智能進(jìn)化機(jī)器人領(lǐng)域研究方向，特邀哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳）副校長(zhǎng)李兵、深圳大學(xué)計(jì)算機(jī)與軟件學(xué)院副院長(zhǎng)李堅(jiān)強(qiáng)、富士康科技集團(tuán)C事業(yè)群資訊長(zhǎng)王樹(shù)華，與戴院士一起，以“智能進(jìn)化機(jī)器人的前瞻與應(yīng)用”為題，從不同視角出發(fā)，共同探討智能機(jī)器人產(chǎn)業(yè)發(fā)展應(yīng)用的新思想。