对智能机器人功能的探究

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  一个偶然的机会,我在爸爸的办公室见到了名字叫NAO的小家伙,它可爱的外形瞬间吸引了我,我迫不及待地要爸爸让NAO来表演一下,伴随着音乐,NAO跳起了迈克尔·杰克逊的舞蹈。它优雅的舞姿,灵巧的动作,俨然是一个舞蹈家。然而爸爸却说跳舞只是它功能的一部分,它其实是一款人工智能机器人,具备各种功能并能够和人亲切地互动。这使我产生了探究“机器人是如何认知世界”的想法,于是我便开展了实验。
  观察发现
  (1)NAO能看到世界:它能够在开机后走到红纸所在的地方;
  (2)NAO能听到世界:它能够在周围发出声音后,找到声音发出的方向;
  (3)NAO能感觉世界:它在碰到障碍后会后退转向。
  探究方向
  (1)NAO是如何走到指定的地点的;
  (2)为什么NAO在碰到障碍后会后退转向;
  (3)NAO通过什么途径找到声音发出的方向。
  进行探究
  探究一:NAO是如何走到红纸处的
  探究步骤:
  (1)启动机器人,在它前方50cm处放置一块红纸(30cm×30cm)。
  (2)用胶带遮挡住机器人的前方摄像头,重复步骤(1)。
  (3)将环境由明亮转为昏暗,重复步骤(1)、(2)。
  (4)收集数据,制作表1。
  实验结果:NAO机器人走到红纸处这个功能,只有在不遮挡摄像头并且环境明亮的时候才能成功;说明了NAO是用它头部的摄像头准确识别到红纸后,才能顺利走到红纸处。
  探究二:为什么NAO在碰到障碍后会后退转向
  探究步骤
  (1)在机器人前进方向上放置障碍物。
  (2)启动机器人及相应的应用程序。
  (3)观察机器人行走状况。
  (4)在机器人行走过程中分别用手触碰机器人的脚部、腹部、胸部、头部,重复步骤(1)、(2)、(3)。
  (5)收集数据,制作表2。
  实验结果:只有用手触碰脚部的实验获得了成功,说明了NAO机器人是靠脚部的感应来实现碰到障碍物时后退转向的功能的。
  探究三:NAO通过什么途径找到声音来源的方向。
  (1)启动机器人及相应的应用程序。
  (2)分别在机器人的前面、后面、左边、右边制造较为明显的响动(如拍手、播放音乐等)。
  (3)观察机器人头部转动状况。
  (4)对步骤(2)中各情况的数据进行记录,制作表3。
  实验结果:机器人不能识别前方和后方的声音,只有左右的声音才能引起机器人的反应。
  1.智能机器人NAO是用头部的摄像头清晰准确识别到红纸后,才能顺利走到红纸处。
  2.智能机器人NAO在碰到障碍时会后退转向是由它脚部感应来实现的。
  3.智能机器人NAO对声音来源识别具有一定的局限性,只能识别左右两边的声音,而不能识别其他方向的。
  我的梦想——
  我好奇为什么NAO能够“看见”世界?它真有一双眼睛吗?为什么它能听到声音?它真有一对耳朵吗?为什么它能感觉物体,它真有触觉吗?我阅读了有关NAO的介绍,原来它小小的身材,里面却有很大的门道:它的头部有一台计算机,身体各个部位还有很多传感器,正是这些器件让机器人有了视觉、听觉、触觉。我梦想能够在未来做出自己的机器人。
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