在哈爾濱中央大街上有一家“機器人餐廳”。在這家機器人餐廳里共有18臺為顧客服務(wù)的機器人，從烹飪、送餐及炒菜全都是由機器人提供服務(wù)，十分吸引顧客，但機器人餐廳還是由兩名保安擔(dān)當(dāng)值夜班的工作。哈爾濱工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué)、哈爾濱市風(fēng)華中學(xué)和哈爾濱市第六十九中學(xué)機器人小組的同學(xué)們突發(fā)奇想，決定研制一個機器人，由它來擔(dān)當(dāng)夜晚的餐廳警衛(wèi)工作，更大程度地節(jié)約人力。
　　在研制“值班警衛(wèi)仿生犬”的初期，機器人小組的同學(xué)們詳細(xì)了解了夜間餐廳內(nèi)部值班人員的工作任務(wù)及工作程序，也就是每次巡邏檢查的路程，所需要檢查的幾個要點即有無火災(zāi)情況，有無煙霧產(chǎn)生，大廳內(nèi)是否有非法進入的人員，暖氣，上下水以及雨水等有無漏水情況。值班人員所檢測的危險情況將通過手機向負(fù)責(zé)人報告，以便及時排除險情。

值班警衛(wèi)仿生犬作品近照

　　了解完餐廳夜班需要檢查的要點之后，機器人小組的同學(xué)們就開始為這臺“值班警衛(wèi)仿生犬”搜集資料及各種制作材料，同學(xué)們將家里裝修剩余的膠合板、釘子、油漆、萬能膠等全部都拿到了工作室。對于“值班警衛(wèi)仿生犬”的技術(shù)動作，學(xué)生們在網(wǎng)上做了詳細(xì)調(diào)查，最后確定機器人的功能為：采用人體紅外傳感器探測非法入侵的人員；采用超聲波探測傳感器檢測物體障礙；采用雙探針?biāo)粋鞲衅鳈z查室內(nèi)有無漏水現(xiàn)象；用煙敏傳感器檢測室內(nèi)有無煙霧；用火光探測裝置檢測有無火光出現(xiàn)，還有保證仿生犬按時限及規(guī)劃好的路線進行巡邏的固定軌跡行駛尋跡功能，以及無線手機通信警報裝置。
　　“值班警衛(wèi)仿生犬”的研制共經(jīng)歷了兩次制作。第一次是采用全鋁板制作的，同學(xué)們在廢品收購站購買了一些2毫米厚的鋁板，用鐵據(jù)切割成“犬”的外形，用拉鉚槍連接制作，裝入控制設(shè)備及各種傳感器。雖然實驗成功了，但同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了一些美中不足之處，于是又開始了第二次制作：改進了機器犬的外形，由第一樣機的全履帶式改為前雙導(dǎo)向軟式犬腳和后雙履帶式主動犬腳。之所以采用履帶式，主要是考慮到仿生犬可以在餐廳中穩(wěn)定可靠地行進，適合在原有送餐機器人黑白尋跡軌跡上行駛。
　　改造后的值班警衛(wèi)仿生犬通過單片機機器人控制器來實現(xiàn)控制，并安裝了火光警報裝置、水位探測警報裝置、人體紅外線探測警報裝置、煙敏探測警報裝置、超聲波探測警報裝置等，并采用黑白線尋跡功能使機器警衛(wèi)仿生犬執(zhí)行夜間值班巡邏任務(wù)。尋跡功能控制是由單片機控制的，由四個光電傳感器組成，用以檢測黑白線傳感器組是否可以準(zhǔn)確無誤地發(fā)出控制信號。仿生犬上安裝有巡邏檢查時間控制器，即間隔多長時間進行一次巡邏檢測，以避免重復(fù)巡邏。機器人小組制作的“值班警衛(wèi)仿生犬”完全可以替代夜晚保安人員巡邏檢查，據(jù)估算每年將節(jié)約人工費5萬元人民幣。

創(chuàng)意制作/哈爾濱工業(yè)大學(xué)附屬中學(xué) 閆昊源   哈爾濱市風(fēng)華中學(xué) 賈純鈞    哈爾濱市第六十九中學(xué) 王長圣    指導(dǎo)教師/哈爾濱科學(xué)宮青少年科學(xué)工作室  劉哈生