夏日，在山西省朔州市的應(yīng)縣木塔景區(qū)，游客們正欣賞這座古老建筑?！皣}噠噠”，一只銀白色的機(jī)器狗，爬上臺階、進(jìn)入木塔，以毫米級精度執(zhí)行古建掃描任務(wù)……這一幕吸引了不少游客圍觀。

應(yīng)縣木塔始建于1056年，是我國現(xiàn)存最古老的純木結(jié)構(gòu)樓閣式建筑。歷經(jīng)風(fēng)雨侵蝕，塔身出現(xiàn)傾斜，需要進(jìn)一步加強(qiáng)保護(hù)。針對傳統(tǒng)人工測繪精度不足、接觸式損傷等難題，近年來，當(dāng)?shù)卣c清華大學(xué)建筑學(xué)院團(tuán)隊開展了“智慧應(yīng)縣木塔”等合作項目。利用機(jī)器狗進(jìn)行文保工作，就是該項目的重要組成部分。

機(jī)械足穩(wěn)穩(wěn)踏在地上，頭部搭載的攝像頭開始旋轉(zhuǎn)，3D視覺系統(tǒng)捕捉頭頂藻井雕花的細(xì)微紋理，傳感器陣列在光影中閃爍——機(jī)器狗開始工作了。

“我們頭頂?shù)脑寰嚯x地面有好幾米。如果人工采集數(shù)據(jù)，要花費(fèi)很多時間精力?，F(xiàn)在用機(jī)器狗輔助采集，更加精準(zhǔn)高效。”聯(lián)想研究院機(jī)器人研究室架構(gòu)師邢春齊介紹，該機(jī)器狗由聯(lián)想集團(tuán)研發(fā)，集成深度學(xué)習(xí)算法、多模態(tài)傳感系統(tǒng)和仿生運(yùn)動控制等前沿科技。聯(lián)想集團(tuán)還與清華大學(xué)—故宮博物院文化遺產(chǎn)聯(lián)合研究中心合作，將機(jī)器狗應(yīng)用于木塔保護(hù)，“我們用2D成像、3D還原。比如，先拍攝4張柱子照片，再通過AI（人工智能）訓(xùn)練進(jìn)行全方位還原?！?/p>

目前，清華大學(xué)團(tuán)隊已經(jīng)利用機(jī)器狗完成了應(yīng)縣木塔藻井結(jié)構(gòu)的高精度三維數(shù)字化建模，為深入分析木塔數(shù)據(jù)、研究保護(hù)方案提供了更加全面的支撐。

未來，機(jī)器狗巡邏的場景有望成為現(xiàn)實?！肮沤ūＷo(hù)，防火與防腐至關(guān)重要。”邢春齊介紹，機(jī)器狗搭載雙光成像系統(tǒng)，能實時監(jiān)測火源，超過一定溫度會自動預(yù)警?！皠e看它不大，其實里面有2個小電腦，巡邏發(fā)現(xiàn)情況后可以傳到主機(jī)，有的還能在機(jī)器本體進(jìn)行運(yùn)算處理，識別信息后迅速作出判斷?！?/p>

不僅如此，機(jī)器狗還能給古建筑做“體檢”。兩只機(jī)器狗可以通過配合，搭載設(shè)備用X光成像檢測木質(zhì)構(gòu)件內(nèi)部的腐朽程度、開裂度?！耙粋€發(fā)射、一個接收，避免了人為操作的輻射影響。通過時序分析，系統(tǒng)還能比對歷次掃描數(shù)據(jù)，自動標(biāo)記木材形變、漆層脫落等細(xì)微變化?！毙洗糊R說。

近年來，當(dāng)?shù)夭粩嗤七M(jìn)應(yīng)縣木塔的數(shù)字化保護(hù)。在木塔旁邊的數(shù)字展廳，游客正通過VR（虛擬現(xiàn)實）設(shè)備“穿越”到建塔現(xiàn)場?！拔覀兺ㄟ^技術(shù)手段，構(gòu)建數(shù)字化的‘木塔孿生體’，實現(xiàn)模擬登塔，提升游客游覽體驗。”應(yīng)縣木塔管護(hù)中心副主任程曉莉介紹。

“現(xiàn)在的機(jī)器狗還沒有實現(xiàn)常態(tài)化應(yīng)用。但是我們期待，在不久的未來，機(jī)器狗等新技術(shù)在文物保護(hù)領(lǐng)域大放光彩?！背虝岳蛘f。