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。“噠噠噠”，一只銀白色的機(jī)器狗，爬上臺(tái)階、進(jìn)入木塔，以毫米級(jí)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(guó)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(duì)傳統(tǒng)人工測(cè)繪精度不足、接觸式損傷等難題，近年來(lái)，當(dāng)?shù)卣c清華大學(xué)建筑學(xué)院團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了“智慧應(yīng)縣木塔”等合作項(xiàng)目。利用機(jī)器狗進(jìn)行文保工作，就是該項(xiàng)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(kāi)始旋轉(zhuǎn)，3D視覺(jué)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(kāi)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(shí)間精力?，F(xiàn)在用機(jī)器狗輔助采集，更加精準(zhǔn)高效?！甭?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(dòng)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(guò)AI（人工智能）訓(xùn)練進(jìn)行全方位還原。”

目前，清華大學(xué)團(tuán)隊(duì)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(lái)，機(jī)器狗巡邏的場(chǎng)景有望成為現(xiàn)實(shí)。“古建保護(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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)火源，超過(guò)一定溫度會(huì)自動(dòng)預(yù)警?！皠e看它不大，其實(shí)里面有2個(gè)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(shí)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(guò)配合，搭載設(shè)備用X光成像檢測(cè)木質(zhì)構(gòu)件內(nèi)部的腐朽程度、開(kāi)裂度?！耙粋€(gè)發(fā)射、一個(gè)接收，避免了人為操作的輻射影響。通過(guò)時(shí)序分析，系統(tǒng)還能比對(duì)歷次掃描數(shù)據(jù)，自動(dòng)標(biāo)記木材形變、漆層脫落等細(xì)微變化?！毙洗糊R說(shuō)。

近年來(lái)，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(guò)VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）設(shè)備“穿越”到建塔現(xiàn)場(chǎng)?！拔覀兺ㄟ^(guò)技術(shù)手段，構(gòu)建數(shù)字化的‘木塔孿生體’，實(shí)現(xiàn)模擬登塔，提升游客游覽體驗(yàn)。”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(méi)有實(shí)現(xiàn)常態(tài)化應(yīng)用。但是我們期待，在不久的未來(lái)，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(shuō)。