1970年,日本機器人專家森政弘提出,一個看上去和人類無異的實體可能會讓人們產生一種寒冷和怪異的感覺。
那看看下面這張圖:
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可以看出,那只灰白色的手臂就正是那種“和人類無異的實體”,不知道大家有沒有體驗到那種怪異的感覺?
這是由波蘭專門研究機器人與假肢的團隊Automaton Robotics耗時5年的時間研發(fā)出來的仿生機械臂,從上圖中可以看到,這個機械臂可以舉起7公斤的重物。這個機械臂在國外也引起了網友的廣泛討論,有網友就表示,“看上去很真實也很怪異,但總之很牛掰”。
也有網友感嘆到,“這是我見過最自然最像人類動作的機械臂了”。
Automaton Robotics的升級之路
滴水穿石,非一日之功。
2016年,在一段只有40秒的視頻中,Automaton Robotics首次展示了這個仿生機械臂。
可以看到,這個時候,機械臂還只有手掌部分,以及連接在掌根處的各種軟管,同時手指動作也十分遲緩。
一個月后,團隊在骷髏的肘關節(jié)處添加了一個裝置用來控制肘部彎曲運動。
然后該頻道就停止了更新長達兩年之久。
在2018年的視頻中,團隊展示了一種新材料,看起來就只是一條繩子,但通電之后,繩子開始逐漸向內收縮,就好像人類的肌肉發(fā)力縮緊一樣。
根據介紹,這個材料正是當年應用在骷髏肘部運動的材料。
幾個月后,研究人員把人工肌肉和之前展示的手掌和手指進行了連接,可以看出,雖然手指的運動還帶有點僵硬和奇怪的感覺,但此時機械臂已經可以做到手指開合了。
緊接著再過了一年,雖然機械臂上仍然能看到很多軟管,但機械臂可以借著壓力泵和人工肌肉,發(fā)力擰緊鉗子。
與之前相比,手指的靈活度也改進了很多,比個“1”“2”“3”“4”完全不在話下。
甚至,隨著手指的運動,可以清楚看清連接在手臂處的“血管”的運動。
隨著整個機械臂的結構成型,團隊也開始轉向工作效率的研究上,比如如何讓機械臂承受更大的重量,以及如何解決在發(fā)力過程中的發(fā)熱問題等。
團隊還專門搭建了用于鍛煉機械臂的“健身器材”,通過疲勞測試對機械臂的極限有更清楚的了解。
最近,他們又有了更新的突破。即使是在人工肌肉受損的情況下,機械臂仍然可以正常伸縮,抬舉物體。
然后就有了今天的這款仿生機械臂:灰白色的“皮膚”,若隱若現的“血管”,靈活自如的手指,遠看根本看不出來這是一個機械臂。
一個專業(yè)工程師的小組,誓要做出最先進的仿生機械臂
Automaton Robotics是一個位于波蘭的機器人小組,目前僅有一名專業(yè)工程師?ukasz Ko?lik,這位工程師的唯一目標就是創(chuàng)造出有史以來最先進的仿生機械臂。
在過去幾年內,?ukasz Ko?lik開發(fā)了一個由復雜的合成肌肉系統(tǒng)和軟件構建的機械臂,這個機械臂有著精細的運動控制能力,其上的每塊肌肉都由特制的肌肉或氣動人工肌肉組成,僅僅使用空氣或液壓油就可以完成填充,還能隨意收縮和放松。
在這個基礎上,Automaton Robotics使用煮沸的低溫液體開發(fā)出了一個全電動版本。
正如在視頻描述中寫到,“目前,與人體相比,這個機械臂還只有一半的人造肌肉。手指彎曲肌肉仍然是缺失的。手指能從左到右移動,但還沒有肌肉來支撐。掌骨和手腕運動也被阻止了”。
如今,這位工程師還完全依靠網上的贊助在推動整個研究:
個人主頁:https://patronite.pl/LukaszKozlik
項目主頁也在呼吁多多關注他們,看得出來他們十分缺錢了:
項目主頁:https://www.patreon.com/automatonrobotics
根據介紹,研究的最終目的是要開發(fā)一個全尺寸的人形機器人,身體由肌肉骨骼組成,整體由電力和水驅動。
對此研究人員表示,希望未來,這個機器人能在日常生活中幫助做家務,或者幫助我們實現外太空探索,加快人類進步的步伐。
除此之外,研究團隊還在開發(fā)與機械臂聯結的直接神經接口。希望這個假肢能夠再現正常人肢體的所有動作和力量感,甚至是外觀,以及通過手術能植入人體骨骼內。
“機器人”越來越像人了
從特斯拉宣稱要進軍機器人界開始,外界對于為什么一定要做“人形機器人”就存在諸多爭論。
人形機器人,又稱仿生人,是一種旨在模仿人類外觀和行為的機器人,尤其特指具有和人類相似肌體的種類,模仿人的形態(tài)和行為而設計制造的機器人。
通常機器人廠家出于對實際應用場景的需要,會把機器人設計成不同的造型,如機械臂等。但大多數人可能認為,越像人的機器人越容易讓人接受。
但實際上,與一般機器人相比,人形機器人的研發(fā)生產的難度系數更大,這是一個集機械,電子,計算機,材料,傳感器,控制技術等多門科學于一體的領域。
如今,人形機器人對環(huán)境的適應性和學習能力遠遠不及人類,即使是配合AI,也都尚且只能做簡單的識別和基礎的人機對話。再考慮到不可避免的傳感器噪音、隨機運動、學習方式以及訓練時間的限制,科學家仍需要新的算法和實踐應用大數據。
目前針對機器人思維的研究,都還僅僅停留在實驗室仿真階段,走向市場,在場景中迭代,還有很長一段路要走。
但,機器人越來越像人了,這會是好事嗎?
相關報道:
https://hackaday.com/2021/10/28/taking-a-stroll-down-uncanny-valley-with-the-artificial-muscle-robotic-arm/
https://www.iflscience.com/technology/robot-arm-with-synthetic-muscle-lifts-dumbbell-shows-what-androids-could-look-like/
https://robot.ofweek.com/2021-09/ART-8321200-8500-30524889.html
本文來自微信公眾號“大數據文摘”(ID:BigDataDigest),作者:Caleb,36氪經授權發(fā)布。
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