神奇!这款机器人还能“出汗”

文章作者:bianji3 | 2017-12-22
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       “仿生机器人”是指模仿生物、从事生物特点工作的机器人。目前在西方国家,机械宠物十分流行,另外,仿麻雀机器人可以担任环境监测的任务,具有广阔的开发前景。二十一世纪人类将进入老龄化社会,发展“仿人机器人”将弥补年轻劳动力的严重不足,解决老龄化社会的家庭服务和医疗等社会问题,并能开辟新的产业,创造新的就业机会。”

      在机器人向智能机器人发展的时程中,就有人提出“反对机器人必须先会思考才能做事”的观点,并认为,用许多简单的机器人也可以完成复杂的任务。20世纪90年代初,美国麻省理工学院的教授布鲁克斯在学生的帮助下,制造出一批蚊型机器人,取名昆虫机器人,这些小东西的习惯和蟑螂十分相近。它们不会思考,只能按照人编制的程序动作。

     虽然当今市面上有各种各样的仿生机器人,但很少看见真正拥有与人类在移动和与环境互动方面特别相似的那一种。日本的研究人员正致力于解决这一问题,他们重新设计的机器人不仅仅可以模仿人类的动作,而且能够反馈人类完成这些动作的方式,它甚至会出汗!

  Kengoro是一种新型的机器人,它的设计理念着重于灵活性和逼真的人形结构,而不是把动力和办公效率放在首位。

  正如研究人员今天在《科学机器人》杂志上发表的论文中所解释的那样:传统仿生机器人的局限性是因为它们是基于传统工程、机械、电子和信息学的理论而设计的。

   相比之下,我们的目标是设计一个更类似于人类机能系统的仿生机器人,需要注意的点包括:肌肉骨骼结构、感觉神经系统,以及大脑信息处理的方法,我们可以用这些来支持以科学为导向的目标,比如提供深入了解人类的内部机制的参照。

   这篇论文使用了Kengoro和与其类似的机器人Kenshiro作为如何实现这一意图的例子,事实上,整个机器人科学的问题都是致力于如何改进拟人化机器人的概念。

      他们解释说,我们应该需找一切可能制作出模仿人类生理机制的仿生机器人,而不仅仅用它们给予我们便利,由它们得到的模拟数据对于我们来说极为重要。如果你的机器人拥有强大的手臂,但却僵硬、笔直、没有脖子,那它们的体型对于举重来说或许更有帮助。而这与人类的行为方式并不相同,而且如果你想给机器人赋予你想要的拟人动作,那么你就必须把自己的弱点和优点都放进机器人算法里去。

  如果机器人应该存在于以人类为中心的环境中并且可以与人类互动的话,那么它应该是模拟人类活动的理想选择方案。

  研究人员将Kengoro与肌肉、关节和骨骼的马达和支柱组合在一起后,让机器人尝试了一系列的普通运动练习,例如俯卧撑到小腿上提,而这些练习都会被记录为测试的结果。

  正如你所看到的,他有点紧张(我们在这里说“他”,是因为这个机器人是仿照一个13岁的日本男孩设计的)。他应该先伸展身体,热身一下。不过,他这一次做的仰卧起坐可能比我今年加起来做的还要多。

  但对于仿生机器人能够出汗这个机制可能需要解释,从本质上说,机器人身上的马达在运行过程中会有水流动来帮助冷却,而且它们可以通过人工毛孔将水排出,从而更快地释放马达的热量。然而这并不是他的一个关键功能,假如我们想设计一个最理想的机器人模仿人类,我们最好还是沿着前路继续研究下去。

  这是一项有趣且不令人意外的复杂项目,但YukiAsano等研究人员的努力换来的成果似乎是值得的,而且他们预先设想的此机器人应用前景非常光明。“仿生人”项目正在进行中,所以我们可以期待在不久的将来会有更多来自Kengoro给我们带来的惊喜。

   几年前,科技工作者为圣地亚哥市动物园制造电子机器鸟,它能模仿母兀鹰,准时给小兀鹰喂食;日本和俄罗斯制造了一种电子机器蟹,能进行深海控测,采集岩样,捕捉海底生物,进行海下电焊等作业。美国研制出一条名叫查理的机器金枪鱼,长1.32米,由2843个零件组成。通过摆动躯体和尾巴,能像真的鱼一样游动,速度为7.2千米/小时。可以利用它在海下连续工作数个月,由它测绘海洋地图和检测水下污染,也可以用它来拍摄生物,因为它模仿金枪鱼惟妙惟肖。

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