1970年,日本機(jī)器人專家森政弘提出,一個(gè)看上去和人類無異的實(shí)體可能會讓人們產(chǎn)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(shí)體”,不知道大家有沒有體驗(yàn)到那種怪異的感覺?
這是由波蘭專門研究機(jī)器人與假肢的團(tuán)隊(duì)Automaton Robotics耗時(shí)5年的時(shí)間研發(fā)出來的仿生機(jī)械臂,從上圖中可以看到,這個(gè)機(jī)械臂可以舉起7公斤的重物。這個(gè)機(jī)械臂在國外也引起了網(wǎng)友的廣泛討論,有網(wǎng)友就表示,“看上去很真實(shí)也很怪異,但總之很牛掰”。
也有網(wǎng)友感嘆到,“這是我見過最自然最像人類動作的機(jī)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(gè)仿生機(jī)械臂。
可以看到,這個(gè)時(shí)候,機(jī)械臂還只有手掌部分,以及連接在掌根處的各種軟管,同時(shí)手指動作也十分遲緩。
一個(gè)月后,團(tuán)隊(duì)在骷髏的肘關(guān)節(jié)處添加了一個(gè)裝置用來控制肘部彎曲運(yùn)動。
然后該頻道就停止了更新長達(dá)兩年之久。
在2018年的視頻中,團(tuán)隊(duì)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(nèi)收縮,就好像人類的肌肉發(fā)力縮緊一樣。
根據(jù)介紹,這個(gè)材料正是當(dāng)年應(yīng)用在骷髏肘部運(yùn)動的材料。
幾個(gè)月后,研究人員把人工肌肉和之前展示的手掌和手指進(jìn)行了連接,可以看出,雖然手指的運(yùn)動還帶有點(diǎn)僵硬和奇怪的感覺,但此時(shí)機(jī)械臂已經(jīng)可以做到手指開合了。
緊接著再過了一年,雖然機(jī)械臂上仍然能看到很多軟管,但機(jī)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(jìn)了很多,比個(gè)“1”“2”“3”“4”完全不在話下。
甚至,隨著手指的運(yùn)動,可以清楚看清連接在手臂處的“血管”的運(yùn)動。
隨著整個(gè)機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)成型,團(tuán)隊(duì)也開始轉(zhuǎn)向工作效率的研究上,比如如何讓機(jī)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(tuán)隊(duì)還專門搭建了用于鍛煉機(jī)械臂的“健身器材”,通過疲勞測試對機(jī)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(jī)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(jī)械臂:灰白色的“皮膚”,若隱若現(xiàn)的“血管”,靈活自如的手指,遠(yuǎn)看根本看不出來這是一個(gè)機(jī)械臂。
一個(gè)專業(yè)工程師的小組,誓要做出最先進(jìn)的仿生機(jī)械臂
Automaton Robotics是一個(gè)位于波蘭的機(jī)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(biāo)就是創(chuàng)造出有史以來最先進(jìn)的仿生機(jī)械臂。
在過去幾年內(nèi),?ukasz Ko?lik開發(fā)了一個(gè)由復(fù)雜的合成肌肉系統(tǒng)和軟件構(gòu)建的機(jī)械臂,這個(gè)機(jī)械臂有著精細(xì)的運(yùn)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(gè)基礎(chǔ)上,Automaton Robotics使用煮沸的低溫液體開發(fā)出了一個(gè)全電動版本。
正如在視頻描述中寫到,“目前,與人體相比,這個(gè)機(jī)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(yùn)動也被阻止了”。
如今,這位工程師還完全依靠網(wǎng)上的贊助在推動整個(gè)研究:
個(gè)人主頁:https://patronite.pl/LukaszKozlik
項(xiàng)目主頁也在呼吁多多關(guān)注他們,看得出來他們十分缺錢了:
項(xiàng)目主頁:https://www.patreon.com/automatonrobotics
根據(jù)介紹,研究的最終目的是要開發(fā)一個(gè)全尺寸的人形機(jī)器人,身體由肌肉骨骼組成,整體由電力和水驅(qū)動。
對此研究人員表示,希望未來,這個(gè)機(jī)器人能在日常生活中幫助做家務(wù),或者幫助我們實(shí)現(xiàn)外太空探索,加快人類進(jìn)步的步伐。
除此之外,研究團(tuán)隊(duì)還在開發(fā)與機(jī)械臂聯(lián)結(jié)的直接神經(jīng)接口。希望這個(gè)假肢能夠再現(xiàn)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(shù)能植入人體骨骼內(nèi)。
“機(jī)器人”越來越像人了
從特斯拉宣稱要進(jìn)軍機(jī)器人界開始,外界對于為什么一定要做“人形機(jī)器人”就存在諸多爭論。
人形機(jī)器人,又稱仿生人,是一種旨在模仿人類外觀和行為的機(jī)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(shè)計(jì)制造的機(jī)器人。
通常機(jī)器人廠家出于對實(shí)際應(yīng)用場景的需要,會把機(jī)器人設(shè)計(jì)成不同的造型,如機(jī)械臂等。但大多數(shù)人可能認(rèn)為,越像人的機(jī)器人越容易讓人接受。
但實(shí)際上,與一般機(jī)器人相比,人形機(jī)器人的研發(fā)生產(chǎn)的難度系數(shù)更大,這是一個(gè)集機(jī)械,電子,計(jì)算機(jī),材料,傳感器,控制技術(shù)等多門科學(xué)于一體的領(lǐng)域。
如今,人形機(jī)器人對環(huán)境的適應(yīng)性和學(xué)習(xí)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(chǔ)的人機(jī)對話。再考慮到不可避免的傳感器噪音、隨機(jī)運(yùn)動、學(xué)習(xí)方式以及訓(xùn)練時(shí)間的限制,科學(xué)家仍需要新的算法和實(shí)踐應(yīng)用大數(shù)據(jù)。
目前針對機(jī)器人思維的研究,都還僅僅停留在實(shí)驗(yàn)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(jī)器人越來越像人了,這會是好事嗎?
相關(guān)報(bào)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(shù)據(jù)文摘”(ID:BigDataDigest),作者:Caleb,36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。
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