迪士尼有一個目標,是要開發(fā)一款能與人互動的機器人。就像其他出自迪士尼之手的產(chǎn)品一樣,這款叫Jimmy的機器人看起來非常魔幻——試想一下,如果未來迪斯尼樂園里和你打招呼的米老鼠里面藏的不是人而是Jimmy,這該是多酷的一件事情!
其它人形機器人的行動都非常緩慢而呆板,這對于迪斯尼的宏大目標來說是致命的。而Jimmy具備了像生物一樣快速移動的能力,且形態(tài)還非常優(yōu)雅。今年早前流傳在網(wǎng)上的一段視頻顯示,Jimmy能向人揮手、跳些簡單的舞步、拍打桌面。更為驚人的是,Jimmy可以在離人們很近的地方,與人溝通。在視頻中,Jimmy和一個小朋友在玩一種類似于“你拍一我拍一”那樣的游戲,在這個過程中,Jimmy甚至輕輕地拍了小朋友的臉頰——這是在與其他人形機器人的交互實驗中極少看到的。
當然,Jimmy并不是被施了魔法,它只是具備了讓人拍手叫絕的先進的工程技術。Jimmy和一般的人形機器人不同,它不是由笨重的電動機和齒輪驅(qū)動的。它引用了迪士尼專家們設計的全新的液壓動力系統(tǒng),這套液壓動力系統(tǒng)由一些裝了空氣和水的管子組成。目前的版本雖然還需要人為控制運動,但是未來設計的版本將實現(xiàn)全面的自動化。
幾年前,我們第一次寫到迪士尼的液壓動力系統(tǒng)。從那之后,Whitney和其他迪士尼研究團隊的同事以及天主教大學和卡內(nèi)基梅隆大學專家們對這個設計進行了升級改造。
最初的動力系統(tǒng)利用了水和空氣?,F(xiàn)在,一個升級版的混合動力裝置利用了兩種流體,傳輸速度更快。迪士尼研究團隊的領軍人物、目前在波士頓的東北大學任教機械與工業(yè)工程的John P. Whitney說,比起配備了諧波傳動器的高杠桿比率伺服系統(tǒng)和無刷電機,這個裝置的金屬項圈能承載更大的重量。它的兼容性也很高,并且具備反向制動性能,這從本質(zhì)上看是非常安全的——因此特別適合應用在人形機器人的交互中。
Whitney說,當人們第一次看到Jimmy的時候,大多數(shù)人都覺得與它心心相印。“每次聽人們描述它的動作很流暢時,我都覺得挺逗的。”
這款動力系統(tǒng)最大的優(yōu)勢在于,它與其他電動機或是伺服系統(tǒng)不同,你不需要在機器人的四肢內(nèi)裝進完整的系統(tǒng),所以它們的體積會更小、更輕盈。但同時,它也有一些缺點:就像其他基于流體的系統(tǒng)一樣,你需要定期檢查它的壓強。更重要的是,想要打造一款全自動的機器人,你需要打造能完全代替人工控制的發(fā)動機和控制系統(tǒng)。
我們希望能在未來的迪士尼公園見到Jimmy和其他類似的機器人。但我們最希望見證的是,液壓動力系統(tǒng)能找到除了娛樂之外的其他應用渠道。尤其是在個人機器人領域。
Whitney表示,這確實是他最想要做出突破的領域:“對人工操作員而言的好處對自動控制而言一樣寶貴,而反向制動性能以及傳動裝置的輕量級性能都是很可貴的特征。”