如今,隨處可見的機器,它們在我們的生活中扮演著不可或缺的角色。整理保潔大型商場,巡邏邊境,甚至幫助治療自閉癥兒童。不過,你有詳細的了解過它是如何改善我們的生活?
德國柏林工業(yè)大學(xué)的機器人與生物實驗室里,機器人手用它的氣動手指拈起一枝花,捏得又緊又恰到好處。最新進展已經(jīng)使機器人比以往任何時候都更接近模仿人類的技能。
美國喬治亞理工大學(xué)社會智能機器實驗室的一些機器人科學(xué)家認(rèn)為,人們與看起來像居里(Curi)的機器人在一起更自在舒適。他們說,如果一個機器人看起來太像一個人,人們的接受程度可能驟然跌落到“恐怖谷”,恐怖谷是森政弘(Masahiro Mori)描述我們感受的一個術(shù)語,指的是當(dāng)一個機器人看起來不那么像一個改善了的機器,而更像一個被令人不安地削弱了的人(或者說一具行尸走肉)時的感受。
另一些科學(xué)家則制造了詳細模仿人的機器,比如這個哈莫妮(Harmony)。它是一個富于表情的說話頭,這個頭連接到一個硅膠和鋼制性愛洋娃娃上,是由位于加利福尼亞圣馬科斯的Abyss Creations公司制造的。
新技術(shù)使機器人能夠應(yīng)對人類在工作中遇到的不斷變化和不規(guī)則形狀。RT公司開發(fā)的協(xié)作機器人(Cobot)非常手巧精細,利用先進的視覺、算法,一雙抓手把雞塊夾到快餐盒里。
四足機器人ANYmal可以爬樓梯,優(yōu)美地跨過雜物,穿過狹窄的空間,圖為它在瑞士蘇黎世其制造商ANYbotics公司辦公樓外散步。它不像裝有輪子的機器人,像ANYmal這樣裝有腿的設(shè)備幾乎可以去人能夠去的任何地方,甚至能去人們不能去的地方,比如受放射性或化學(xué)廢物污染的區(qū)域。
一些人使用可穿戴機器人,或者外骨骼,外骨骼是傳感器、計算機和電動機的組合體。圖為Sarcos Robotics公司的工程師弗萊切加里森演示帶鉤子的手臂,可以提起200磅(90.7公斤)的重量,這也許是機場行李處理員的好幫手。
56歲的截癱病人田口由紀(jì)夫(Yukio Taguchi)穿著混合輔助肢(HAL),是由生化人公司(Cyberdyne)研發(fā)的。田口是一名30多年的沖浪和滑雪運動員,在脊索受傷之后,他開始每月二次在日本筑波市筑波機器人護理中心穿戴HAL進行訓(xùn)練。
對與人一起工作的機器人來說,抓起并操縱物體是至關(guān)重要的技能。人類的手比任何機器人的都要敏感與靈活,不過,機器正在改進。柏林工業(yè)大學(xué)的這臺機器人,用以充了壓縮空氣的手指來模仿人手的柔軟觸摸,拈起一個蘋果。
一臂之力 A Helping Hand
革命性的RBO Hand 3是一種柔性材料制成的柔軟的機器人手,其設(shè)計師正在努力賦予它類似于人類觸覺的東西。特點包括由電阻測量應(yīng)變的傳感器,追蹤手指接觸物體(或人)位置以及力量大小的嵌入式音響效果。
RBO Hand 3的硅膠手指內(nèi)使用了壓縮空氣。當(dāng)機器人抓取一個蘋果、一枝花,或者與人握手時,手指自然地握成適當(dāng)?shù)男螤?,這種物理學(xué)情況允許多樣性。這種“柔軟機器人”設(shè)計方法可以制造更便宜、更通用的機器,那是人們所喜歡的。機器人科學(xué)家史蒂芬普爾曼說:“有與像人手一樣的機器人手會讓人覺得更舒服。”
設(shè)計師根據(jù)機器人的職責(zé),以及與其一起作業(yè)的人的需要來確定每臺機器人的形狀。日本國立先進工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所研發(fā)的HRP-5P身高5英尺9英寸(1.75米),體重222磅(100公斤),它有手臂、腿和頭,在建筑工地和船塢之類的地方處理重物。
相比之下,安保機器人SQ-2是無足的,完全不引人注目,身高4英尺(1.22米)多一點,體重143磅(65公斤)。它的形體容納了一個360度的攝像頭,一個激光測繪系統(tǒng),以及一臺計算機,這些裝備使機器人得以自主巡邏。
龐德(Pound)是川田機器人公司(Kawada Robotics)制造的機器人,在日本加須市的一家榮耀工廠(Glory)幫助組裝自動售貨機。每臺機器人是都是人加機器人團隊的成員,團隊一起工作來生產(chǎn)產(chǎn)品。
機器人伙伴出現(xiàn)了許多形式。圖為荷蘭埃因霍溫市的射流儀器公司(Fluidics Instruments),一名員工與7臺機器人手一起工作來組裝石油和天然氣燃燒器零件。象傳統(tǒng)的工廠機器人一樣,這些協(xié)作機器人效率高且精確,每小時能生產(chǎn)1000個噴嘴。而且,與老機器不同的是,它們能迅速適應(yīng)規(guī)格的改變,或者新的任務(wù)。
美國達拉斯的醫(yī)學(xué)城心臟醫(yī)院,護士們與莫西(Moxi)一起工作。這是一種用來學(xué)習(xí)的機器人,此外能代替護士完成一些任務(wù),比如拿用品,送實驗樣本,或者搬運臟床單袋子。
自1996年以來,作為機器人世界杯國際聯(lián)盟的一部分,機器人足球隊員一直在球場踢球。帶著機器人球隊在本地、本區(qū)域、以及世界錦標(biāo)賽中互相對抗,對世界各地的機器人科學(xué)家來說,一部分是樂趣,一部分是研究,盡管在未來的幾十年里,人類在這種游戲中會表現(xiàn)得更好。圖為美國德克薩斯大學(xué)計算機科學(xué)博士生Ishan Durugkar在準(zhǔn)備讓他的校隊經(jīng)過一些訓(xùn)練后出發(fā)(UT Austin Villa機器人足球隊)。
通過“遙控”機器人,即由計算機、手機、甚至只是眼睛轉(zhuǎn)動來控制,給人帶路的機器人為殘疾人打開了機會之門。34歲的村田希美(Nozomi Murata)盡管行動受到肌無力癥的限制,她通過OryLab公司研制的織姬機器人(OriHime)在一家東京辦事處作一份秘書工作。她遙控著這臺機器人從家里去到城里別的地方。
東京港城區(qū)(Minato City),村田的遙控機器人OriHime歡迎它的發(fā)明者健太郎(Kentaro Yoshifuji),健太郎是制造這臺機器人的OryLaboratory公司的CEO與共同創(chuàng)立者,他發(fā)明這款設(shè)備是給人一種互相之間直接聯(lián)系的機器人方式,從而減輕孤獨。
美國華盛頓州格蘭德維尤的果園里,富裕機器人公司(Abundant Robotics)研發(fā)的一種采摘機器人利用吸力來從樹上采摘蘋果。機器人日益能夠從事農(nóng)業(yè)工作,那曾經(jīng)需要人類靈巧而精確的雙手。這對正在應(yīng)對人力短缺的農(nóng)場來說很是利好。
荷蘭普德羅延Waalzicht苗圃,ISO Group公司制造的3臺機器人每小時扦插1.8萬株花苗,這是剛開始生長的幼苗,只需要一名員工看管。
荷蘭卡特沃德Henri Willig農(nóng)場,一頭母牛在確認(rèn)進入Lely Astronaut A4機器人。當(dāng)母牛走近時,機器人掃描其項圈,如果它需要擠奶就款待它一下。(如果不需要擠,就沒有招待,讓它繼續(xù)走。)這臺機器自動擠奶,農(nóng)民監(jiān)視生產(chǎn),并通過一塊觸摸屏向機器人發(fā)出指令。
日本京都高臺寺,敏達(Mindar)面對和尚Tensho Goto。敏達是觀音的機器人化身,在日本佛教中是慈悲和憐憫的神。敏達會念佛,是大阪大學(xué)機器人科學(xué)家石黑浩領(lǐng)導(dǎo)的團隊制造的。