看星球大戰機器人如何從科幻走入現實

2021-01-20 OFweek維科網

　　風靡40年之久的《星球大戰：原力覺醒》傳奇近日上映，影迷粉絲除了排隊等候期待在電影銀幕中出現他們所喜愛的任務之外，另外幾個新的機器人角色受期待度也非常之高。

　　人們對《星球大戰》中C-3PO 和R2-D2機器人的熱情經久不衰，雖然不可能很快擁有C-3PO，但很多研究人員都在致力於研發使機器人從科幻走入現實。

　　類人機器人

　　計算機科學與工程學院助理教授Laurel Riek打造出機器人，能夠感知、應對和適應人類。直到最近，機器人才與人類隔離作業，但現在機器人也需要適應於人類一起工作，因為人類工作環境時常變動。

　　此項目探討團隊協作，建立計算機視覺和機器學習算法，能夠感知人們如何實時地協調他們的行為。Riek的機器人也採用此項技術，自動適應人類行為進行合作。此項技術成果還可應用於醫療行業，讓機器人在幫助殘疾人的時候，能給更加應用自如。以及設計新的傳感系統，以幫助手術團隊在手術室避免犯致命的錯誤，防患於未然。

　　Riek正致力於提高另一個項目中當今世界最常用的人形機器人，高仿真患者模擬機器人。這些機器人可訓練臨床醫生安全地治療病人。遺憾的是，當前的系統缺少一個關鍵特性：儘管在診斷和有效的溝通中面部線索非常重要，市售仿真機器人都沒有面部表情。Riek的研究獲得了NSF CAREER獎金支持，包括設計智能化、互動性、高保真機器人患者模擬系統，可表達患者信號如疼痛、中風和神經功能缺損等。

　　行走機器人

　　雖然C-3PO的步履有點笨重，但是比現在大多數現有的類人機器人更加接近於人。利用ZMP技術行走，這些機器人依靠精心編排的步行動作、完全平坦的地面和設計的大腳以確保穩定。這種方法比較簡單，但效率不高，因為其沒有考慮到人在行走時的會不自覺使用自然行走動力來節省體能。聖母大學的運動和生物力學實驗室研究人員正在致力於研發能夠讓機器人像人類那樣動態性的走路的技術。其中一種方法採用了一種混合零動態（HZD）技術，即使在機器人沒有腳踝或者腳很小的情況下也可以產生穩定的步態。

　　機器人的主體上安裝了一個飛輪以確保穩定，這樣不用擔心腳底和地面接觸的問題了。這種慣性執行器不僅可提高穩定性，而且在某些情況下，還可以改善步行效率。（文/Tina譯）

 

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