機器人的新技能:從修復身體到感覺疼痛

2020-11-25 中關村在線

有些人在想到機器人的時候,會有一種深深的恐懼感,害怕人類無法阻擋這些機器最終統治世界。當然,機器人現在還不具備這樣的能力,不過在2016年,它們確實學會了不少令人印象深刻的新技能,包括捕獵和感知疼痛。


軟體機器人學是一門發展迅速的學科,該領域的許多成果依然要依賴一些堅硬的部件。現在科學家已經開發出了第一個完全「軟體」的機器人,它看起來像一隻章魚,具有推進能力。這隻「章魚」由矽樹脂製成,利用過氧化氫產生的氣體為其觸手提供動力。研究者正在研究給它裝上傳感器。

世界上第一例由機器人完成的外科手術,儘管只是處理一段豬的腸道,但這個名為STAR的機器人在縫合技術上甚至比經驗豐富的人類外科醫生還出色一些。微小的Preceyes機器人也首次被用於在人眼內實施手術,就像一隻機械手,由醫生通過操縱杆控制,並能過濾掉醫生手臂的震顫

科學家從一種名為嬰猴的小型靈長類動物身上獲得靈感,開發出了這個彈跳力驚人的機器人,並將其命名為「Salto」。利用乳膠彈簧和一隻精心設計的腳,Salto能躍起1米的高度,之後它還能在空中調整角度,踢在牆上再次跳躍,這是以往的設計中都未能做到的。

人形雙足機器人Atlas由波士頓動力公司為主開發,已經具有十分出色的實地行動能力。今年,研究者又教會了它如何在不平坦的表面上行走,比如在碎石地上要先踩一踩,然後才把全部重量放上去——就像人一樣。Atlas機器人甚至還能在狹窄橫梁上保持平衡,能力不輸普通人。

訓練機器人進行捕獵似乎是科幻電影中的情節,然而我們也不必因此感到緊張。今年,科學家將矽制視網膜和深度學習神經網絡結合起來,開發出了一種具備獵殺能力的機器人—目標是另一個人類控制下的機器人。這種機器人能實時鑑別並追蹤目標,這在與人類和周圍環境互動的過程中至關重要

研究者嘗試賦予機器人以疼痛的感覺,這或許對它們和人類來說都是好事。對動物來說,疼痛感可以促使它們遠離傷害。研究者借鑑了人類皮膚的功能,在賦予機器人對壓力、溫度的感覺之後,也希望能模擬出類似疼痛感的保護機制。這反過來也能幫助人類更安全地接觸機器人。

儘管飛行機器人的使用時長不斷地穩步提升,但尋找合適的降落地點反而成了難題。科學家從昆蟲身上獲得了靈感,藉助靜電,他們使這些微小的機器人能夠附著在任何平坦表面的下側。據估計,該系統能比一直在飛行節省500到1000倍的能量,並且可以貼合幾乎任何材料。

機器人通常是為了某個特定目的而設計出來的,研究人員為迷你機器人開發了一個工具箱,讓它們自己解決各種各樣的問題。此前雖然這些成群結隊的微小機器人能合作打造出更大的結構,但每個機器人都需要分別設計。科學家開發了一個系統,使機器人能夠為同類型的機器人設計出新的工具。

SuitX公司的Phoenix成為了最輕、最廉價的醫用外骨骼機器之一。Phoenix只有12千克重,能使腰部以下癱瘓的人重新開始走路。藉助連接在關節處的小型馬達,Phoenix可以使人的臀部和膝蓋完成行走動作,速度可達每小時1.8公裡。

機器人公司Infineon開發了一個能在0.637秒內擰好魔方的機器人,速度比人類紀錄保持者快了10倍。三階魔方約有4.3×10^19種排列組合,因此快速找出解法毫無疑問需要相當的「腦力」。收到命令之後,機器人的6隻手臂快速轉動,瞬間擰好了魔方。

nb.zol.com.cn true http://nb.zol.com.cn/622/6222487.html report 196 有些人在想到機器人的時候,會有一種深深的恐懼感,害怕人類無法阻擋這些機器最終統治世界。當然,機器人現在還不具備這樣的能力,不過在2016年,它們確實學會了不少令人印象深刻的新技能,包括捕獵和感知疼痛。...

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    近日,來自澳大利亞的科學家開發了一種可以像真實皮膚那樣對疼痛產生反應的電子人造皮膚,通過模仿人體的即時反饋響應,可以 「複製」 人類皮膚感知疼痛的方式,並能以與神經信號傳送到大腦的相同速度對疼痛感覺做出反應。這項技術為更好的修復術、更智能的機器人以及皮膚移植的非侵入性替代品提供了更多的可能。
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  • 新型電子皮膚問世 可感知即時疼痛
    ,通過模仿人體的即時反饋響應,可以「複製」人類皮膚感知疼痛的方式,並能以與神經信號傳送到大腦的相同速度對疼痛感覺做出反應。這項技術為更好的修復術、更智能的機器人以及皮膚移植的非侵入性替代品提供了更多的可能。這項新研究發表在《先進智能系統》(Advanced Intelligent Systems)雜誌上,並申請了臨時專利,由澳大利亞墨爾本皇家理工大學(RMITUniversity)的研究人員研發。