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打造出像人一般Q弹的机器人

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发表于 2018-8-17 10:00:08 | 显示全部楼层 |阅读模式

机器人拥有肌肤的目的就仅仅是为了改变人类的观感吗?当然不是!在《肌肉,反射动作,和运动》(Muscles, Reflexes, and Locomotion)这本书中提到,「肌肉是唯一可以被煮来吃的机器」,这句略带玩笑意味的话倒也点出它在工业应用上的潜力。

机器人就应该长得像「机器人」,还是努力让自己更像人类呢?这是机器人领域持续发烧的话题。一方面,机器人以其服务人类的天职,有个类似工作服作用的机器外表作为与人类区分,也算是合情合理,更何况恐怖谷理论也明白指出,在可见的未来,是不太可能制造出外表及思维精巧到会被误认成真人的机器人;另一方面,尽管机器人逐步取代人类的工作,但无论在机构、材质、控制策略上,人类仍保有许多值得机器人学习的优点,也因此我们大可趁着建造仿人机器人的经验中,借机掌握人体工学上的种种关键技术。
在机器人迈向「成人之路」,由罗宾.威廉斯所主演的科幻电影《变人》绝对是最佳指南,教战守则第一条就是要让机器人脱下金属、僵硬的外壳,改换成具有人类肌肤质感的外表。机器人领域对这来自科幻世界的建议也相当认同,事实上,目前已经有为数可观的人型机器人具有吹弹可破的肌肤,像是刚在七月下旬造访台湾、全球首位机器人公民苏菲亚,她的皮肤柔软Q弹、近似人类触感,更增添她与人交谈时的亲近感。
但让机器人拥有肌肤的目的就仅仅是为了改变人类的观感吗?当然不是!在《肌肉,反射动作,和运动》(Muscles, Reflexes, and Locomotion)这本书中提到,「肌肉是唯一可以被煮来吃的机器」,这句略带玩笑意味的话倒也点出它在工业应用上的潜力。肌肉具有弹性、可随意弯曲,并且能够提供动力,相较于传统硬梆梆的马达,这柔软的特质让它可以自由地贴附机器人身上的各个部位,所产生的动作也会更加自然、柔顺,也就是这股巧劲与细致,让机器人在与物品或人类接触时,不至于过于剧烈甚至造成损害,如此一来,机器人就有机会进军像是食品、工艺、陶瓷等以往难以涉足的产业,一举扩大它的事业版图。
国际仿肌肉型马达研究,虽称不上蓬勃发展,但主要实验室可就定位,在2017年,美国哈佛大学与麻省理工学院的研究团队开发出可运用于机器人的新型态人造肌肉,特殊性在于挑战柔性材料难以产生力量的迷思。一般我们总认为阳刚之物才有力道吧,但在折纸结构的支撑下,这个人造肌肉足以举起高达自身重量1000倍的物体,可说以柔克刚,称得上是人造肌肉界的叶问。由于身兼弹性与力量,预期将可应用于像是微型手术器械、穿戴式机器人、可变形结构等。
数位时代六月号是人还是机器?日本团队用「活体肌肉」打造机器手指报导了另一项突破性的进展,东京大学的团队研发出「生化机器手指」,直接使用老鼠的肌肉作为素材,不像以往采用人造合成材料,研究人员在人造骨骼上装上两组老鼠肌肉,透过置于骨架两端的电极刺激肌肉收缩,带动关节运动、完成机器手指的弯曲。使用活体的肌肉当然会更逼近生物的表现,材质也更加精致,但它有一项伤脑筋的限制,失去生命的肌肉仅能持续运作一个星期左右,而目前所能产生的力道也仅足以移动手指,即使如此,此项研究已然展现出生物与机器机制整合的可能性。
随着人造肌肉的进展,未来机器人可望在外表与运动行为上更逼近人类,但这条「成人之路」有可能走的更远吗?
让我们回到《变人》的教战守则,第二个锦囊的指示是,让机器人的内部拥有像人类一样的器官,这难度也太高了吧?但此事还真的发生了!在2013年,有一群工程师将全球17个厂商所捐赠的人工器官合成一个具有人造循环系统、血液、肾脏、耳朵、视网膜与义肢的生化机器人,组装完成后的机器人还真能运作,当然这其中的展示意味远远超过它在现实生活中的实用性。
在《变人》电影的最终,罗宾.威廉斯所扮演的主人翁完成了他成人的梦想,然而,横在真实世界机器人的面前,却仍是一条漫漫长路,毕竟要让机器人里里外外都接近人类,这挑战实在太大了!那为什么总有机器人工程师执意要打造出像人的机器人呢?这也许就像上帝以祂的形象创造了人类,打造出以人为蓝本的人造人,就是有它致命的吸引力啊!
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