機器人現(xiàn)在不再是觸摸不到的高科技產品,而是生活在我們身邊的“新物種”,家中的掃地機器人,酒店的無人送餐車已經是尋常。但機器人又是一個非常專業(yè)、融合多種學科技術的行業(yè),研究室、實驗室中的各類機器人,真正走向商業(yè)化應用,都會經歷一個漫長過程。在機器人研究中,擬人、狀物是兩大熱門方向,今年又有哪些新登場的機器人呢?
用壁虎的方式抓住雞蛋
抓起一個雞蛋對于人來說是一件太平常不過的事情,但對于機器手來卻是一件難題:用力過大雞蛋會破,力度太小又抓不起來。斯坦福大學仿生學和靈巧操縱實驗室從壁虎的手指結構獲得啟發(fā),推出了一個機器手可以解決這個問題。
放大壁虎的手指會發(fā)現(xiàn)它是從楔形形狀逐漸過度到細小的鏟狀尖端,這個機器手在這樣的結構上進行了化繁就簡式的模仿。機器手的“指尖”采用了涂有黏合劑的薄膜,指墊則為橡膠材質,骨架支撐結構是3D打印而成。難度在于在抓取物體的過程中,必須確保每個手指上的所有黏合劑都承受并保持相同類型的力,否則它在抓取過程中,物體可能會滑落。
在使用經過精細計算后的設計橡膠墊和骨架結構后,機器手的彎曲傳感器測量手指在空間中的位置,然后結合來自電機、指墊和手指的力反饋,來估算物體的硬度、柔軟程度以及物體正確受力區(qū)域,經過一系列的計算,最終這只機器手能將各類物體順利抓起。
研究者說他們下一步目標是提升力度計算的精細度,讓機器手能夠勝任更多類型的工作。

Tesla Bot特斯拉的新方向
科技狂人埃隆·馬斯克在今年特斯拉的人工智能日上,公開了特斯拉的下一個重點產品——人形機器人Tesla Bot。這款機器人是特斯拉在計算機視覺系統(tǒng)和神經網絡研究方面的一個最新成果,它用與特斯拉汽車相同的芯片,來完成視覺數(shù)據(jù)的處理、行動決策、通信交流等。此外,Bot還搭載了與特斯拉車輛同源的FSD電腦,以及Autopilot相關神經網絡技術。
Tesla Bot身高約為1.72米,體重為61公斤,與一名成年人相當,行進速度最高可達8公里/每小時,能運送20公斤左右的物品,硬舉能力達到68公斤。臉部有一個顯示屏幕,作為顯示裝置,全身共計有40個機電驅動器,分布在手部、頸部、軀干、手臂及腿部等。
馬斯克表示,Bot將替代人們來從事一些重復枯燥、有一定危險性的工作,此后將進入家庭,服務家庭用戶,來完成比如做飯、修剪草坪、照顧老人等工作。Bot預計最終售價不超過2萬美元(約合人民幣14.37萬元)。

模仿章魚觸手的機器臂
這款折疊式機器臂外形上類似六角手風琴,利用展開和折疊來完成各種動作。據(jù)研發(fā)人員表示,機械臂的靈感來自章魚的觸手,模仿它拉伸、扭曲和操縱物體。他們希望這款產品能夠在生物醫(yī)學領域得到應用,比如需要插入導管的微創(chuàng)手術。
生物學研究表明,章魚是使用觸手上的神經系統(tǒng)來控制完成多樣化的動作。機械臂能夠模仿靈活的章魚觸手,關鍵在于它采用磁場而不是電機驅動,同時折紙風格的面板和柔軟的外骨骼也讓機器臂的動作更加靈活。每組“風琴”結構之間都有兩塊嵌入磁性顆粒的六角形軟硅板,可以用扭轉的方式伸縮。機器臂的控制方式使用了強磁場遠程操作,研究人員使用電磁線圈在手臂周圍產生磁場。通過調整手臂周圍磁場的方向,來驅動單個折紙單元的運動和變形,甚至可以精細到控制手臂的每個部分的微調運動。

Little Sophia會教編程的兒童陪伴機器人
業(yè)界最知名的人形機器人是波士頓動力的“Atlas”。這家公司最著名的產品是機器狗Spot,定價7萬多美元。2013年,“Atlas”初代在公眾面前亮相,此后一直迭代至今,最近官方發(fā)布的視頻顯示,新一代的“Atlas”已經能夠完成“跑酷”等高級動作。但“Atlas”目前仍然在研究階段,沒有商業(yè)化,更沒有發(fā)售時間表。
目前普通人能夠訂購的人形機器人是Hanson Robotics的Little Sophia。Hanson Robotics的首款人形機器人Sophia誕生于2016年,這款女性外表的機器人,在眾多科技展會和重大場合都有亮相,公開的主題演講、與嘉賓對談,甚至還上過熱門綜藝節(jié)目,出盡風頭。其后,在Sophia的基礎上,Hanson Robotics還展示過多款“換頭”版本的人形機器人,其中一款“愛因斯坦博士”讓人印象深刻。而在今年,Hanson Robotics決定將正式批量生產銷售人形機器人,率先開售的是Little Sophia。
按照Hanson Robotics的說法,Little Sophia是Sophia的妹妹,身高只有35厘米,但成人化的面孔讓其顯得略微詭異。Little Sophia是一款針對兒童的陪伴型機器人,她有各種各樣的面部表情,會走路、說話、唱歌、玩游戲,甚至講笑話。Hanson Robotics還提供了兒童STEM編程課程,Little Sophia會化身為助教培養(yǎng)孩子們成長。
