機(jī)器人正在變得越來(lái)越像人類。
去年,沙特阿拉伯籍女機(jī)器人索菲婭(Sophia)成為世界上第一個(gè)被授予合法公民身份的機(jī)器人。然而,區(qū)別于與眾多科學(xué)家追求的高智能化和與人類相似的面孔,日本研究人員研發(fā)出了一款身體結(jié)構(gòu)與人極度相似的機(jī)器人。
這款機(jī)器人名為Kengoro,高1米67,重56公斤,與人類青少年類似,由日本東京大學(xué)研制而出。“Kengoro是一款基于人類生理系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)機(jī)制的擬人機(jī)器人,包括它的肌肉骨骼結(jié)構(gòu)、感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)和大腦信息處理方法。”該機(jī)器人項(xiàng)目的首席研究員YukiAsano表示。
YukiAsano稱,傳統(tǒng)擬人機(jī)器人設(shè)計(jì)的重要局限之一在于,科學(xué)家們總是在傳統(tǒng)力學(xué)、電子學(xué)和信息學(xué)理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。“但人類花了超過(guò)2000年的時(shí)間來(lái)研究人體機(jī)制,遠(yuǎn)超其它學(xué)科的研究時(shí)間。”他說(shuō)道。
106個(gè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)及用新材料打造的骨骼和肌肉,讓Kengoro可以像人類一樣完成各種運(yùn)動(dòng)。這些肌肉所在的位置甚至都與人類相似。
比起機(jī)器人,Kengoro看上去更像是醫(yī)學(xué)院用的人體骨骼肌肉模型。
圖片來(lái)源:UniversityofTokyo,JSKLab
人在運(yùn)動(dòng)過(guò)后會(huì)通過(guò)出汗散熱,Kengoro也可以通過(guò)“出汗”給電機(jī)降溫。研究人員利用激光和鋁設(shè)計(jì)出一種海綿狀的堅(jiān)韌骨骼,水可以從中流過(guò)并在加熱后通過(guò)蒸汽形式逸出。一杯去離子的水可滿足Kengoro半日的活動(dòng)需求,散熱形式的冷卻效率是空氣冷卻系統(tǒng)的三倍。通過(guò)“流汗”散熱,該機(jī)器人可以連續(xù)做11分鐘俯臥撐也不會(huì)過(guò)熱。
Kengoro骨骼結(jié)構(gòu)圖片來(lái)源:UniversityofTokyo,JSKLab
“Kengoro可以用腳趾站立,可以扭頭,還能做仰臥起坐。”研究人員表示,比起傳統(tǒng)機(jī)器人,Kengoro更加靈活。連接骨骼的機(jī)械肌肉正是他可以靈活動(dòng)作的主要原因。“在提高靈活性的同時(shí),我們也注重力量的提升,Kengoro可以依靠自己的力量完成仰臥起坐和引體向上之類的動(dòng)作。”研究人員說(shuō)。隨著研究的深入,電機(jī)數(shù)量將進(jìn)一步增加,Kengoro也將更加靈活。
Kengoro使用的電機(jī)圖片來(lái)源:UniversityofTokyo,JSKLab
研究團(tuán)隊(duì)最初的目的是創(chuàng)造出一款可以模擬人類動(dòng)作的機(jī)器人,以幫助運(yùn)動(dòng)員更好地進(jìn)行肌肉運(yùn)動(dòng)分析。同時(shí),該機(jī)器人也將被用于義肢開發(fā)和模擬撞擊實(shí)驗(yàn)。
目前,多個(gè)國(guó)家的學(xué)者和研究機(jī)構(gòu)都在進(jìn)行擬人雙足機(jī)器人研發(fā)。此前,波士頓動(dòng)力公司推出的Atlas曾被譽(yù)為世界上最先進(jìn)的人形機(jī)器人。在確保機(jī)器人強(qiáng)度的同時(shí),該機(jī)器人通過(guò)使用3D打印結(jié)構(gòu)來(lái)降低機(jī)器人的重量和體積。借助立體視覺(jué),Atlas還能夠準(zhǔn)確判斷周圍環(huán)境。
研究人員稱,Altas和Kengoro都將推動(dòng)人形機(jī)器人的發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,人形機(jī)器人將變得更精密且更人性化,更多用于災(zāi)難環(huán)境的救援機(jī)器人將被開發(fā)出來(lái)。