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          新軟體機器人有望實現與人類安全接觸

          發布時間:2017-05-24 來源:科技日報 類型:產品資訊 人瀏覽
          關鍵字:

          人機交互 軟體機器人

          導  讀:

          軟體機器人因自身材質而擁有一個突出特點,就是在與人近距離接觸時不會產生較大的安全威脅,因而在未來的人機交互中被科學家和工程師寄予厚望。

          在人們的印象當中,或許會擔心機器人失去控制,將它鋼筋鐵骨的手臂砍向人類?;谶@一點,科學家們通過從自然界汲取靈感,創造出了比傳統制造功能更多、更靈活的軟體機器人,這種機器人因自身材質而擁有一個突出特點,就是在與人近距離接觸時不會產生較大的安全威脅,因而在未來的人機交互中被科學家和工程師寄予厚望。

          軟體機器人,人機交互

          據悉,軟體機器人是一種新型柔韌機器人,作為一項新的交叉研究,它結合了柔性電子、仿生力學、生物學、智能高分子材料、人工智能、3D打印等前沿技術。而很多軟體機器人的設計靈感,都來自于仿生學——模仿人類的內部構造或昆蟲的外形架構等。

          傳統機器人:我們的愛與怕

          人們渴望家用和救援型機器人能得到更好的普及,但也擔心它們會失去控制——萬一程序錯亂,那畫面會不會變成一個機器人將它鋼筋鐵骨的手臂砍向人類?

          早在1940年,阿西莫夫提出了著名的“機器人三大法則”,規定所有機器人程序必須遵守:一、機器人不得傷害人類,或袖手旁觀坐視人類受到傷害;二、除非違背第一法則,機器人必須服從人類的命令;三、在不違背第一及第二法則下,機器人必須保護自己。1985年,三大法則又得到擴充,加入第零號法則:機器人要保護人類整體利益不受傷害,其他三條須以此為前提。

          其中的第一法則讀起來最簡單,我們人類能充分理解,卻很難“教”給一個機器人。至少目前,我們無法保證機器人能做到“持刀不傷人”。

          而軟體機器人的柔軟度和可拉伸程度,都跟人體皮膚和肌肉非常接近,當它們為人類貼身提供救援、幫助,甚至人們將軟體機器設備穿戴上身時,親和性更好,也更安全。

          “捕蠅草”:智能微機器人的曙光

          英國《自然·通訊》雜志22日刊登的一篇論文,介紹了一種模仿捕蠅草的柔軟的機器人,其可以很好的感知并抓取物體。這種簡單的、能夠識別目標的軟體機器人,被認為是最適合用來自動處理精巧物體的機器人。

          這項成果其實屬于材料科學的最新突破。長期以來,機器人工程師們渴望能制造一種人類友好型的、可安全接觸的軟體機器人,但是這類裝置的自動化一直是一項挑戰。而解決方法之一,就是采用全新材料——一種能夠響應光刺激而改變形狀的材料。

          科學家之前在這方面的嘗試,都需要借助外部照明,但效果并不理想。而芬蘭坦佩雷理工大學研究人員阿萊·普萊馬基及其同事,此次將光響應液晶高彈體與光學纖維相結合,克服了外部激活需求。根據他們的方法,光纖維照射目標物體,反射的光將誘導液晶高彈體彎曲。響應性材料發生彎曲后,能夠抓取任何形狀的微型物體,譬如說進入機器人視野的“人造昆蟲”。

          該軟體機器人被設計為能夠抓取質量為其自重幾百倍的物體,而且在光滅后,物體即被釋放。這種可以自我調控的光驅型軟體機器人,能夠自動識別不同物體,將為智能微機器人奠定基礎。

          “大蜘蛛”:輕松駕馭復雜地形

          名為“大蜘蛛”的軟體機器人,由來自加州大學圣地亞哥分校機械工程學家邁克·托雷及其帶領的科研團隊創造。其最突出的本領是:能輕松駕馭各種復雜地形。

          這種軟體機器人貌如其名,呈蜘蛛狀趴伏在地面上,黑色的四條腿都是通過3D打印技術制成。很特別的是,它行走的方式不是“邁開腿”,而更像是蠕動著前進,類似于海星的前行方式,這使它不但能夠通過砂石等粗糙路面,還能從更大物體上方越過。

          同“捕蠅草”軟體機器人相似,“大蜘蛛”機器人也沒有采用硬質的金屬素材,只是在柔性腿部中融入了一些剛性的材料,使之能更好地駕馭地形的變換。所以,它在和人進行交互的時候也比較安全。

          “大蜘蛛”機器人未來能夠用于勘察惡劣環境、地震搶險、道路救援以及尋找失蹤人口等,與常規機器人相比,3D打印制造讓它成本更低,更便于生產和普及。

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