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有“肌肉”有“血管”:波蘭團(tuán)隊(duì)耗時(shí)5年研發(fā)超逼真仿生機(jī)械臂,網(wǎng)友:很怪異也很牛掰 2021-11-04 15:23:31  來源:36氪

1970年,日本機(jī)器人專家森政弘提出,一個(gè)看上去和人類無異的實(shí)體可能會(huì)讓人們產(chǎn)生一種寒冷和怪異的感覺。

那看看下面這張圖:

?

可以看出,那只灰白色的手臂就正是那種“和人類無異的實(shí)體”,不知道大家有沒有體驗(yàn)到那種怪異的感覺?

這是由波蘭專門研究機(jī)器人與假肢的團(tuán)隊(duì)Automaton Robotics耗時(shí)5年的時(shí)間研發(fā)出來的仿生機(jī)械臂,從上圖中可以看到,這個(gè)機(jī)械臂可以舉起7公斤的重物。這個(gè)機(jī)械臂在國(guó)外也引起了網(wǎng)友的廣泛討論,有網(wǎng)友就表示,“看上去很真實(shí)也很怪異,但總之很牛掰”。

也有網(wǎng)友感嘆到,“這是我見過最自然最像人類動(dòng)作的機(jī)械臂了”。

Automaton Robotics的升級(jí)之路

滴水穿石,非一日之功。

2016年,在一段只有40秒的視頻中,Automaton Robotics首次展示了這個(gè)仿生機(jī)械臂。

可以看到,這個(gè)時(shí)候,機(jī)械臂還只有手掌部分,以及連接在掌根處的各種軟管,同時(shí)手指動(dòng)作也十分遲緩。

一個(gè)月后,團(tuán)隊(duì)在骷髏的肘關(guān)節(jié)處添加了一個(gè)裝置用來控制肘部彎曲運(yùn)動(dòng)。

然后該頻道就停止了更新長(zhǎng)達(dá)兩年之久。

在2018年的視頻中,團(tuán)隊(duì)展示了一種新材料,看起來就只是一條繩子,但通電之后,繩子開始逐漸向內(nèi)收縮,就好像人類的肌肉發(fā)力縮緊一樣。

根據(jù)介紹,這個(gè)材料正是當(dāng)年應(yīng)用在骷髏肘部運(yùn)動(dòng)的材料。

幾個(gè)月后,研究人員把人工肌肉和之前展示的手掌和手指進(jìn)行了連接,可以看出,雖然手指的運(yùn)動(dòng)還帶有點(diǎn)僵硬和奇怪的感覺,但此時(shí)機(jī)械臂已經(jīng)可以做到手指開合了。

緊接著再過了一年,雖然機(jī)械臂上仍然能看到很多軟管,但機(jī)械臂可以借著壓力泵人工肌肉,發(fā)力擰緊鉗子。

與之前相比,手指的靈活度也改進(jìn)了很多,比個(gè)“1”“2”“3”“4”完全不在話下。

甚至,隨著手指的運(yùn)動(dòng),可以清楚看清連接在手臂處的“血管”的運(yùn)動(dòng)。

隨著整個(gè)機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)成型,團(tuán)隊(duì)也開始轉(zhuǎn)向工作效率的研究上,比如如何讓機(jī)械臂承受更大的重量,以及如何解決在發(fā)力過程中的發(fā)熱問題等。

團(tuán)隊(duì)還專門搭建了用于鍛煉機(jī)械臂的“健身器材”,通過疲勞測(cè)試對(duì)機(jī)械臂的極限有更清楚的了解。

最近,他們又有了更新的突破。即使是在人工肌肉受損的情況下,機(jī)械臂仍然可以正常伸縮,抬舉物體。

然后就有了今天的這款仿生機(jī)械臂:灰白色的“皮膚”,若隱若現(xiàn)的“血管”,靈活自如的手指,遠(yuǎn)看根本看不出來這是一個(gè)機(jī)械臂。

一個(gè)專業(yè)工程師的小組,誓要做出最先進(jìn)的仿生機(jī)械臂

Automaton Robotics是一個(gè)位于波蘭的機(jī)器人小組,目前僅有一名專業(yè)工程師?ukasz Ko?lik,這位工程師的唯一目標(biāo)就是創(chuàng)造出有史以來最先進(jìn)的仿生機(jī)械臂。

在過去幾年內(nèi),?ukasz Ko?lik開發(fā)了一個(gè)由復(fù)雜的合成肌肉系統(tǒng)和軟件構(gòu)建的機(jī)械臂,這個(gè)機(jī)械臂有著精細(xì)的運(yùn)動(dòng)控制能力,其上的每塊肌肉都由特制的肌肉或氣動(dòng)人工肌肉組成,僅僅使用空氣或液壓油就可以完成填充,還能隨意收縮和放松。

在這個(gè)基礎(chǔ)上,Automaton Robotics使用煮沸的低溫液體開發(fā)出了一個(gè)全電動(dòng)版本。

正如在視頻描述中寫到,“目前,與人體相比,這個(gè)機(jī)械臂還只有一半的人造肌肉。手指彎曲肌肉仍然是缺失的。手指能從左到右移動(dòng),但還沒有肌肉來支撐。掌骨和手腕運(yùn)動(dòng)也被阻止了”。

如今,這位工程師還完全依靠網(wǎng)上的贊助在推動(dòng)整個(gè)研究:

個(gè)人主頁(yè):https://patronite.pl/LukaszKozlik

項(xiàng)目主頁(yè)也在呼吁多多關(guān)注他們,看得出來他們十分缺錢了:

項(xiàng)目主頁(yè):https://www.patreon.com/automatonrobotics

根據(jù)介紹,研究的最終目的是要開發(fā)一個(gè)全尺寸的人形機(jī)器人,身體由肌肉骨骼組成,整體由電力和水驅(qū)動(dòng)。

對(duì)此研究人員表示,希望未來,這個(gè)機(jī)器人能在日常生活中幫助做家務(wù),或者幫助我們實(shí)現(xiàn)外太空探索,加快人類進(jìn)步的步伐。

除此之外,研究團(tuán)隊(duì)還在開發(fā)與機(jī)械臂聯(lián)結(jié)的直接神經(jīng)接口。希望這個(gè)假肢能夠再現(xiàn)正常人肢體的所有動(dòng)作和力量感,甚至是外觀,以及通過手術(shù)能植入人體骨骼內(nèi)。

“機(jī)器人”越來越像人了

從特斯拉宣稱要進(jìn)軍機(jī)器人界開始,外界對(duì)于為什么一定要做“人形機(jī)器人”就存在諸多爭(zhēng)論。

人形機(jī)器人,又稱仿生人,是一種旨在模仿人類外觀和行為的機(jī)器人,尤其特指具有和人類相似肌體的種類,模仿人的形態(tài)和行為而設(shè)計(jì)制造的機(jī)器人。

通常機(jī)器人廠家出于對(duì)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景的需要,會(huì)把機(jī)器人設(shè)計(jì)成不同的造型,如機(jī)械臂等。但大多數(shù)人可能認(rèn)為,越像人的機(jī)器人越容易讓人接受

但實(shí)際上,與一般機(jī)器人相比,人形機(jī)器人的研發(fā)生產(chǎn)的難度系數(shù)更大,這是一個(gè)集機(jī)械,電子,計(jì)算機(jī),材料,傳感器,控制技術(shù)等多門科學(xué)于一體的領(lǐng)域。

如今,人形機(jī)器人對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性和學(xué)習(xí)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及人類,即使是配合AI,也都尚且只能做簡(jiǎn)單的識(shí)別和基礎(chǔ)的人機(jī)對(duì)話。再考慮到不可避免的傳感器噪音、隨機(jī)運(yùn)動(dòng)、學(xué)習(xí)方式以及訓(xùn)練時(shí)間的限制,科學(xué)家仍需要新的算法和實(shí)踐應(yīng)用大數(shù)據(jù)。

目前針對(duì)機(jī)器人思維的研究,都還僅僅停留在實(shí)驗(yàn)室仿真階段,走向市場(chǎng),在場(chǎng)景中迭代,還有很長(zhǎng)一段路要走。

但,機(jī)器人越來越像人了,這會(huì)是好事嗎?

相關(guān)報(bào)道:

https://hackaday.com/2021/10/28/taking-a-stroll-down-uncanny-valley-with-the-artificial-muscle-robotic-arm/

https://www.iflscience.com/technology/robot-arm-with-synthetic-muscle-lifts-dumbbell-shows-what-androids-could-look-like/

https://robot.ofweek.com/2021-09/ART-8321200-8500-30524889.html

本文來自微信公眾號(hào)“大數(shù)據(jù)文摘”(ID:BigDataDigest),作者:Caleb,36氪經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

關(guān)鍵詞: 波蘭 也很 血管

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