展望機器人的未來:從仿人到超人
日期:2018-09-11
來源:科技博覽
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  • ? ? 機器人總是這么一個奇特的存在,影視中萬能,現實中呆萌。在世界機器人大會主論壇上,韓國高等科學技術院(KAIST)類人機器人研究中心主任吳俊浩做主題演講時播放的視頻就深刻地再現了這一點。他們研發的機器人DRC-HUBO在今年的DARPA機器人挑戰賽上斬獲200萬美元冠軍大獎。這位教授毫不客氣地播放了其余24個機器人手下敗將在比賽做任務過程中各種跌倒的視頻集錦。走路,跌倒!下臺階,跌倒!開車門下車,跌倒!

      這些來自世界各地的機器人,都由高?;蚩蒲性核氖笛槭一改曄奔溲兄頻?,成本造價約為100萬至200萬美元,在實驗室表現都很棒,一進入現實環境的測試,卻不斷摔倒,出現種種故障,很多甚至都沒完成比試任務,令人失望。

      “兩足行走本身對于機器人來說并不安全?!閉饈荋UBO團隊早就經過研究得出的結論。于是他們創新出一種輪式模式,當機器人發現情況復雜,有可能站不穩走不穩時,就跪下來,利用膝蓋和腳上的輪子前進。這讓機器人可以在高危的仿人雙腳前進模式,和更合機器口味的輪式前進模式間簡單自如地切換。這辦法是不是機智得“讓人忍不住給跪”?

      事實上,HUBO的這種切換,反映了當今機器人研究兩大門類的合流:模仿生物的功能,這更多偏向科學的范疇;發揮技術的優勢,這更多偏向工程的范疇。主論壇上發言的科學家們,在談到機器人技術的未來時,幾乎都涉及這兩方面內容。

      “科學和工程學必須要更多地融合在一起,他們代表機器人發展的未來?!痹諞獯罄グ材卻笱锘魅搜芯克魅偽B蕖ご錮鋨驢蠢?,現在生物機器學和仿生學是非常成功的領域,而用類生命系統去復制自然系統的功能和特征就是仿生學的內涵?!拔頤腔岫宰勻喚緄囊恍┫低辰薪?,以找到設計的原模,再利用這些原模設計機械機器人,可以設計災害響應機器人、康復機器人、手術機器人等?!?/p>

      仿生學是一個師法自然的流派,保羅研究雞、蝗蟲、章魚等各種動物的運動模式,并在主論壇報告中舉了幾個有趣的實例:他們仿照蚯蚓的運動特征設計結腸鏡設備,實現了結腸鏡的視覺化,而且結腸鏡可以像蚯蚓鉆入泥土一樣毫不費力地鉆進人類結腸,不會讓人感到痛苦。這樣無痛的結腸鏡檢查已經在1500多個患者身上進行了測試。他們將神經仿生學回環用在可穿戴的機器人手臂上,可以讓人更好地控制假肢。甚至有患者使用仿生學假肢獲得了舞蹈比賽的優勝獎。

      保羅·達里奧表示,未來的新一代機器人還需要集成和簡化現有的技術。它們將會有巨大飛躍,或許可以幫助人類的整個生命階段,從兒童期、成年一直到老年。

    機器人是個多學科、綜合性的領域。它的發展動力來自兩個方面:一是新技術發展的推動,二是新應用的拉動。美國密歇根州立大學教授席寧在世界機器人大會主論壇的報告中,從新技術和新應用的出現,推測機器人技術的下一步發展,認為機器人的下一步是從模仿人到超越人。

      未來機器人能做哪些人類做不到的事情呢?席寧特別重點地分析了納米機器人在生物制藥領域的應用前景,并認為這很可能將是機器人產業的下一個爆點。

      從新技術的推動方向分析,納米和微納米技術的發展給機器人提供了新的應用領域。“納米、微納米領域是看不見、摸不著的,現在機器人把原來看不見、摸不著的東西變得能看到、能摸著,擴展了人在微小環境里的加工能力?!?/p>

      從新應用的拉動方向分析,生物醫藥領域中,新藥研發的時間漫長,投入巨大且一直在上升,而人類又不斷面對新疾病的威脅。“解決這個問題重要的途徑就是把新藥開發的過程自動化,納米機器人可以做到這一點?!?/p>

      席寧描述了自己的思路:“我們要開發一套自動化系統,就像今天的生產自動化一樣,不是裝配零件而是開發新藥,傳送帶送來的都是細胞,用機器人把藥物放在細胞上。這是一個操作過程,同時進行測量,看藥物效果,納米機器人可以讓這個過程高速進行,在短時間內對大量藥物直接在細胞上進行篩選,就可以大大提高新藥開發的效率?!?/p>

      “在我們看不到的空間里有一個廣泛的空間?!畢?,未來機器人技術除了代替人以外,更重要的是能夠克服距離、尺度、環境給人帶來的困難,做人類做不到的事情。


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