这个柔软的粉红色斑点用玻璃般的眼睛盯着镜头,然后把脸拉出一个酒窝般的微笑。
虽然它看起来像噩梦中的东西,但这个覆盖着活体皮肤的微型机器人可能标志着在探索使机器人更像人类的过程中向前迈进了一步。这是日本研究人员的工作,他们说他们发现了一种将活体皮肤组织与机械机器人表面结合的新方法。
该研究小组由东京大学工业科学研究所的竹内正二教授领导。此前,他开发了一种“活的”机器人皮肤——使用胶原蛋白(人类皮肤中的一种纤维蛋白)和人类真皮成纤维细胞(结缔组织中的主要细胞类型)——这种皮肤可以应用于机器人手指,并且弯曲而不会断裂。
对于这项新技术,该团队的灵感来自于人类皮肤韧带的自然结构,他们将胶原蛋白凝胶涂在机器人表面的小v形孔上,创造出“锚”。竹内说,新方法提供了“更加无缝和持久的连接”。
对于这项新技术,该团队的灵感来自于人类皮肤韧带的自然结构,他们将胶原蛋白凝胶涂在机器人表面的小v形孔上,创造出“锚”。竹内说,新方法提供了“更加无缝和持久的连接”。
武内并不是唯一一个致力于让机器人更像人类的人。
Ameca通常被称为世界上“最先进的人形机器人”,它利用人工智能与人交谈,并对他们的反应做出适当的反应。工程艺术有限公司(Ameca背后的公司)的创始人兼首席执行官威尔·杰克逊说,让她看起来比其他机器人更逼真的原因之一是她的眼睛。
“眼睛是心灵的窗户。我们通过眼神交流来解读彼此的情绪,”杰克逊在今年早些时候接受CNN采访时表示,并补充说,由于机器人头部的“动作有限”,眼睛提供了“最具表现力的能力”。
与已经在汽车制造和电子等行业工作的350万个工业机器人不同,像Ameca这样的人形机器人,或者汉森机器人公司的索菲亚和格蕾丝,注定要从事酒店、医疗保健或教育等面向人类的工作。目前,它们的面部表情没有很大的变化范围,这就造成了一种“恐怖谷”效应——这种现象会让人们对那些试图模仿人类但却没有达到目标的东西感到不舒服。
竹内说:“逼真的面部表情增强了机器人与人类更自然、更有效地交流和互动的能力。”“这在医疗保健等应用中尤为重要,在这些应用中,同理心和情感联系可以显著影响患者护理。”
新加坡南洋理工大学机械与航空航天工程学院助理教授王一凡说,这项研究的细节发表在本月的《细胞报告-物理科学》杂志上,是机器人领域令人兴奋的发展。王的工作重点是模仿生物的“软机器人”。
皮肤是人体最大的器官,对感知温度、湿度和物体的纹理至关重要。他补充说:“目前,生物系统中的这种特征,对于人工机器人来说,仍然很难实现。”
但是,东京大学的研究在软机器人和传统机器人领域之间实现了“混合解决方案”,这是“非常有趣的”,王说。Wang说,机器人通常被一种类似肉体的材料覆盖,比如硅胶,通过粘合剂或紧固件连接在一起,但这可能会导致皮肤脱落或破裂。
另一方面,这种新方法提供了一种“将皮肤很好地附着在刚性表面上的方法,这样它就不会轻易脱落,并在刚性和柔软之间形成一个非常好的界面,”他说。
对于王来说,这项研究最令人兴奋的意义在于“机器人感知能力”的发展。
“我们人类的皮肤表面有这些非常精细、高密度的传感器,目前使用一些合成材料仍然无法完全实现,”王说。“(但是)如果我们在这些传统机器人上使用生物皮肤,我们就可以实现对不同特征的类似感知。”
Takeuchi和他的团队希望在下一个研究阶段增加更多的感觉功能,“使皮肤对环境刺激更敏感,”他说。
然而,竹内说,确保活皮肤的一致性和质量可能不那么容易。
这就是为什么他研究的另一部分是探索如何为机器人皮肤创建一个血管系统——将血液和淋巴液输送到全身的血管和静脉网络——它可以提供必要的营养供应,以维持皮肤的长期健康。这将给皮肤更多的水分,“提高它的耐用性和寿命,”竹内说。
王说,像这样的东西“在工程方面需要大量的工作”,但如果他们成功了,它将使类人机器人在未来拥有像人一样的外表和感觉。