欧洲科学家新研发智能类人机器人
时间:2017-12-08

   欧洲科学家新型智能人形机器人的研究与开发

  据美国“科学日报”报道,欧洲的研究人员已经开发出一种新型的机器人,它具有像人类一样的双手和手臂,而机器人手臂更像是人类小脑般的电子脑袋。这种新型机器人的出现使得科学家们更接近人形机器人。

  Sensopac项目是一个欧洲资助的项目,旨在开发具有类似人体和认知能力的机器人。该项目的合作者Patrick van der Smagt表示:好莱坞电影中的智能机器人的出现给我们带来了巨大的压力,那些出现在好莱坞电影经典人物,比如情感礼仪机器人C3PO,眼睛清晰,声音无辜的WALL E让人们相信这样的人形机器人是真实的,但是只有我们研究人员才真正意识到用人类来开发这样的机器人是多么困难,当然,那些能够在机器人中扮演一个灵活角色的人确实会带来革命性的影响人们的日常生活。例如,在现有的机器人中,能够快速准确地执行重复动作的机器人可以组装汽车或计算机。然而,范德马特认为他们不够聪明,足够敏感。

  一个由神经科学家和机器人专家组成的国际团队认为,开发智能,敏捷和反应灵敏的机器人的最好方法是模拟人体和大脑。这种方法被称为仿生。欧盟第六个框架计划为该项目投资650万欧元,经过两年半的研究,科学家们设计出了一个灵巧敏捷的人形机器人手臂,更好的是,武器是由一个类似于人类小脑的计算机程序控制的Van der Matt说:“我们制造的机器人手臂能够运行几个小时,显示出高度的任务精度,如果你将其与其他机器人系统进行比较。

  成功开发的第一步是使机器人手臂具有相同的人类敏感皮肤。为了实现这个目标,研究人员必须首先了解人体皮肤。你不仅知道你的皮肤如何感知压力和位置,而且你也清楚地知道直接压力来自哪里。瑞典Ume大学的研究人员在德国航空航天中心进行了一项研究,发明了一种薄碳柔性填充材料,该材料的耐碳性能随着压力的变化而变化,以模拟皮肤的感觉,该技术结合了来自不同位置减少信息传输线的数量Van der Matt说:我们可以尽快将数百个检测设备收集到的信息结合起来,只能通过五条信息线,新开发的机器人手臂可以确定物体,压力的大小和压力的方向。

  人的手臂和手产生和控制一定的力量,而大部分力量来自控制每个关节的反向肌肉群。德国航空航天中心的研究人员也采用了同样的原则,他们在与人体相似的人造手臂的肌肉部位安装了58台电机,并通过一个非线性弹簧控制整个手臂,该弹簧正在进行测试。而且他们发明的人造手和人手的功能十分相似,38型发动机的手指控制,可以灵活移动。人造手可以很容易地移动你的手指,可以拿起一个鸡蛋,甚至可以喝一杯咖啡。当然,研究人员也需要进行最基本的分析,比如对人类手上数百个不同位置进行详细的磁共振成像研究,力求获得更准确的数据,这在其他研究中是从未见过的。

  研究人员需要解决的另一大挑战是为机器人手臂建造人造小脑。该团队从一开始就知道,他们想要开发的仿生手臂不够灵敏,灵活和足够强大,足够聪明。苏格兰爱丁堡大学和瑞典隆德大学的科学家认为,最好的方法是开发模仿人脑的人造小脑。因此,研究人员的最终目的是开发一种微型芯片,使机器人手臂具备人类在真实环境中的技术能力。

  范德马特(Van der Matt)设想的机器人手臂可以通过感知杯子内容的性质来选择,比如识别充满水或面粉的杯子,将杯子从一个地方移动到另一个地方。当然,这意味着智能系统不仅需要知道杯子里有多少水,而且还需要知道杯子里有合适的物质后该怎么做。

  研究人员已经使用软件来模拟重要的过程,如小脑思维和信息整合。范德马特说:这也将是第一个基于神经的人造小脑来控制机器人的动力学。在接下来的六个月里,他们将继续深入人工小脑对机器人手臂的控制。机器人手臂的成功发展使得范德马特兴奋不已,也让他意识到要在生物学上取得我们所取得的成就还有很长的路要走。但值得骄傲的是,我们不懈的努力,正在不断取得成功。

  美国“科学日报”原创(英文)

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