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陈根:未来机器人一定会有的一个东西!

文/陈根

今天,人形机器人正在成为新的流行。特别是以特斯拉的擎天柱为代表的人形机器人,也让越来越多的人开始关注人形机器人。要知道,就在两年前,擎天柱还只是个人形机器人的概念,但两年后,经过多次技术迭代,在马斯克晒出的最新视频里,特斯拉擎天柱机器人已经能够流畅自如地叠衣服。就像马斯克说的,未来,人形机器人一定会进入我们的社会,并代替人类成为新的劳动力。

当然,这个愿景是非常美好的,也是必然的趋势,但在人形机器人到来之前,还需要解决许多技术问题,主要是两方面,一方面是智慧大脑,否则如果只是一个和siri一样的智障大脑,只会机械回答一些问题,剩下的问啥啥不会,就非常糟糕了。好消息是,随着GPT的突破,现在,机器人已经能够和我们进行类人的交流了。另一方面,人形机器人还需要具备像我们人类一样灵活的躯体。

为了让机器人拥有一个灵活的躯体,科学家们也付出了很多努力,包括开发机器人的骨骼、肌肉和皮肤等等。其中,机器人的肌肉是非常重要但是大众关注度不高的一个领域。

我们可以想想,对于我们人体来说,肌肉意味着什么?事实上,肌肉对于人体的意义,不仅仅关系着人的外表,在日常活动时,肌肉收缩牵引骨骼进行关节运动时,还起到了重要的杠杆作用。也就是说,人类之所以能保持身体平衡、灵活运动还能搬运沉重的物品,很大一部分原因来自于我们身上复杂的肌肉结构。

因此,想要人形机器人具有真正的灵活性,就必须将这样的结构也复制到机器人身上。最近,韩国科学技术院的研究人员就在这一领域获得了新的突破,他们开发出了能产生34倍于自身重量力量的人造肌肉装置。

具体是怎么回事呢?目前的人造肌肉通常利用电、气压和温度等外部刺激来产生运动,但对其进行精确控制一直是一个挑战。传统电机的刚性和体积大,难以在有限空间内使用,这就限制了人造肌肉的应用范围。

为了解决这些问题,韩国科学技术院的研究团队采用了一种新型的电离子软致动器。这种致动器不仅可以在狭窄的管道中控制流体流动,而且以超低功率运行,同时产生的力是其自身重量的 34 倍。研究团队将这种电离子软致动器应用于软流体开关,就能够实现对人造肌肉的精确控制。

这也为软机器人、生物医学设备和微流体技术等应用领域带来的新可能性,比如,在医学方面,因为具有灵活性和强大的力量,这种人造肌肉装置就可以被应用于内部微小环境,例如血管或组织中。另外,和没有肌肉相比的刚性机器人,这种人造肌肉装置则模拟了人体肌肉的柔软,使机器人可以更好地适应不同的环境,执行更为复杂和精细的任务。

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