有“肌肉”有“血管”！波蘭團隊耗時(shí)5年研發(fā)超逼真仿生機械臂，網(wǎng)友：很怪異也很牛掰

1970年，日本機器人專(zhuān)家森政弘提出，一個(gè)看上去和人類(lèi)無(wú)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(jué)。

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(lèi)無(wú)異的實(shí)體”，不知道大家有沒(méi)有體驗到那種怪異的感覺(jué)？

這是由波蘭專(zhuān)門(mén)研究機器人與假肢的團隊Automaton Robotics耗時(shí)5年的時(shí)間研發(fā)出來(lái)的仿生機械臂，從上圖中可以看到，這個(gè)機械臂可以舉起7公斤的重物。

這個(gè)機械臂在國外也引起了網(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(jiàn)過(guò)最自然最像人類(lèi)動(dòng)作的機械臂了”。

Automaton Robotics的升級之路

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)仿生機械臂。

可以看到，這個(gè)時(shí)候，機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，團隊在骷髏的肘關(guān)節處添加了一個(gè)裝置用來(lái)控制肘部彎曲運動(dòng)。

然后該頻道就停止了更新長(cháng)達兩年之久。

在2018年的視頻中，團隊展示了一種新材料，看起來(lái)就只是一條繩子，但通電之后，繩子開(kāi)始逐漸向內收縮，就好像人類(lèi)的肌肉發(fā)力縮緊一樣。

根據介紹，這個(gè)材料正是當年應用在骷髏肘部運動(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，雖然手指的運動(dòng)還帶有點(diǎn)僵硬和奇怪的感覺(jué)，但此時(shí)機械臂已經(jīng)可以做到手指開(kāi)合了。

緊接著(zhù)再過(guò)了一年，雖然機械臂上仍然能看到很多軟管，但機械臂可以借著(zhù)壓力泵和人工肌肉，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(huà)下。

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

隨著(zhù)整個(gè)機械臂的結構成型，團隊也開(kāi)始轉向工作效率的研究上，比如如何讓機械臂承受更大的重量，以及如何解決在發(fā)力過(guò)程中的發(fā)熱問(wèn)題等。

團隊還專(zhuān)門(mén)搭建了用于鍛煉機械臂的“健身器材”，通過(guò)疲勞測試對機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械臂：灰白色的“皮膚”，若隱若現的“血管”，靈活自如的手指，遠看根本看不出來(lái)這是一個(gè)機械臂。

一個(gè)專(zhuān)業(yè)工程師的小組，誓要做出最先進(jìn)的仿生機械臂

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

在過(guò)去幾年內，?ukasz Ko?lik開(kāi)發(fā)了一個(gè)由復雜的合成肌肉系統和軟件構建的機械臂，這個(gè)機械臂有著(zhù)精細的運動(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)基礎上，Automaton Robotics使用煮沸的低溫液體開(kāi)發(fā)出了一個(gè)全電動(dòng)版本。

正如在視頻描述中寫(xiě)到，“目前，與人體相比，這個(gè)機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(méi)有肌肉來(lái)支撐。掌骨和手腕運動(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

項目主頁(yè)也在呼吁多多關(guān)注他們，看得出來(lái)他們十分缺錢(qián)了：

項目主頁(yè)：

https://www.patreon.com/automatonrobotics

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

對此研究人員表示，希望未來(lái)，這個(gè)機器人能在日常生活中幫助做家務(wù)，或者幫助我們實(shí)現外太空探索，加快人類(lèi)進(jìn)步的步伐。

除此之外，研究團隊還在開(kāi)發(fā)與機械臂聯(lián)結的直接神經(jīng)接口。希望這個(gè)假肢能夠再現正常人肢體的所有動(dòng)作和力量感，甚至是外觀(guān)，以及通過(guò)手術(shù)能植入人體骨骼內。

“機器人”越來(lái)越像人了

從特斯拉宣稱(chēng)要進(jìn)軍機器人界開(kāi)始，外界對于為什么一定要做“人形機器人”就存在諸多爭論。

人形機器人，又稱(chēng)仿生人，是一種旨在模仿人類(lèi)外觀(guān)和行為的機器人，尤其特指具有和人類(lèi)相似肌體的種類(lèi)，模仿人的形態(tài)和行為而設計制造的機器人。

通常機器人廠(chǎng)家出于對實(shí)際應用場(chǎng)景的需要，會(huì )把機器人設計成不同的造型，如機械臂等。但大多數人可能認為，越像人的機器人越容易讓人接受。

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

如今，人形機器人對環(huán)境的適應性和學(xué)習能力遠遠不及人類(lèi)，即使是配合AI，也都尚且只能做簡(jiǎn)單的識別和基礎的人機對話(huà)。再考慮到不可避免的傳感器噪音、隨機運動(dòng)、學(xué)習方式以及訓練時(shí)間的限制，科學(xué)家仍需要新的算法和實(shí)踐應用大數據。

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

但，機器人越來(lái)越像人了，這會(huì )是好事嗎？

相關(guān)報道：

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