畅想未来世界:机器人可以做手术、购物、收拾各种烂摊子

2018-4-20 23:57| 发布者: 23002807| 查看: 13422 |原作者: 23002807|来自: 为之网

摘要: ▲机器人 Daniela Rus 是一名机器人传道者。 她提出了一个挑战,想象一下在未来的世界里,机器人包揽了人类的所有任务,从遛狗到进
▲机器人 Daniela Rus 是一名机器人传道者。 她提出了一个挑战,想象一下在未来的世界里,机器人包揽了人类的所有任务,从遛狗到进行微创手术,让我们更自由地发挥自己的创造力。 作为麻省理工学院(MIT)计算器科学和人工智能实验室的主任,Rus在美国东北大学发表了机器人系列讲座的首场演讲。 Rus说:「想象一下这样一个世界,你被无人驾驶汽车带回家,车还跟家里的冰箱连接,它会告诉你晚餐需要哪些营养。汽车还跟机器人运营的杂货店连接,机器人会把需要的东西装进包里,只等你来拿走。接着,你把事物带回家,机器人会把它们变成美味的晚餐,你也可以愉快地让孩子们到厨房里帮忙,尽管可能会搞得一团糟,而清洁机器人会负责收拾这个烂摊子。」 「我知道这听起来像是科幻电影,但实际上已经不遥远了。」 虽然她承认,她所讨论的许多创新技术仍处于形成阶段,但她以惊人的方式展示了各种未来机器人应用的早期迭代,吸引了大家的眼球。 自组装机器人 加速机器人开发的一种方法是创建可以自行构建的机器人,并将自己重新配置为最适合执行手头任务的任何形状。 虽然这听起来好像很牵强,但Rus指出,这是大自然运行的方式,把生命的模块重新配置成青蛙、小鸟以及短吻鳄。如果我们可以创造一个微型机器人单元,它们可以自己组装成各种各样的工具,那会怎么样呢? 这不仅是可能的,而且已经完成了。 Rus 在演讲中播放了一段机器人单元的视频,该机器人由MIT研发,可以自组装成许多不同的形状。诚然,这些一厘米的立方体还不够小,但它们确实提供了一个概念性证明。在没有人控制它们的情况下,这些骰子大小的模块在桌子上滚动并爬上另一个的顶部,组装成各种预先确定的图案。 Rus 预测,我们很快就能够创造更小、更复杂的微型机器人单元,它们先组装成一个可以在狭小地方爬行的蛇形机器人,然后重新组装成可以爬楼梯的弹簧。 机器人手术 「如果我告诉你,我们可以用机器人来做手术,没有伤口,没有感染风险,也不会痛,你觉得如何?」 Rus问道。 她用一个微型机器人在人造胃内进行手术的视频展示了这个概念。 美国每年大约有 3500 人会误吞为手表、起搏器和助听器供电的钮扣电池,这些电池通常会滞留在胃里,如果他们不能快速通过消化系统的话,将会嵌入胃的内层,那时候想再拿出来的话就必须进行手术切除。 为了进行手术,小指甲盖大小的机器人被放入由冰制成的药丸中。患者将其吞下后,在胃里融化,机器人就被释放出来了。这个机器人钻入胃壁,对电池进行定位,最后将其取出。这时候患者需要吞下第二颗药丸,那里面包含另一个机器人,可以传递药物进行治疗。 折纸机器人 降低机器人制造成本有很多,最有前途的方法之一是开发用平板印刷的折纸机器人,然后精巧地折迭称可执行特定任务的机器人。 由于采用3D打印,这些机器人的制造成本很便宜。最大的成本是花费在设计上的时间,如何将它们设计成折迭后可以工作的机器人。那么,如果这些折纸机器人可以自己折迭呢? 同样,据Rus说,这也已经完成了。 不过并不是制造成单张的折纸模板,而是做成双层的薄板,其中一层由金属等静态物质制成,另一层由加热时收缩的物质制成,如儿童玩具Shrinky Dinks。为了确定褶皱的位置,可以在任何需要折迭双层片材的地方留下薄金属物质的间隙。折迭的角度由金属中间隙的宽度决定。 一旦设计完成并打印双层板,您所要做的就是将板放在加热的表面上,然后它就会自动折迭。 Rus 还展示了飞行汽车的机器人模型、可以回收利用的机器人,以及由小型安全气囊组成的轻量级机器人肌肉,这些安全气囊充气和放气以模仿肌肉收缩。这些早期阶段的肌肉可以举起相当于自己三倍的重量,而Rus说,当他们与关节连接在骨骼系统上时,可能性将是无限的。 Rus还介绍了研究人员如何通过开发旨在执行特定任务的外骨骼来使机器人功能更多样化。“机器人可以穿上和脱下这些外骨骼,就像人穿上外套一样,” Rus说。一些外骨骼可以让机器人在崎岖的地形上攀爬,而另一些则可能是为了动作更灵巧精细或有效地搬运物体。 她还讲述了在开发新型机器人上所做的一些努力,她表示,“现在,你可以不动发动机如何工作就能开车,不久,你就可以很轻松地编写机器人程序了。” 她描述了机器人如何通过“观察”人类执行复杂任务来编程学习。人类在他的手臂、手、躯干和腿上佩戴传感器系统,并且这些传感器连接到机器人。当人执行任务时,他的动作被传送给预先编程的机器人,记住如何执行任务,就不需要另外再编程了。 Rus认为:「可能性是无限的,有大量机器人的世界充满了乐趣。」
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