科学家新开发智能人形机器人

“Sensopac”是一个由欧洲资助的项目，目标是开发具有类似人类的身体和认知能力的机器人。该项目的合作者帕特里克·范德斯马格特(Patrick van der Smagt)说:“好莱坞电影中的智能机器人给我们的工作带来了巨大的压力。那些在好莱坞电影中出现过的经典角色，比如多情的礼仪机器人C-3PO和拥有大眼睛和天真声音的瓦力(WALL-E)，让人们相信了这种人形机器人是真实存在的，但只有我们这些研究人员才能真正理解开发出这种具有人类基本能力的机器人有多难。”当然，能发挥灵活作用的机器人确实能给人们的日常生活带来革命性的影响。例如，在现有的机器人中，可以快速准确地执行重复动作的机器人可以帮助组装汽车或计算机。但是，范德·斯马特认为他们不够聪明，不够灵活，因为他们不够敏感。

一个由神经科学家和机器人专家组成的国际研究小组认为，开发一个具有智能、灵活性和灵敏性的机器人的最佳方法是模拟人类的身体和大脑。而这种方法被称为“仿生”。欧洲联盟第六个框架计划在该项目中投资650万欧元。经过两年半的研究，sensopac项目的科学家们设计出了一种人形机器人手臂，拥有灵巧灵敏的手。更好的是，它的手和手臂由一个类似于人类小脑功能的计算机程序控制。范德斯马特说:“我们制造的机械臂可以运行几个小时，它还表现出很高的任务精度。如果和其他机器人系统比，也算是遥遥领先了。”

研制成功的第一步是让机械臂拥有像人类一样敏感的皮肤。为了实现这个目标，研究人员必须首先了解人类的皮肤。我们不仅要知道皮肤是如何感知压力和位置的，还要清楚地知道直接的压力来自哪里。瑞典于默奥大学领导的研究人员在德国航空航天中心进行研究，发明了一种填充碳原子的薄柔性材料，碳原子的电阻随压力而变化，从而模拟皮肤的感知能力。这种技术可以将皮肤不同位置的远程传感器传输的信息组合起来，减少信息传输线的数量。范德斯马特说:“我们可以尽快将数百个探测器设备收集到的信息组合起来，只通过五条信息线进行传输。新开发的机械臂可以判断物体的形状、压力的大小和压力的方向。”

人的手臂和手可以产生和控制一定的力量，大部分力量来自于控制各个关节的反向肌肉群。德国航空航天中心的研究人员采用了同样的原理。他们在人造手臂类似于人体“反向肌肉群”的部分安装了58个电机，整个手臂的活动由一个非线性弹簧控制，目前正处于测试阶段。他们发明的假手与人手的功能非常相似，手指由38个引擎控制，可以灵活移动。假手可以自由地弹动手指，拿起一个鸡蛋甚至一杯咖啡。当然，研究人员还需要做最基本的分析，比如对人类手部数百个不同位置进行详细的MRI研究，以获得更准确的数据，这在其他研究中是前所未有的。

研究人员需要解决的另一大问题是为机器人手臂建造人造小脑。从一开始，研究团队就知道，开发出具有灵敏性、灵活性和力量的仿生手臂是不够的，还需要高度的智能。爱丁堡大学和瑞典隆德大学的科学家认为，最好的方法是开发一种模拟人脑的人造小脑。因此，研究人员的最终目标是开发一种微芯片，这种智能芯片可以使这种机械臂具有人类在真实环境中所具有的技术能力。

范德斯马特设想的机械臂可以通过感知杯中所装物质的性质，自行“选择”，比如区分装满水或面粉的杯子，将装满水的杯子从一个地方移动到指定位置。他说:“这意味着智能系统不仅需要知道杯子里装满了水，还需要判断杯子里有合适的物质时该怎么办。”