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2018年度10大机器人公布!人造肌肉、DNA折叠、柔性外骨骼…
摘要

前几天,机器人领域最高端的学术杂志《Science Robotics》公布了2018年度10大机器人技术。

「创业最前线」旗下「科技最前线」原创出品

作者|北行三

说起被机器人支配,一部分人恐惧得不行,另一部人只当个笑话,但无论哪一边,都忍不住想看看这个神秘的领域正在发生什么,这是本能:

“我得盯着你,如果哪天你决定成精了,我也好及时制止你,即使可能干不过,也能知道该用什么姿势逃跑。”

这种心理本身没啥毛病,但忽略了一个很简单的逻辑:凡是能被预测的事情,都不是真正即将发生的。

电影《蝴蝶效应》中,男主为了改变自己提前预知的不幸事件,将时光倒回过去希望能“纠正”人生,然而改变了一件事却导致更多不幸的发生。

所以“机器变革”这件事压根没办法预测。

更何况,他们还拥有人类最尖端的技术和远超我们的学习效率,还记不记得波士顿动力的机器狗?

面对各种飞踹依旧稳如狗

但要是给它干翻了,就基本可以算宕机了,必须要人来救场。

而不久前,瑞士苏黎世联邦理工大学机器人实验室打造的机器狗 ANYbotics 完成了一次大升级,让自身学习速度提升了1000倍,还学会了新的技能,直接秒杀波士顿动力的机器狗。

新技能就是倒地以后,蹬蹬腿还能自己站起来:

而它起身的动作,并不是人工写进去的,而是在“梦境”中把自己复制成2000个,然后一起走路,一起摔倒,不断练习出来的。

最初它只有一个目标:就是站起来。

随着2000个虚拟狗对“站起来”这个动作进行的1500代不断练习,最终它从四肢无力的小奶狗,“进化”成了面对各种摔倒姿势都能从容起身的“狗坚强”。

2000乘以1500是多庞大的数据量?

你就算连着看30年洛杉矶的凌晨四点,也练不了这么多次,但他们用几个小时就能完成。

马云之前也一直提倡行业内应该改“人工智能”叫“机器智能”,因为这个智能是机器自己衍生的,并非人类赋予。

我倒认为两者并不冲突,目前的技术叫“人工智能”其实更合适一些,因为现在机器人完成的大多数任务都是“人为设定”的,即使是学习能力,也是提前设计好的算法。

但这些设定,同时又是产生“机器智能”的前提条件,就好比想创作一幅画,就先得学怎么拿起笔。

所以,如果机器人真到了决定 neng 我们的那一天,以我们目前的能力以及未来的能力,都是拦不住的。因为到了那一天,我们引以为傲的道德、情感,只会成为我们的枷锁。

那么过去的一年,还在蹒跚学步阶段的机器们到底发生了什么?

前几天,机器人领域最高端的学术杂志《Science Robotics》公布了2018年度10大机器人技术。

其中有的已经应用于商业领域,有些仅仅是实验室的雏形,但通过这份榜单,我们基本可以看到未来10年这个领域的技术走向。

01

波士顿动力Atlas

这个就不用多介绍了,前面有提到波士顿动力公司,2018年也几乎是科技媒体中出镜频率最高的机器人实验室。

除了机器狗,他们身高1.5米,体重75公斤的人形机器人Atlas,已经可以完成空翻、连跳等各种复杂动作,甚至还能顺手做个家务。

(看了几遍确实是在扔垃圾,不是比中指)

02

达芬奇机器人

其实就是手术机器人,公司名字叫直觉外科(Intuitive Surgical),是目前世界上最赚钱的机器人公司之一。

“达芬奇机器人”是该公司推出的新手术平台,该系统为外科医生提供了机器人辅助技术,通过单个小切口就能进入体能更深更狭窄的地带进行手术操作。

这个机器人仅2017年就为公司带来了31亿美元的营收。

有数据显示,这个公司已经垄断了市场20年,至今仍保持着高达70%的毛利率、30%的净利率,公司总市值接近600亿,稳居行业第一。

03

可以生长的软体机器人

美国斯坦福大学利用非常巧妙的装置与材料,设计了一款可以自己生长的软体机器人 KISS。

其原理就是一个管状充气塑料,通过尖端增长进行导航,并且可以控制机器人的增长方向,最快移动速度能达到每小时35公里,可以撑起100公斤重物。

能够通过狭窄、尖锐的环境,甚至还能完成相应的灭火、拧阀门的任务。

这项技术几乎解决了机器人难以进入复杂地形的问题,但目前明显可执行的任务有限,不过从材料上入手,应该会给未来机器人形体的设计提供一个新的方向。

04

用于软机器人的3D打印液晶弹性体

结合上面说的软体机器人,会更容易理解这项技术。

简单讲就是找到了新方法可以制作软体机器人的材料,做出来的东西是很有弹性和延展性,跟其他液晶弹性体相比,这次的材料承重能力更强。

05

肌肉模拟

美国科罗拉多大学博尔德分校的 Keplinger 与其团队成员,研发出了新一代柔性机械 "肌肉" HASEL,并同时发表在了《Science》和《Science Robotics》上。

这款人工“肌肉”由低成本硅胶,水凝胶和植物油等柔性材料制成,能够根据不同的电压差,得到不同的“柔软度”,最终模仿人类肌肉收缩和扩张的动作。

另外,采用液体绝缘层材料还让这个“肌肉”具备了强大的自修复功能。

06

用DNA做成的纳米级机器人

这个技术另一个名字是“DNA折纸术”,其实就是在微观环境下将DNA组装成不同形状。

早在2006年,就有一位美国科学家将一条具有7000个碱基对的DNA长链,弯曲、折叠出一个笑脸。

而2018年,慕尼黑工业大学的 Friedrich C. Simmel 团队使用DNA分子,组装出了一个可以远程控制的纳米机械臂,并用它成功推动了一个纳米金颗粒。

这项技术其实是将机器人技术应用在了更微观的场景中,并且可以作为“零件”组装到其他基于DNA的纳米结构中,成为结构中的永久动力源泉。

07

机器昆虫

荷兰科学家制作的DelFly机器人,最大的特点是具备果蝇的飞行技术,能够进行360°侧倾和俯仰翻转,还能做筋斗和桶滚特技,续航方面它可以空中悬停 5 分钟,或者单程飞行 1 公里。

但跟普通的飞行器不同的是,它身上没有任何旋转结构,就能完成这些动作,完全真实地模拟了自然界中的飞行原理,这项技术对未来飞行器的设计和研究可以提供很大帮助。

08

可穿戴式机器人

说起辅助外骨骼,已经有很多组织研发过这种东西,但几乎都像钢铁侠一样笨重。

2018年,哈佛在《Science Robotics》上发表了一篇关于柔性外骨骼的文章,并研究出了感应、机器人控制和机器人驱动的新方法,并研发出可以增加穿着者力量、平衡和耐力的新型柔性外骨骼。

这才是外骨骼发展更合理的方向,毕竟一副外骨骼如果重量过大,单单克服自重产生的阻碍就够麻烦了,还如何达到辅助人类行动的目的。

09

UR机器人手臂

机械臂在自动化生产线里已经使用很多年了,优傲公司(Universal Robots)2018年推出的新型e系列协作机器人,凭借强大的安全功能和力/扭矩感应,让机器人与人类操作员在各种环境中学习和协作的过程,更智能了。

10

索尼机器狗Aibo

被评为2018年ces最棒的智能家居产品,实际上20年前索尼就推出Aibo了,期间产品经历了各种落寞、停产。

但也是这个机器狗,在20年里在幼儿教育、老年人伴侣、辅助患有神经退行性疾病的人等方面做出了极大的贡献,也深受民众喜爱。

它并不是普通的机器玩具,Aibo 可以感知周围人的交互和期望,并产生独一无二的行为和个性,且不依赖于预先编写的程序,这一点也是社交机器人最难攻克的障碍。

实际上看完这10个机器人技术,多数我们都有过一些了解,但这些技术普遍透露的信息是:更多的技术从实验室走向了市场和商业化。

这对我们来说其实是好事,“人类创造技术,技术又反哺人类”,这也是机器人领域最良性的发展状态。

但还是像开头说的那样,技术的发展几乎是不可逆的,所以对于“xx岗位又被机器人替代了”这类焦虑大可不必放在心上,因为“技术所带来的便利”也同样满足蝴蝶效应,能产生能量巨大的连锁反应。

如果仅以“一辈子”,来定义一个人的意识长短,那“机器变革”这种事你可能运气再好也不容易碰见,倒不如安安稳稳,享受科技带来的美好当下。

参考资料:Science Robotics、机器人大讲堂

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