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未来机器人先进传感技术的畅想

导读: 人类拥有一系列器官,可以精确地感知压力、冲力、温度和震动。(德国研究人员发现,浣熊已经进化出动物世界中最复杂的大脑功能,使之可以在黑暗中处理触觉冲动)。

  机器人真的只能是冷冰冰的么?科学家并不这么想,他们想让机器人能进化出“触觉”。外媒近日刊文,对触觉学的发展现状,及其与机器人技术的融合前景进行了详细介绍。

  以下为文章全文:

  在工厂和仓库,机器人在力量和精度上通常都胜过人类。人工智能软件可以驾驶汽车,可以战胜国际象棋大师,还能在《危险边缘》智力问答节目中完胜人类选手。

  但机器仍然缺乏一些至关重要的能力,因此短期内依旧难以在很多功能上赶超人类——精密而完善的触觉便是其中之一。

  例如,斯坦福医院头颈外科医生尼古拉斯·布雷文思(NikolasBlevins)经常进行耳部手术,在手术过程中,他必须掌握熟练的技巧,才能将耳骨与薄如蝉翼的内表面剥离开来。

  布雷文思正在与机器人学家肯尼斯·萨利博瑞(J.KennethSalibury)和萨尼·陈(SonnyChan)合作设计一款软件,使之可以在正式手术前进行“排练”。这款程序能将X射线与磁共振成像数据进行融合,从而创造出栩栩如生的3D内耳模型,供外科医生练习之用。还可以借此对病人的头盖骨进行一场“虚拟旅行”,通过虚拟方式“感受”软骨、骨骼和软组织之间的细微差别。

  然而,无论多么细致入微,这款软件也只能在大致程度上为布雷文思提供粗糙的触觉感受。“要做虚拟手术,就必须有触觉。”他指的是可以通过计算机模拟技术模仿人类触觉的技术。

  这款软件所面临的局限在机器人行业十分典型,也正因如此,对人类而言十分本能的任务,在机器身上却很难实现。自从斯坦福人工智能实验室在上世纪六十年代设计出首款机器手臂以来,机器人已经学会了在工厂里进行重复性的劳动。但在很多基本功能上却始终面临困难,例如打开处于关闭状态的门,跌倒后自己爬起来,从口袋里拿出硬币,以及在手指上转动铅笔。

  在学术界,这种高级的人工智能技术与拙劣的实际行动能力之间的相关性,甚至有一个专门的名称:莫拉维克悖论。这是以机器人先驱汉斯·莫拉维克(HansMoravec)的名字命名的一种理论,他在1988年的写下了这样一段话:“要让计算机在智力测验或象棋比赛中,实现像成人一样的表现,是相对比较容易的;但是要让电脑具备如一岁小孩般的感知和行动能力,却是相当困难的,甚至完全不可能实现。”

  如果要让机器人像服务员、卫生员、文秘、保健员一样,与人类展开真正的协作,就必须依靠触觉学和运动学领域的进步。

  “这个问题很复杂,需要时间。”加州大学伯克利分校机器人学家肯·古德伯格(KenGoldberg)说,“人类很擅长这些事情,我们经过了数百万年的进化。”

  人类触觉无比精密

  作为一种感觉,触觉的复杂程度远超普通人的想象。人类拥有一系列器官,可以精确地感知压力、冲力、温度和震动。(德国研究人员发现,浣熊已经进化出动物世界中最复杂的大脑功能,使之可以在黑暗中处理触觉冲动)。

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