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日本制造出机器人美女 竟可达到以假乱真(多图)(2)

时间:2006-03-21 09:13来源:不详 作者:bioguider 点击: 1312次


    在制造出“复制人一号”之前,石黑浩还曾制造过一个机器小姑娘“Repliee R1”。这个“小姑娘”的身材和样貌取自他五岁的女儿。“Repliee R1”的头部可以向九个方向运动,左胳膊运动范围大一些,可以摆出比较复杂的姿势。在这只胳膊的皮肤下安装有四个高灵敏度触觉感受器,能对不同的压力作出反应,譬如,一阵微风或者比较大力的抓握。

    “小姑娘”毫无表情的面部和僵硬的躯体使其显得十分不自然,石黑浩对这个作品十分不满,在悉尼科技大学举办的国际智能机器技术论坛上,称“Repliee R1”是一具“会动的僵尸”。儿童对“Repliee R1”的样子作出的反应也十分敏感,石黑浩的女儿每次见到这个怪怪的复制品都会显出紧张的情绪。

    未来机器人更逼真英国科幻小说家阿瑟·克拉克在一篇评论中写道的:“智能机器人技术在20世纪根本不现实,也许只有21世纪某个时刻人工智能技术的突破,才会成为机器人时代的标志”。如今,“复制人一号”代表着人类的机器人技术已经发展到一个新的巅峰,“她”比“Repliee R1”有了更大活动能力,上身可以在30度范围内自由转动,“她”在神态、外型和举止上几乎和真人一模一样,不但能够在一定环境中迷惑人类一阵子,还能与人类交流,对任何触摸到“她”的人作出反应,虽然离完美还有很大的距离,但这一进步也足以让石黑浩感到满意。

    去年夏天,石黑浩曾在一个研讨会上发表演说,其中心内容就是“拟人机器人科学——跨学科框架”。由于拟人机器人追求高度模拟人类,其开发过程的很多方面自然不同于其他类型的机器人。要制造更加完美的拟人机器人,就得进行很多独特的研究。

    与日本现在大名鼎鼎的阿西莫相比,“复制人一号”目前虽然还不能站立和行走,但“她”的拟人程度却是阿西莫不能比的。石黑浩相信,机械人有朝一日一定能够“骗过”所有人,令人们相信他们是真人。如果在十年前,这种想法只会被大多数人视为空想,但在今天,他的自信有足够的理由,科学家在机器人拟人技术方面的进步正为这一日的到来作好准备。

    更精确的动作:“复制人一号”惟妙惟肖的动作和表情,来自对人体自然活动时的动作追踪研究。有赖计算机技术的前进,科学家在研究人体动作方面有了很大进步,利用感应追踪技术,计算机会对人体做出各种姿势和表情时,骨骼的移动规律和肌肉的收缩特点进行分析,并将分析数据编制出具体的三维数据模型储存在机器人体内的计算机中,由该数据模型控制机器人运动时身体各个部位的相应动作,从而使拟人程度在整体上提高。

    人们虽然会停下来休息,但身体的运动却永不会停止,譬如呼吸和一些细小但不自觉的动作,石黑浩的研究团队把这些细小的动作惟妙惟肖地复制到了“复制人一号”身上。

    当有人提出问题时,“她”的眼睛会眨动,眼神会改变方向,表明在思考答案;如果开始作答,口型会随着发音的不同而改变。目前,如何让“复制人一号”的口型有更多变化还是一个没有完全解决的难题,石黑浩认为,日语发音比英语发音要求更多的嘴部运动,因此,完美的拟人机器人可能会说的第一门语言是英语。

    更敏感的触觉:“复制人一号”的皮肤目前仅仅具有外观真实感,在触觉感知能力上还差得很远,但科学家已经找到如何让机器人拥有与真人皮肤类似的灵敏触觉。

    日本东京大学生产技术研究所已在“电子皮肤”的研究上有了实质性进展,该所科学家将两组晶体管嵌入塑料薄膜,一组感觉压力,另一组感觉温度。然后科学家分别为这两组晶体管涂上一层具有感觉作用的感压硅树脂,重叠后制成具有感知压力与温度变化的导电塑料。他们还计划研制能够感觉光、湿度甚至超声波的电子皮肤,以后还可能让机器人具备人类皮肤都缺少的触觉。

    更真实的肌肉:导电塑料不仅可以用来制造电子人工皮肤,用它制造出来的人造肌肉也可以通过电化学方法进行控制,使之膨胀和收缩。利用这种技术,科学家能制造出类似人类的机器肢体,机器人将可以更加灵活地做出各种复杂的动作。日本科学家早在两年前就制造出了可与人类肌肉相媲美,且无需马达、齿轮等复杂装置的人造肌肉。

    这种人造肌肉使用的材料是2000年诺贝尔化学奖得主白川英树合成的导电塑料。研究人员先把直径为0.25毫米的管状导电塑料集束在一起,制成肌肉一样的复合体,然后在导电塑料管内灌入特殊液体,通上电流。塑料中的导电性高分子在溶液中放出离子,研究人员可以通过控制电流强弱,来调整离子多少,改变人造肌肉的伸缩性,从而使其体积大小能发生明显变化。

    实验过程中,人造肌肉伸缩率可达15%,相当于人的肌肉20%的伸缩率。人造肌肉中一根管状导电塑料可承重20克,1600根绑在一起可承重20公斤。如果人造肌肉体积和人的肌肉相同,其力量可达后者的100倍。另外,美国科学家也通过导电塑料、硅树脂和丙稀酸等材料制造出了伸缩能力更强的人造肌肉。

    更复杂的表情:人造肌肉与人造皮肤的发展更丰富了机器人的表现力,2003年,美国科学家就制造出一个名叫K-bot的机器人,它能表达28种面部表情,包括微笑、嘲笑、皱眉甚至是扬眉。此外,它的嘴唇、脸颊和鼻子都能移动。K-bot机器人的眼睛里装有两部照相机,以便对眼前的人进行观察并对其表情作出辨别,随后模仿出悲伤、高兴或惊讶等不同的面部动作。

    除了上述这些进步,更高性能的视觉和触觉传感器以及计算机图象识别技术的发展,都为制造更像人类的机器人提供了技术上的支持,已有科学家将精力集中在机器人的社会化上,即如何实现机器人与机器人之间、机器人与人类之间的交流与互动上。

    制造替身替他开会石黑浩目前正在努力研制自己的下一个机器人,而这个机器人就将是他自己的替身。“我再也不用到这里来了,只要把我的替身拟人机器人送来。”在上月于悉尼举行的一次国际会议上,石黑浩这样宣布。此外,石黑浩还希望这个机器人替身可以代替他参加自己学生在京都的实验室会议,而他自己则可以省去长途驾驶的劳顿,他希望替身到场依然能让学生体会到权威所在。 (责任编辑:泉水)
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