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機器人像人需要一雙更靈活的手
DANBACH ROBOT
對于人類來說，特別是從事制造業(yè)工作的人，打個結、剝離電纜線外皮、將銷子插入孔中或使用鉆頭工具等行為都很常見。它們看起來似乎都很簡單，但同樣需要使用靈活的雙手和手指完成相當復雜的動作。
機器人如何才能更像人？關鍵要有雙靈活的手
盡管機器人正越來越多地參加到工廠的生產過程中，并被廣泛用于從事其他類型的工作，包括服務行業(yè)和健康醫(yī)療行業(yè)，但它們的靈活敏捷程度卻沒給人留下深刻印象。自從50多年前，人類將機器人帶到汽車工廠中，我們已經建造了許多從事焊接、噴漆以及組裝零部件的機器人。今天較好的機器手甚至可揀選它們熟悉的物品，然后將它們搬到其他地方，例如從倉庫儲藏箱中取出產品，讓后將它們放進盒子里。
但是機器人依然無法正確定位手上的工具，比如說將十字頭螺絲刀對準螺母上的凹槽，或將錘子對準釘子砸下。它們也無法同時使用雙手從事復雜的工作，比如更換遙控器中的電池。與之相比，人類的雙手卻非常擅長做這些工作。要想機器人的手能像人類那樣輕松勝任日常工作，它們需要變得更加靈活、可靠以及有力，同時也要能夠進行更的感應，以進行更精細的移動。它們先需要搞清楚目標，以及如何能夠更好地抓握目標。對于那些能夠與人類并肩協(xié)作的機器人來說，我們必須搞清楚機器人如何能夠幫助我們，特別是我們覺得2只手不夠用的時候。
我們不需要為執(zhí)行特定任務而特別設計某種機器人，而是要設計多用途機器人，或稱為“通用能力機器人”，它們幾乎可以執(zhí)行任何任務。這類機器人成功的關鍵在于，它們需要擁有雙卓越的手。東北大學的研究重點是設計新型自適應機器人手，它們能夠執(zhí)行精密動作，還能自動抓握。當機器人能夠捶打釘子、更換電池以及完成類似動作時，我們就可以打造出像人手那樣靈活的機器人手。要想實現這個目標，還需要發(fā)明新的設計，以便將硬元素和軟元素相結合，比如人類骨骼賦予雙手抓握的力量，皮膚分散壓力以確保酒杯不會碎裂等。
機器人如何才能更像人？關鍵要有雙靈活的手
現代技術進步正讓開發(fā)過程變得更容易。有了3D打印技術支持，我們可以非?？焖俚刂圃斐鲈汀Ｎ覀兩踔量墒褂玫统杀镜拇涡圆考L試不同的機制安排，比如2根或3根手指進行簡單采摘任務，或利用擬人化機器人手進行更精細的操作。通過視覺和本體感受能力，這些能力已經成為人類的本能。
而當我們能在機器人身上使用它們時，它們就能夠做更多事情，比如感知抓握力道是否太大、擠壓物體是否太狠等。隨著電子攝像頭和傳感器體積越來越小，我們也可以利用新的方式將它們整合。舉例來說，如果我們按下機器人手上的傳感器和攝像頭，它們會向機器人控制器發(fā)送反饋，以確定抓握是否安全，或某些東西是否開始滑落。將來，機器人手或許能夠感受到物體的滑落方向，以便能再次抓緊目標物體。
另個具有里程碑意義的研究將是尋找新的方法，讓機器人搞清楚其手需要實時作出哪些動作，包括時刻感受手里的情況。如果機器人手能夠探測到其正抓握的物體發(fā)生的改變，或在抓握物體時對其進行操作，它們就可以幫助完成常見的手工工作，比如打結和剝電線。
雙手協(xié)作可提供更多幫助，它能顯著提高效率，特別是用在制造業(yè)。能夠雙手操作鉆頭或單手傳遞機器零部件的機器人屬于巨大進步，允許工廠自動化生產過程的更多步驟。人類還沒有開發(fā)出類似系統(tǒng)，但在可預見的未來，研究人員、技術人員以及創(chuàng)新人員將竭盡全力研發(fā)類人自動機器人。但這不會減緩制造業(yè)領域正在進行的機器人革命，因為當前的生產過程還有大量自動化空間，以改善安全、速度以及質量。隨著機器人變得越來越完美，它們將成為人類真正的助手。
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