仿生機(jī)器人邁向第四階段 豐田新一代產(chǎn)品應(yīng)用于家庭、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等各種場(chǎng)景

自從阿爾法狗戰(zhàn)勝李世石之后，人工智能成了全世界熱議的焦點(diǎn)，仿生機(jī)器人學(xué)是機(jī)器人研究中一個(gè)熱門(mén)的領(lǐng)域。隨著生物結(jié)構(gòu)和功能逐漸被認(rèn)知和掌握，仿生機(jī)器人技術(shù)已逐漸應(yīng)用于軍事、生產(chǎn)生活、康復(fù)醫(yī)療等諸多領(lǐng)域。

自從阿爾法狗戰(zhàn)勝李世石之后，人工智能成了全世界熱議的焦點(diǎn)，似乎人工智能變得無(wú)所不能。不久前，馬斯克在迪拜世界政府首腦會(huì)議上更是發(fā)出“人應(yīng)該與機(jī)器結(jié)合，變成半機(jī)器人”的驚世言論。

其中，仿生機(jī)器人尤其受到關(guān)注。仿生機(jī)器人學(xué)是機(jī)器人研究中一個(gè)熱門(mén)的領(lǐng)域。人們?cè)噲D從動(dòng)物身上獲取靈感，并運(yùn)用到機(jī)器人身上，使它們可以運(yùn)用于戶(hù)外，比如服務(wù)用機(jī)器人、搜救機(jī)器人等，它們可以應(yīng)對(duì)一些復(fù)雜的地形場(chǎng)景。

仿生機(jī)器人研究的前提是對(duì)生物本質(zhì)的深刻認(rèn)識(shí)以及對(duì)現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)的充分掌握，研究涉及多學(xué)科的交叉融合，其發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是將現(xiàn)代機(jī)構(gòu)學(xué)和機(jī)器人學(xué)的新理論、新方法與復(fù)雜的生物特性相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)仿生、材料仿生、功能仿生、控制仿生和群體仿生的統(tǒng)一，以達(dá)到與生物更加近似的性能，適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境，最終實(shí)現(xiàn)宏觀和微觀相結(jié)合的仿生機(jī)器人系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)廣闊的應(yīng)用。

當(dāng)前人類(lèi)開(kāi)始步入老齡化社會(huì)，發(fā)展“仿人機(jī)器人”可以彌補(bǔ)勞動(dòng)力的不足，此外，也能為養(yǎng)老服務(wù)、家庭服務(wù)提供支持。到目前為止，“仿生機(jī)器人”已經(jīng)經(jīng)歷了三個(gè)階段，正向第四階段邁進(jìn)。

在這短短數(shù)十年時(shí)間里，仿生機(jī)器人積累的研究成果已經(jīng)非常豐碩，開(kāi)辟了機(jī)器人領(lǐng)域獨(dú)特的技術(shù)和研究方法。目前，日本、美國(guó)、韓國(guó)、歐洲是全球工業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)的傳統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)者，但近年來(lái)全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局不斷發(fā)生變化，日益崛起的中國(guó)機(jī)器人公司進(jìn)軍機(jī)器人市場(chǎng)，正逐漸形成機(jī)器人領(lǐng)域新的競(jìng)爭(zhēng)格局。

隨著生物結(jié)構(gòu)和功能逐漸被認(rèn)知和掌握，仿生機(jī)器人技術(shù)已逐漸應(yīng)用于軍事、生產(chǎn)生活、康復(fù)醫(yī)療等諸多領(lǐng)域。比如南航為了設(shè)計(jì)出機(jī)器蒼蠅、蜜蜂，還專(zhuān)門(mén)進(jìn)行了仿昆蟲(chóng)智能材料微型無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)，相對(duì)普通無(wú)人機(jī)，這類(lèi)無(wú)人機(jī)震動(dòng)頻率高，飛行模式復(fù)雜，飛行更靈活。

仿生機(jī)器人作為一個(gè)新興領(lǐng)域，前景廣闊，必然吸引眾企業(yè)的競(jìng)相角逐。就在日前，豐田汽車(chē)公司發(fā)布了第三代人形仿生機(jī)器人“T-HR3”。豐田此前發(fā)布的前兩代人形仿生機(jī)器人可演奏樂(lè)器，根據(jù)編程實(shí)現(xiàn)手指動(dòng)作等位置控制的準(zhǔn)確性。本次發(fā)布的T-HR3則著眼于在家庭、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等各種場(chǎng)景中提供安全支持的伙伴機(jī)器人，可以完成更加輕柔、靈活的動(dòng)作。

據(jù)了解，通過(guò)控制力量的扭矩伺服模塊以及靈活進(jìn)行全身操作的主控系統(tǒng)等組成部分，控制者能感受到T-HR3所受的外力，同時(shí)讓T-HR3做出與控制者相同的動(dòng)作。控制者通過(guò)頭戴式顯示器，可以通過(guò)搭載于機(jī)器人身上的立體攝像頭所拍攝的立體影像確認(rèn)狀態(tài)。同時(shí)通過(guò)主控臂和主控腳，用宛如操縱自己的分身一樣的感覺(jué)，遠(yuǎn)程操縱T-HR3。

事實(shí)上，豐田從20世紀(jì)80年代起致力于工業(yè)機(jī)器人的開(kāi)發(fā)，并運(yùn)用汽車(chē)生產(chǎn)開(kāi)發(fā)技術(shù)，展開(kāi)了在室內(nèi)外均能協(xié)助人類(lèi)工作，與人類(lèi)共生的伙伴機(jī)器人的開(kāi)發(fā)。相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，今后豐田還將逐步開(kāi)發(fā)能夠?yàn)槔夏耆?、殘障人士以及醫(yī)護(hù)人員提供幫助的輔助型機(jī)器人。

其實(shí)像豐田這樣投身于仿生機(jī)器人的企業(yè)并不在少數(shù)，只不過(guò)部分還未有成果。可以預(yù)見(jiàn)的是，未來(lái)仿生機(jī)器人將繼續(xù)向軍事、生產(chǎn)生活、康復(fù)醫(yī)療等諸多領(lǐng)域深入，并朝其他領(lǐng)域不斷擴(kuò)展，前景值得期待。