要想完全做到思维自主,机器人就必须具有对它们周围环境感知的能力――正如罗伯特·布朗宁(Robert Browning) 诗作中“半个月亮又黄又大/静静地照耀/沙滩上传来暖和的海的香气”之类的生活乐趣。面对非常实际的设计,对于只是为了使用而存在的机器人传感器来说,将会是个巨大的挑战。
触觉
2003年,一场中风使得亨利?埃文斯(Henry Evans)失去了声音,并且四肢瘫痪。去年,乔治理工学院的研究人员查理?肯普(Charlie Kemp)发明了一个只需要埃文斯动动脑袋就能指挥其移动的机械手臂。它使用了有触觉的“皮肤”,通过感觉来找到它的路径,并且不会破坏周围环境。软件协调了机器人的触觉,使之能温柔地接触事物,并且一切动作有条不紊。肯普表示,给机器人加上触觉功能是为了让它们更人性化。
嗅觉
当我们呼吸时,各种各样的微粒都会进入鼻腔,然后在黏膜上碰触到神经末梢,我们以此来分辨已经认识的气味。有一种来自瑞典,被叫做Gasbot的机器人则和人类一样带有鼻子,尽管它只能识别出一种气味。Gasbot装备了可调谐激光吸收光谱,它能够通过激光束来吸收甲烷,它能探测出低于5ppm的煤气泄漏。
味觉
酒精不能使机器人兴奋,但在西班牙,就有一个机器人拥有一条能分辨出六种啤酒的电子舌头。日本的一个团队还创造出了一个能区分酒类的机器人,它通过使用红外线照射,来分析酒中各类化学物质的吸收光谱。利用同种程序工作的机器人也能“品尝”人类身体的气味,并宣布这种气味闻起来很像培根。
视觉
机器人专家曾经认为,所有感知里面,影像是最容易重现的。但事实证明,他们大错特错。图像采集不是问题:机器人拥有敏锐的电子眼,它们所“看见”的图像比我们那充满液体的眼球能捕捉的20/20精确度更为细腻。然而,我们面对的最大挑战在于,如何让机器人能够“感觉”到他们所看到的。有两种新的有效方法――深度学习和神经形态计算,以此来高度模仿人类的大脑也许有一天,我们最终能为机器人装配上强大的处理软件,使他们能够估算眼前物件的大小尺寸。
听觉
想象一下你在吵闹的鸡尾酒派对上,尝试去听清楚那个在角落里的人对正在无可避免的日益增多的机器人的猛烈抨击。那就是我们的大脑做起来轻而易举的事,连接到特定的信号,并对噪音进行过滤。日本的机器人专家偶然发现了声源定位算法,能解决同时存在4个声源不容易选定的问题。我们的耳朵也能过滤掉来自体内自身的声音,比如呼吸和心跳。而对于机器人的耳朵来说,它的任务则是滤掉机器发出的呼呼声。
平衡
人类能轻松地保持持续直立,因为我们的身体会拥有精密的调节能力。马瑟诸塞州的研究人员赋予了Atlas人形机器人类似于动态平衡的平衡感。通过强大的液压动力来进行移动,以此机器人能够步行穿过不稳定的残骸,并且被9公斤重的破碎球击中时还能利用一只脚站立保持平衡。但Atlas还是在2013年在香港做步行示范的时候前扑摔倒了,还摔断了它的右脚踝。
资料来源 Science
责任编辑 粒 灰