拿起东西这个简单的动作需要做出大量的决定:东西是轻还是重?我需要用多大的力气抓住它?如果我抓得太用力,会不会用我强大的力量把它压碎?随着我们的成长,我们对拿起东西(指物体)的技巧越来越熟练,所以我们的大脑会在不经过大量有意识思考的情况下完成大部分工作。但所有这些变量——再加上即时适应突发情况——意味着用合适的力量拿起东西是教给机器人最困难的技能之一。这就是 Eric Brown 团队的设计如此巧妙的原因。在本周的《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上,Brown 和他的同事们展示了(论文待刊)他们的“通用抓手”,这是一个成功的机器人手原型。它的基础是一个由来已久的想法,看起来就像机械臂上的一个豆袋,因为,嗯,它确实有点像豆袋。
“我们的抓手更简单,因为它不需要触觉传感,”[Brown] 说。他的团队创造了一种机器人手,它只是一个橡胶袋,填充了大约 80% 体积的玻璃球,每个玻璃球直径为 100 微米。[New Scientist]
豆袋通常在我们懒散时抓住我们的身体,但 Brown 团队(成员包括 DARPA 和 iRobot,Roomba 的发明者
)创建的先进版本可以通过挤压这些玻璃球,或者简单地使用气球内的咖啡渣来抓住各种不同的物体。
抓手被放置在物体上方,并变形包裹住它们。然后通过抽吸移除装有颗粒的袋子中的空气,导致颗粒紧密堆积——这被称为“堵塞”——然后手就能抓住物体。不需要计算,尽管目前仍然需要研究人员决定何时抽走空气。该抓手能够抓取各种各样的物体,从汽车的减震器到生鸡蛋。这只手甚至能够拿起并倒出一杯水,或者拿起一支笔并用它来画画。[Nature]
但是,这个简单的通用抓手会战胜拥有类人手指的机器人手设计吗?
这种可塑的抓手无需复杂的专用人工智能软件即可运行。研究人员表示,带有手指的机器人手可能更适合操纵物体,但需要“一个中央处理器或大脑来做出大量决定,其中许多决定必须在手接触物体之前做出,例如手指应该张开多宽。” [Scientific American]
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