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【组图】【变形金刚成真】MIT机器人“变身术”:外骨骼让机器人七十二变_搜狐科技_搜狐网

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原标题:【变形金刚成真】MIT机器人“变身术”:外骨骼让机器人七十二变_搜狐科技_搜狐网

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【AI WORLD 2017世界人工智能大会倒计时26

“AI达摩”齐聚世界人工智能大会,AI WORLD 2017议程嘉宾重磅发布大会早鸟票已经售罄,现正式进入全额票阶段。还记得去年一票难求的AI WORLD 2016盛况吗?今年,百度副总裁、AI技术平台体系总负责人王海峰、微软全球资深副总裁,微软亚洲互联网工程院院长王永东等产业领袖已经确认出席大会并发表演讲。谷歌、亚马逊、BAT、讯飞、京东和华为等企业重量级嘉宾也已确认出席。

新智元编译

来源:MIT

编辑:马文,常佩琦

【新智元导读】MIT计算机科学与人工智能实验室正在研发一种新型的变形机器人,不久的将来,“变形金刚”可能就会成为现实。据了解,这一机器人通过穿戴不同的外骨骼来执行动作和变形,这些外骨骼的初始形态是塑料材质的薄片,当加热时可以折叠成特定的形状。更神奇的是,在完成任务后,它可以通过将自己浸泡在水里来溶解外骨骼,从而脱下它的“皮肤”。

外骨骼是什么,在机器人或者更广泛的工业领域会有哪些应用?11月8日的AI World 2017世界人工智能大会上,我们请到了外骨骼技术大师、加州伯克利大学机器人和人体工程学实验室主任Homayoon Kazerooni 教授发表现场演讲,他将在现场展示自己所研究的外骨骼设备和技术。

CSAIL的变形机器人:可以用不同的“装备”来改变自己的形状

关于机器人,有一项较新的研究值得注意。

今日的机器人仍然是相当不灵活的。它们的每个部分通常都有着固定的结构,有一个确定好的功能,这使得它们不容易执行多种多样的操作。

麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室(CSAIL)的研究人员正在研发一种新型的变形机器人来改变这一现状:它可以用不同的“装备”来改变自己的形状,从而可以执行不同的任务。

这个机器人被称为“Primer”,通过磁铁控制,它可以行走、滚动、浮游和滑翔。它通过穿戴不同的外骨骼来执行这些动作,这些外骨骼的初始形态是塑料材质的薄片,当加热时可以折叠成特定的形状。Primer在完成任务后,可以通过将自己浸泡在水里来溶解外骨骼,从而脱下它的“皮肤”。

CSAIL的主管、也是该项目的主要研究员 Daniela Rus 说:“如果我们想让机器人帮我们做事,每个任务都需要不同的机器人,这是非常低效的。”他说:“通过这种由动物的变形启发的方法,我们可以在不同的情况下为机器人提供不同的’配件’,从而扩展单个机器人的功能。”

Primer的各种形态都有不同的优点。例如,“车轮型”有轮子,它的移动速度是“步行型”的两倍。“船型”可以漂浮在水面上,能够携带两倍于自身重量的物品。“滑翔型”可以滑行更远的距离,这对于部署机器人或切换不同的环境是很有用的。

Primer甚至可以同时穿多套“衣服”,就像俄罗斯套娃一样。它可以添加一个外骨骼,变身为“步行型”机器人,然后再套上另一个更大的外骨骼,使其能够携带物品,每秒钟移动的距离是它身长的两倍。

MIT博士后Shuguang Li是该研究的共同作者之一,他说:“想象一下这种机器人未来在太空探索上的应用,你可以将一个机器人和许多外骨骼发送到火星上,机器人可以通过选择穿上不同的外骨骼来完成不同的任务。”

该研究由Daniela Rus和Shuhei Miyashita共同领导,Miyashita曾在CSAIL攻读博士后,现在是约克大学的微型机器人组的负责人。该研究的其他共同作者包括Shuguang Li 和 Steven Guitron,研究论文已发表在最新一期Science Robotics。

机器人变形:如果可以只更新机器人的某个部件,为什么还要更换整个机器人呢

Primer 整合了Rus团队此前研究的多种技术,包括可以自己组装成不同形状的磁铁,以及可以精确定制塑料片外形的厘米长的微型机器人

虽然在更大尺寸的规模上改变机器人的形状或功能已经实现,但在微型机器人上实现这样的构造是相当困难的。

“这项工作在他们此前的研究基础上更进了一步,他们现在能让机器人实现5种不同的形态,”多伦多大学的机械工程助理教授、微型机器人专家 Eric Diller 说,以前的工作最多只能在两种形态之间切换,比如“展开”或“收起”。

研究人员阐述了这类机器人的潜在应用,例如,假如需要运送一些物品跨过水流,一个具有多种外骨骼的机器人可以横渡水流,然后在另一侧装载物品。

“我们的方法显示,这种由折纸启发的可变形机器人使我们能够拥有通用的、易得的和可重复使用的机器人组件。”Rus说。

这些外骨骼的设计只需要几小时,加热几秒钟后就可以折叠成形,展现了一种快速制造机器人的新方法。

Diller说:“我可以想象类似这样的设备被应用在’微型工厂’,其中,预制的组件和工具可以让一个微型机器人完成许多复杂的任务。”

下一步,该团队计划探索让机器人增加更多能力,例如在水上驾驶,在沙地上挖洞,甚至变成伪装色。

“我可以想象有一天,我们可以定制机器人的各种手臂和组件,”Rus说,“如果可以只更新机器人的某个部件,为什么还要更换整个机器人呢。”

Homayoon Kazerooni:外骨骼技术大师将亮相2017世界人工智能大会

说到外骨骼,不能不提到加州伯克利机器人和人体工程学实验室主任 Homayoon Kazerooni 教授。

Homayoon Kazerooni 是加州大学伯克利分校机械工程学教授,伯克利分校机器人和人体工程学实验室主任,拥有麻省理工学院博士学位和 30 多年的机械工程经验,是机器人、控制学、外骨骼、人机系统和增强、生物工程、机电一体化设计、智能辅助装置以及推进器领域的顶尖专家。

HULC 单兵外骨骼

目前 Kazerooni 博士的工作重点是下肢人机系统控制。在开发了 BLEEX,ExoHiker 和 ExoClimber 三种超轻负载外骨骼之后,他在伯克利的团队创建了 HULC(Human Universal Load Carrier)。这是第一套电池驱动的下肢外骨骼,允许其用户在不同的地形负载 200 磅的重量行进,而不会感觉疲惫不堪。

Kazerooni 博士还开发了帮助中风、脊髓损伤等患者的下肢外骨骼技术。他的医学外骨骼 Ekso 已经成功地让那些已经瘫痪的人以直立的姿态与正常人一起走路、站立。

在11月8日举办的 AI World 2017 世界人工智能大会上,我们特别邀请到了 Homayoon Kazerooni 教授。大会上,他将为观众带来最新研究的精彩分享,并进行展示。想一睹外骨骼大师的风采,现场感受让机器人化身“变形金刚”的国际一流技术,点击阅读原文,马上参会!

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