真·人机合一!MIT推出人形机器人“爱马仕”,远程遥控操作救援
大数据文摘出品 编译:王缘缘、李雷、宋欣仪 你是不是也做过机动战士高达梦,幻想过将人类意识植入机器? 麻省理工学院近日推出了人形机器人Hermes,它可以通过遥控操作实现灵活移动。 研究人员希望它可以代替人类去执行搜索和营救任务。
在面对极度危险的环境时,操纵者可以通过头戴显示器以第一人称视角进行操作。
悲剧敲响的警钟:救援机器人的重要性 2011年日本大地震和海啸造成的福岛第一核电站的灾难为我们敲响了警钟。在灾难中,高危辐射阻止了工人采取紧急措施,他们甚至无法操作压力阀。这个任务其实交给机器人完成是最适合的,但在当时日本或世界的其他地方都没有能力使之变成现实。 福岛灾难让机器人学社区的许多人意识到,救援机器人需要从实验室走到世界各地。
此后,救援机器人开始不断取得重大进展。世界各地的研究小组已经展示了可以行驶在碎石中的无人地面车辆,可以挤过狭窄间隙的机器人蛇,以及在天上绘制站点的无人机。研究人员还在建造仿生机器人,可以测量损坏情况并执行关键任务,例如使用仪表盘或运输急救设备。
尽管取得了进步,但是打造跟应急工作人员具备一样运动和决策能力的机器人仍然是一个挑战。推开沉重的门,卸下灭火器,以及其他简单但艰巨的工作需要的一定的协调能力,还没有能制造出掌握这种能力的机器人。 把人脑放在机器里面 理想的救援机器人应该是灵活而自主性很强的。
比如能够自主进入燃烧的建筑物中找到受害者,或者在受损的工业设施中找到需要关闭的阀门。 但是灾难现场是不可预测的,行走在这些复杂的环境中需要高度的适应性,而目前的救援机器人还无法做到。如果自主机器人遇到门把手,但在门把手数据库中找不到匹配,任务失败。
如果机器人手臂卡住并且不知道如何自救,任务失败。 人类可以轻松应对这种情况:我们可以随时适应和学习,我们可以辨别物体形状的变化,应对糟糕的能见度,可以在现场临时学会如何使用新工具。我们的运动技能也是如此。比如负重跑步的时候,我们可能会跑得慢一些或者没那么远,但仍然可以跑,我们的身体可以轻松地适应新的变化。
把人脑放到机器里不就可以了吗? 针对这个短板的一种解决方案是使用远程操作,即让操作人员连续地或在特定任务期间远程控制机器人,以帮助其完成超出自身能力的操作。 遥控机器人长期以来一直用于工业、航空航天和水下环境。最近,有研究人员已经尝试使用动作捕捉系统将人的动作实时转移到仿生机器人:你挥动手臂,机器人模仿你的姿势。为了获得完全身临其境的体验,特殊的护目镜可以让操作员通过相机看到机器人看到的东西,触觉背心和手套可以为操作员的身体提供触觉。
在麻省理工学院的仿生机器人实验室,研究团队正在进一步推动人机融合,开发遥操作系统,希望加速实操型救援机器人的发展。他们正在建立一个遥控机器人系统,由两个部分组成:一个能够灵活、动态行为的仿生机器人,以及一种新的双向人机界面,可以将人和机器人的动作互相传递。 通过将机器人与人类联系起来,研究者充分结合了两者的优势:机器人的耐力和力量,以及人类的多功能性和感知力。如果机器人踩上碎片并开始失去平衡,操作员会感觉到同样的不稳定性并本能地做出反应以避免跌落。
然后捕获该物理反应并将其发送回机器人,这有助于避免机器人坠落。通过这种人机交互,机器人可以利用操作员的先天运动技能和瞬间反应来保持站立。 比之前的仿生机器人进步在哪 现有机器人的一个特殊限制是它们无法执行我们所说的力量操纵 ,即费力的技能,比如将一大块混凝土敲开或将斧头挥舞向一扇门。
大多数机器人只能进行一些精细和精确的动作。 而MIT实验室推出的仿生机器人HERMES可以进行重型操纵。 该机器人重量只有45公斤, 但是强壮有力。
它的身型大约是普通人体的90%,这足以让它在人类环境中自然地演习。 为HERMES的关节提供动力的是定制执行器而不是使用常规直流电机,执行器包括将无刷直流电机融合到行星齿轮箱,这样取名是因为它的三个“行星”齿轮围绕“太阳”齿轮旋转,这可以为它们的重量产生大量的扭矩。机器人的肩部和臀部直接驱动,而膝盖和肘部由连接到执行器的金属杆驱动。 这使得HERMES比其他仿生机器人更灵活,能够吸收机械冲击而不会使齿轮摔成碎片。
控制HERMES的人机界面也不同于传统,它是依赖于操作员的反应来提高机器人的稳定性,被称为平衡反馈界面,简称BFI。 BFI需要数月和多次迭代才能开发,最初的概念与2018年史蒂文•斯皮尔伯格执导的电影《头号玩家》中的全身虚拟现实服装有一些相似之处。 具体实验检测 与HERMES合作的时候,操作员站在一个边约90厘米的正方形平台上,由称重传感器测量平台表面的力,由此判断操作员的脚向下推的位置。
一组连杆附着在操作员的四肢和腰部,并使用旋转编码器精确测量一厘米的范围内的位移。连杆不仅用于传感,其中还装有电机,用于向操作员的躯干施加力和扭矩。被绑在BFI上的时候这些连杆可以为操作员的身体施加推力。 研究人员准备了两台独立的计算机来控制HERMES和BFI。
每台计算机都有自己的控制回路,双方不断交换数据。在每个回路开始时,HERMES收集自己的姿势数据,并将其与从BFI获得的有关操作员姿势的数据进行比较。根据两者的不同,机器人调整其执程序,并将新的姿势数据立即发送给BFI。
然后BFI也执行类似的控制回路来调整操作员的姿势。如此重复,每秒执行1,000次。 为了使双方能够高�。
人形机器人在英亮相,逐渐仿真的机器人真的“可控”吗?
人形机器人在英亮相,逐渐仿真的机器人真的“可控”。他们都属于考核过程之中,因为对于设计的而言都是经过自己操控和实验之后,才能够放入到人们日常生活和市场之中。
针对人性的这些人能够在英国进行当中,对于此次有关最新人行机器人整个表情和整个身形以及多种模样都能够与真人非常相似。
不仅如此他们一举一动都能够和人具有高度相似。对于这一种消息能够传出之后,让很多人了解到仿真机器人真是指处于自己可控状态之中。他们能够根据自身需求和设计,很好的满足人们各种需求,能够最大程度上满足人们对于机器人了解与应用,这些机器人能够很好为人们做好应服务和准备。现在面对各种研制机器人水平能够做到有效改善与促进能够加强对于机器人设计和了解。
因此机器人会代替人们做很多不安全事物,因此对于他们需求也是必不可少。整体而言,这些仿真机器人能够在它程度上就有可控性,它们通过相关的数据以及技术改革与创新满足人们日常需求,并且能够涉及到为人民服务,通过各种可控的软件和设备能够最大程度上提高服务力度,因此机器人会很大程度上通过可控措施解决人们之中构筑问题。这一种现象和技术改革与创新是必不可少,也能够很大程度上为人们提供方便和便利,这些机械化设计能够很大程度上促进智能化不断突破。
因此对于这种机器人长期发展和应用意识并不很少,能够很大程度上帮助人们解决日常生活中各种问题,能够促进技术改革与创新就能够为人们带来很多便利与方便。也能够促进有关各种技术智能化有效服务为人们创造更好生存空间。
马斯克称特斯拉人形机器人将“改变世界”,机器人会让人类全部失业吗?
机器人并不会影响人们正常就业,会取代一部分劳动力密集型的工作,但是需要人的主动性,能动性参与的工作仍然会保留。因为机器人不是万能的,短期来看机器人还达不到那么高的技术,只能作为辅助工作的工具。
因为大家要明白机器人再怎么像人,他也只是机器,不要看黑客帝国看多了,机器人是人类设计出来的,它本身的智力是0,因为他不具备主动思考的能力。
我们设定的程序是怎么样的,他就是怎么样的,所以机器人永远只是机器,它永远只是辅助人类的东西而已,一些劳动力密集型的产业,不需要那么多初级的劳动力参与,比如说抗水泥一袋50斤,大家觉得这个劳动过程有什么意义吗?人去参与这个劳动过程是因为没有办法,有机器的情况下不需要让人去参与这样初级的工作了。因为这些工作他只会对身体造成损伤疲劳,而不会让我们得到什么提升,它也不是一个发挥人的主观能动性的工作。因为以前工厂的自动化程度没有现在这么高的时候,人们也担心,要是自动化的流水线生产都逐渐普及了,人们会不会都失业呀,但是现在大家都看到了,大家并没有多失业。仍然需要很多的人技术在逐渐进步,人也在逐渐进步,会出现越来越多的新生行业需要人的参与,而不是机器的参与。
传统行业,夕阳产业必然会越来越多地出现机器人,因为这些行业它存在时间已经很久了,技术相对也比较成熟,就是工厂的这个制造业有越来越多的大工厂,开始采用机器人,因为机器人的精准度更高,一次投资终身使用。这些初级的工作也不怎么需要人的主动性参与,机器设定好程序就可以把这些事情搞定,那自然就没有必要让人去参与了,可以把有限的人力资源放在更加需要人的行业。
世界最逼真的人形机器人系列之——跑酷王阿特拉斯(Atlas)
阿特拉斯(Atlas),由美国武器合约商,谷歌旗下的波士顿动力公司研发,是世界最先进的人形机器人之一。机器人身高1.9米,体重150公斤,像人类一样用双腿直立行走,“双眼”是两个立体感应器。
它不仅能够行走、取物,并且能够在户外穿越严酷地形,使用手脚攀爬,能在实时遥控下穿越比较复杂的地形。
阿特拉斯刚开始,是基于波士顿早期设计用于检测化学防护衣的PETMAN人形机器人。到现在为止,它已经经过了6个版本的更新,刚出场时,其形象不堪入目,走路像一岁小孩,笨重地在滚动履带上甩着两条扭曲的大长腿。随后技能一路飞速进化,踩碎石、爬雪地、撑杆跳、后空翻,甚至高难度体操、跑酷,无所不能。它的进步不断刷新人类认知的新高度。
刚开始,阿特拉斯只有两条腿,手臂都没有,需要拖着长长的电缆,在履带上晃晃悠悠地行走。但是那时候的阿特拉斯,已经能完成一些需要很强平衡性的任务了。在实验室的环境中,可以通过铺满石块的道路,工作人员没有事没事还给它“使坏”,推一下,拿锤子撞两下,但它仍然能表演个金鸡独立什么的。
在履带上踩到障碍物时,会自动更新步态,规划下一步落地点避开障碍物。经过改进,全身75%都进行了重新设计,多了一个大大的电池背包,不用再拖着一个长长的尾巴。这个形象跟最后能跑酷跳舞时的形象差不多,但这时的Atlas仍是个“婴儿”,尚在蹒跚学步阶段,走路踉踉跄跄,动作也不连贯。
网友调侃说,它像极了一个半夜里走在回家路上的醉汉。虽然它还是个婴儿,可研发人员对它,可没有一点心慈手软。对它魔鬼式的训练,更是变本加厉。
这位“小朋友”好不容易搬起的小箱子,工作人员直接就给抡在地上,还给它狠狠地捅一把,差点来个屁股礅。或者从后面来一阴棍,让它来个狗啃泥,看它像是摔疼了的样子,半天起不来。尽管这受虐的镜头看起来很不好,但是比起上一代来说,功能与性能已经有了很大的飞跃。大部分的环境,都可以正常行走,而且动作非常流畅,可以在台阶之间跳跃、转身,甚至来个后空翻。
当然也称不上完美,有些动作还不是很连贯和稳定,比如有时候,跳起来落地后不不保持平衡,会踉跄甚至跌倒。到了下一代,阿特拉斯更加精进了许多。可以在室内和室外进行实际操作。又过了一年,阿特拉斯能够边跑边越过原木、跃上台阶。
到了2019年,阿特拉斯掌握了“体操”技巧,能够连续地跳跃、翻滚、倒立。还能跟着音乐跳舞,因动作过于流畅自然,以至于不少网友认为这是CG特效。它连续地越过台阶,跑过斜坡,走过平衡木,甚至还单手支撑身体越过横杆,一系列动作灵巧度不亚于人类。最重要的是,阿特拉斯不再需要预先设定好的程序,而可以依靠激光雷达和立体传感器来感应周围的一切。
阿特拉斯的第一代机器人是通过远程控制来实现的。要让他去做一个类似于跑步或者舞蹈之类的任务,就必须要事先掌握好所有的动作,并将这些动作组合在一起,形成一个可实现的计划程序。那时的阿特拉斯,完全没有和周围的环境进行交流,而是按照输入的程序,执行着自己的工作。
最新的阿特拉斯机器人,配备了激光雷达和三维感应器,可以让其避开障碍物,识别地形变化,辅助导航等。通过电脑的视觉进行识别和确定,可以在奔跑或跳跃时精确地找到自己的落脚点。使用RGB相机和TOF深度感应器来收集更多的周围情况,然后把这些感应器转化成对运动的判断和依据,从而确定障碍和自动导航。
阿特拉斯在奔跑的时候,就像是在为它设计一幅3D地图,根据建立的模式,来制定路线,并根据路线来确定下一次的目的地。阿特拉斯机器人所做的所有操作都来源于其行为库中的行为范本,该范本可以自动地从库中选取对应的行为来完成。在跑步的时候,它的模型预报控制系统会根据环境、移动等不同的情况,调整其发力、姿势、动作时机等。从蹒跚学步变成熟练的跑酷者。
更多“真·人机合一!MIT推出人形机器人“爱马仕”,远程遥控操作救援”的相关经验资讯请关注生活网,我们将持续为您更新热门推荐!以上就是关于真·人机合一!MIT推出人形机器人“爱马仕”,远程遥控操作救援全部的内容,如果了解更多相关内容,可以关注我们,你们的支持是我们更新的动力!