機器人如何才能更像人？關鍵要有一雙靈活的手

5月4日消息，據Futurism報導，對於人類來說，特別是從事製造業工作的人，打個結、剝離電纜線外皮、將銷子插入孔中或使用鑽頭工具等行為都很常見。它們看起來似乎都很簡單，但同樣需要使用靈活的雙手和手指完成相當複雜的動作。

儘管機器人正越來越多地參加到工廠的生產過程中，並被廣泛用於從事其他類型的工作，包括服務行業和健康醫療行業，但它們的靈活敏捷程度卻沒給人留下深刻印象。自從50多年前，人類將機器人帶到汽車工廠中，我們已經建造了許多從事焊接、噴漆以及組裝零部件的機器人。今天最好的機器手甚至可揀選它們熟悉的物品，然後將它們搬到其他地方，例如從倉庫儲藏箱中取出產品，讓後將它們放進盒子裡。

但是機器人依然無法正確定位手上的工具，比如說將十字頭螺絲刀對準螺母上的凹槽，或將錘子對準釘子砸下。它們也無法同時使用雙手從事複雜的工作，比如更換遙控器中的電池。與之相比，人類的雙手卻非常擅長做這些工作。要想機器人的手能像人類那樣輕鬆勝任日常工作，它們需要變得更加靈活、可靠以及有力，同時也要能夠進行更精確的感應，以進行更精細的移動。它們首先需要搞清楚目標，以及如何能夠更好地抓握目標。對於那些能夠與人類並肩協作的機器人來說，我們必須搞清楚機器人如何能夠幫助我們，特別是我們覺得2只手不夠用的時候。

美國東北大學的研究團隊正從事此類研究，打造類似美國宇航局（NASA）Valkyrie的類人機器人。Valkyrie的每只手擁有3根手指和1根大拇指。每個手指上都有關節狀的關節，每只手都有可輕鬆轉動的手腕。研究人員正將手臂、手腕、手指以及拇指動作整合起來，共同完成某項任務，比如以圓圈狀態使用扳手以便擰緊螺絲，或將推車從1個地方推到其他地方。

我們不需要為執行特定任務而特別設計某種機器人，而是要設計多用途機器人，或稱為“通用能力機器人”，它們幾乎可以執行任何任務。這類機器人成功的關鍵在於，它們需要擁有一雙卓越的手。東北大學的研究重點是設計新型自我調整機器人手，它們能夠執行精密動作，還能自動抓握。當機器人能夠捶打釘子、更換電池以及完成類似動作時，我們就可以打造出像人手那樣靈活的機器人手。要想實現這個目標，還需要發明新的設計，以便將硬元素和軟元素相結合，比如人類骨骼賦予雙手抓握的力量，皮膚分散壓力以確保酒杯不會碎裂等。

現代技術進步正讓開發過程變得更容易。有了3D列印技術支援，我們可以非常快速地製造出原型。我們甚至可使用低成本的一次性部件嘗試不同的機制安排，比如2根或3根手指進行簡單採摘任務，或利用擬人化機器人手進行更精細的操作。通過視覺和本體感受能力，這些能力已經成為人類的本能。

而當我們能在機器人身上使用它們時，它們就能夠做更多事情，比如感知抓握力道是否太大、擠壓物體是否太狠等。隨著電子攝像頭和感測器體積越來越小，我們也可以利用新的方式將它們整合。舉例來說，如果我們按下機器人手上的感測器和攝像頭，它們會向機器人控制器發送回饋，以確定抓握是否安全，或某些東西是否開始滑落。將來，機器人手或許能夠感受到物體的滑落方向，以便能再次抓緊目標物體。

另一個具有里程碑意義的研究將是尋找新的方法，讓機器人搞清楚其手需要即時作出哪些動作，包括時刻感受手裡的情況。如果機器人手能夠探測到其正抓握的物體發生的改變，或在抓握物體時對其進行操作，它們就可以幫助完成常見的手工工作，比如打結和剝電線。

雙手協作可提供更多幫助，它能顯著提高效率，特別是用在製造業。能夠雙手操作鑽頭或單手傳遞機器零部件的機器人屬於巨大進步，允許工廠自動化生產過程的更多步驟。人類還沒有開發出類似系統，但在可預見的未來，研究人員、技術人員以及創新人員將竭盡全力研發類人自動機器人。但這不會減緩製造業領域正在進行的機器人革命，因為當前的生產過程還有大量自動化空間，以改善安全、速度以及品質。隨著機器人變得越來越完美，它們將成為人類真正的助手。

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