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在新的研究中,机器人的脸(和微笑)变得更加饱满

在新的研究中,机器人的脸(和微笑)变得更加饱满

日本的工程师正试图让机器人模仿人类标志性的表情——微笑。

他们用人类皮肤细胞制作了一个面罩,并使用新技术将其连接到机器人上,该技术隐藏了链接,并且足够灵活,可以转变为愤怒的表情或傻笑。

其效果介于可怕的汉尼拔·莱克特面具和粘土动画冈比人物之间。

但科学家表示,这些原型为更先进的机器人铺平了道路,其外层足够灵活和耐用,可以保护机器,同时使其看起来更人性化。

研究人员表示,除了表达之外,研究人员称其为“皮肤中和剂”,它是在实验室中由活皮肤细胞制成的,可以疤痕和烧伤,也可以自我修复。 研究发表于 6 月 25 日 在《细胞报告物理科学》杂志上。

东京大学教授、该研究的首席研究员竹内修二 (Shuji Takeuchi) 在一份报告中表示:“类似人类的面孔和表情可以改善人机交互中的沟通和同理心,使机器人在医疗保健、服务和陪伴方面更加有效。”电子邮件。

这项研究是在机器人在工厂车间变得越来越普遍的时候进行的。

它就在那儿 390万台工业机器人 据国际机器人联合会称,到 2022 年,将在汽车装配线、电子设备和其他工作环境中开展工作。

整个机器人库存的一部分包括所谓的类人机器人,这些机器设计有手臂和腿,使它们能够在为人类工人设计的环境中运行,例如工厂,但也可以在酒店、医疗保健和教育领域运行。

该协会发言人卡斯滕·希尔(Carsten Heer)表示,人形机器人是“一个令人兴奋的发展领域”,但大众市场的采用将很复杂,并且可能受到成本的限制。

然而,2023年10月,中国政府宣布了一个目标 大量生产人类 预计到2025年,其工业生产率将显着提高。

几十年来,机器人工程师一直在尝试不同的材料,希望找到能够保护机器人复杂机械的材料,但同时又足够柔软和轻便,适合广泛的用途。

研究人员在研究中表示,如果机器人的表面被划伤或损坏,可能会导致设备故障,从而使自我修复能力成为类人机器人的“关键优势”。

西北大学机器人和生物系统中心主任凯文·林奇表示,新的皮肤附着方法有助于“生物混合”机器人这一新兴领域的发展,该机器人将机械工程与遗传和组织工程结合起来。

林奇教授说:“这项研究对解决将人造皮肤固定在基材上的问题做出了创新贡献。”他补充道,“活体皮肤可能有助于我们实现混合生物机器人中自我修复皮肤的圣杯。”

他补充说,这项研究并没有解决机器人皮肤如何在没有外部支持的情况下自我修复的问题。

对于这些机器人来说,材料挑战延伸到验证真实性——寻找方法为机器注入使其外观和行为更像人类的特性,例如微笑的能力。

包括竹内教授及其同事在内的东京大学科学家多年来一直致力于实验室制造的人体皮肤。

2022年,研究团队 他开发了机械手指 机器的手指被活体皮肤覆盖,可以像人类手指一样弯曲,从而能够执行更精确的任务。

竹内教授的团队尝试用小钩子固定皮肤,但这些钩子在机器人移动时造成了撕裂。 因此,研究小组决定模仿韧带,即连接骨骼的软组织细绳。

团队成员在机器人上钻了小V形孔,并涂上含有胶原蛋白的凝胶,将孔密封起来,并将人造皮肤附着在机器人上。

新加坡南洋理工大学机械与航空工程学院助理教授王一凡说:“这种方法将传统的硬机器人与柔软的生物皮肤结合起来,使它们更像人类。”他研究模仿的“软机器人” “软机器人。” 生物生物。

皮肤附件还赋予生物机器人感知能力,使科学更接近科幻幻想。

“这可以为机器人安全感知人类并与人类互动创造机会,”王教授说。

竹内教授实验室的人造皮肤机器人的面部没有感知触摸、温度变化或其他外部刺激的能力。

竹内教授表示,这是他的下一个研究目标。

“我们的目标是通过逐渐构建血管、神经、汗腺、皮脂腺和毛囊等基本成分,创造出一种与真实皮肤功能非常相似的皮肤,”他说。

机器人的电子设备需要触发传感器信号,而不是在人体中传递感觉的神经系统——王教授表示,这一发展需要更多的时间和研究。

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