現(xiàn)實和科幻的距離,有時候的確很近。
提起迪士尼打造的電影《超能陸戰(zhàn)隊》,你可能記不清楚,但說到電影中名叫“大白(Baymax)”的角色,你一定會想到那個軟萌體貼的機器人,它不但善解人意,還能幫人治療疾病,是很多人心目中的家庭機器人理想伙伴。但你有沒有想過,有一天它真的會被制造出來?
最近,來自迪士尼研究所的科學(xué)家們在實驗室里制作出了這樣一個機械手臂,它不但有柔軟的手,可以靈巧地抓起物體,還擁有像動畫中大白那樣的柔軟身體,拋棄了過去我們認為的機器人的冰冷陌生感,我們不妨一起看看這個特別的機器人手臂。
按照官方說法,這個機械臂其實是由手掌+關(guān)節(jié)兩部分組合而成。一般而言,這種組合的機械臂都是金屬裸露在外,但迪士尼這一次做了一些新變化。
你會看到它的關(guān)節(jié)部分已經(jīng)被白色纖維材料包裹起來,像充氣枕頭那樣被包裹起來,當你嘗試去按壓或者抱住這個充氣的手臂時,它會對應(yīng)產(chǎn)生形變,但隨后會立即充氣恢復(fù)原狀,和電影中的大白機器人如出一轍。
看起來很神奇,怎么做到的呢?奧秘在內(nèi)部機械關(guān)節(jié)的連接處,通過帶有壓力傳感器的特殊充氣關(guān)節(jié)的感應(yīng),當你在抱緊它時傳感器會感受到氣體壓力變化,并及時做出回應(yīng),也就是立即進行氣體填充,因此能讓你看到一個隨時可以恢復(fù)原狀的機械手臂。
這樣做的最大好處是,在機械臂和人之間有了一種很好的緩沖保護的方法,不至于讓機械手臂過于生硬,同時也能給人一種更加溫暖柔軟的安全感,這也是從兒童需要擁抱帶來安全感的現(xiàn)象中得出的結(jié)論。
同時,這樣的設(shè)計也避免了“恐怖谷效應(yīng)”,大白的手臂造型和設(shè)計不至于讓機器人和人類在外表、動作上太過相似,從而不至于讓人產(chǎn)生心理上的恐懼感,這種由特殊材料和柔軟質(zhì)感帶來的感受甚至能提升人對機器人的好感度。
有趣的地方不只是這里,為了能夠在柔軟的纖維材料上顯示更多信息,研究者們通過內(nèi)置的投影儀進行信息投射,從而營造出一種讓信息浮于手臂表面的特別技能,熟悉大白的你也許還記得,在動畫中,大白身上也有這樣的信息顯示方式。
除了關(guān)節(jié)部分,這一次的手指部分也進行了一些改變,你可以在視頻中看到,手指全都用橡膠包裹起來,看起來就像胖子的手,這只有 4 個指頭手其實是通過 3D 打印打造出來的,雖然指頭粗胖,但卻能靈敏的抓取物體,感知其中的力量。
如果你仔細觀察,其實手指運動方式是循序漸進,當手掌在握住物體后,會先用一只指頭進行接觸性試探,然后其它手指接著重新對握持力度進行評估,由此掌握到最合適的壓力范圍,也因此,這個機器手臂能夠輕輕抓住一個非常柔軟的物體,而伴隨算法調(diào)整,以后抓起生雞蛋之類的物品也是非常有可能的。
談到設(shè)計這個機器手臂的意義,迪士尼的科學(xué)家在論文中談道:“我們的目標,是構(gòu)建一個機器手臂系統(tǒng),它可以和人類進行身體互動,也可以輕輕操縱物體。”這其實并不是一個簡單的目標,距離完美的大白機器人可能還有些距離,但從動畫中一步步走出來的現(xiàn)實讓我們對于這樣的具有獨特觸感的機器人充滿期待,它從另一方面說明,至少我們在科幻動畫作品中看到的東西并非完全虛構(gòu)。