很多網(wǎng)友都想知道「以假亂真」的機(jī)器人手指,能防水能彎曲還能自我修復(fù)的題,關(guān)于夢見把別人手指砍掉了這樣的題,就讓小編為你介紹一下吧!
1968年出版的著名科幻小說《仿生人會夢見電子羊嗎?》后來改編成電影《銀翼殺手》?”,但從外觀上區(qū)分人類和機(jī)器人基本上是不可能的。不僅如此,很多科幻作品中都有類似的假設(shè)未來可能會出現(xiàn)生理上與人類接近的機(jī)器人。
劇照來自電影《銀翼殺手》,圖片來自衛(wèi)報
多年來,這種人形機(jī)器人的發(fā)展一直在持續(xù)。例如,目前有為機(jī)器人制作的硅膠皮膚,可以在一定程度上模仿人類的外觀,但很難實現(xiàn)像人類皮膚那樣的皺紋等細(xì)膩紋理。并且缺乏皮膚特有的功能。
但不久前,東京大學(xué)竹內(nèi)正司教授的研究團(tuán)隊開發(fā)出了覆蓋有人造皮膚的機(jī)器人手指。乍一看,人們可能會被這個機(jī)器人手指嚇一跳,然后疑惑“這不是真的手指嗎?”
圖片來自竹內(nèi)正司
如果有這些反應(yīng),其實說明它的仿生程度確實很高。事實上,皮膚模型覆蓋著由活人體細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)水凝膠制成的真皮等效物。
機(jī)器人手指浸入膠原蛋白和人類真皮成纖維細(xì)胞的溶液中。這兩種主要成分構(gòu)成了皮膚的結(jié)締組織,這種混合物具有自然收縮的傾向。手指就像涂了一層“底漆”。為人類表皮角質(zhì)形成細(xì)胞提供基礎(chǔ)。
圖片來自竹內(nèi)正司
這種三關(guān)節(jié)機(jī)器人手指不僅在外觀和質(zhì)感上看起來非常接近人類皮膚,而且功能也與人類皮膚相似。例如,該機(jī)器人的手指與人類手指一樣防水,表面形成的水滴可以很容易地擦掉,從而保護(hù)內(nèi)部電機(jī)和其他部件免受水的影響。
不僅如此,它還可以像人的手指一樣伸直和彎曲。電機(jī)的咔噠聲與運動和逼真的外觀相結(jié)合,使機(jī)器人手指看起來更像真正的手指。
圖片來自竹內(nèi)正司
更重要的是,研究團(tuán)隊最初的靈感來自于使用水凝膠對深度燒傷皮膚進(jìn)行醫(yī)療治療,因此覆蓋機(jī)器人手指的真皮等效物也可以完成“自我修復(fù)”。
測試時,研究人員特意切下機(jī)器人手指上的一小塊皮膚,然后用膠原蛋白片覆蓋。膠原蛋白片可以密封傷口。培養(yǎng)7天后,移植的脫細(xì)胞膠原蛋白片和原始真皮等效物之間的界限變得模糊。在修復(fù)后的手指上,膠原蛋白片和真皮等同物之間的粘附強度足夠。承受機(jī)械手指反復(fù)彎曲運動產(chǎn)生的拉伸應(yīng)變。
圖片來自竹內(nèi)正司
當(dāng)然,這種機(jī)器人手指的研究在壽命和功能方面還有很多需要改進(jìn)的地方。例如,它不能缺乏循環(huán)系統(tǒng)的適當(dāng)供水和由于汗液分泌而導(dǎo)致的局部保濕。目前,它只能停留在充滿液體的區(qū)域。在培養(yǎng)基中。因此,在真皮內(nèi)和真皮下建立灌注通道來模擬血管供水,以及將汗腺整合到皮膚中,是未來研究的重要方向。
圖片來自竹內(nèi)正司
此外,還應(yīng)注意這種濕培養(yǎng)條件引起的電子器件和線路的劣化。為了進(jìn)一步提高機(jī)器人手指的功能和物理自主性,建立可灌注人工血管網(wǎng)絡(luò)和生物相容性防水電子器件共存的架構(gòu)也是未來的一個重要重點,不僅要保持活體皮膚的活力,而且還能夠集成電子處理器、電機(jī)、傳感器、電線、電池、通信模塊等。
圖片來自竹內(nèi)正司
然而,不能否認(rèn)這項研究的突破。這表明皮膚組織可以直接在機(jī)器人周圍成型,從而允許皮膚直接在機(jī)器人部件上生長。它還賦予了“人造皮膚”硅膠皮膚所不具備的質(zhì)感和柔軟質(zhì)感,以及防水、關(guān)節(jié)彎曲拉伸甚至自我修復(fù)等與真實皮膚相似的外觀和功能。
根據(jù)研究團(tuán)隊未來的計劃,他們還想通過添加感覺神經(jīng)元、毛囊、指甲、汗腺等來開發(fā)更高級的版本,并且還想嘗試覆蓋更大的結(jié)構(gòu)。
圖片來自竹內(nèi)正司
值得一提的是,這項研究可能有一個警告。其研究目的提到,人形機(jī)器人的某些任務(wù)需要具有類似人類的外觀,以提高與人類信息交流的效率,引起人們的喜愛。為了模仿人類的外觀,開發(fā)具有逼真的人類膚色和紋理的人形覆蓋材料勢在必行。
但假以時日,面對人形機(jī)器人,尤其是皮膚與真人如此接近的機(jī)器人,“恐怖谷理論”或許就無法回避了。人類可能會喜歡長得像人類的機(jī)器人,但人類真的會喜歡長得如此相似的機(jī)器人嗎?
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