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【工业之美】这个人形机器人会“出汗”

通过“流汗”散热,该机器人可以连续做11分钟俯卧撑也不会过热。

图片来源:University of Tokyo

机器人正在变得越来越像人类。

去年,沙特阿拉伯籍女机器人索菲娅(Sophia)成为世界上第一个被授予合法公民身份的机器人。然而,区别于与众多科学家追求的高智能化和与人类相似的面孔,日本研究人员研发出了一款身体结构与人极度相似的机器人。

这款机器人名为Kengoro,高1米67,重56公斤,与人类青少年类似,由日本东京大学研制而出。“Kengoro是一款基于人类生理系统和运动机制的拟人机器人,包括它的肌肉骨骼结构、感觉神经系统和大脑信息处理方法。”该机器人项目的首席研究员Yuki Asano表示。

Yuki Asano称,传统拟人机器人设计的重要局限之一在于,科学家们总是在传统力学、电子学和信息学理论的基础上进行设计。“但人类花了超过2000年的时间来研究人体机制,远超其它学科的研究时间。”他说道。

106个电机驱动及用新材料打造的骨骼和肌肉,让Kengoro可以像人类一样完成各种运动。这些肌肉所在的位置甚至都与人类相似。

比起机器人,Kengoro看上去更像是医学院用的人体骨骼肌肉模型。

图片来源:University of Tokyo,JSK Lab

人在运动过后会通过出汗散热,Kengoro也可以通过“出汗”给电机降温。研究人员利用激光和铝设计出一种海绵状的坚韧骨骼,水可以从中流过并在加热后通过蒸汽形式逸出。一杯去离子的水可满足Kengoro半日的活动需求,散热形式的冷却效率是空气冷却系统的三倍。通过“流汗”散热,该机器人可以连续做11分钟俯卧撑也不会过热。

Kengoro骨骼结构  图片来源:University of Tokyo ,JSK Lab

“Kengoro可以用脚趾站立,可以扭头,还能做仰卧起坐。”研究人员表示,比起传统机器人,Kengoro更加灵活。连接骨骼的机械肌肉正是他可以灵活动作的主要原因。“在提高灵活性的同时,我们也注重力量的提升,Kengoro可以依靠自己的力量完成仰卧起坐和引体向上之类的动作。”研究人员说。随着研究的深入,电机数量将进一步增加,Kengoro也将更加灵活。

 Kengoro使用的电机 图片来源:University of Tokyo ,JSK Lab

研究团队最初的目的是创造出一款可以模拟人类动作的机器人,以帮助运动员更好地进行肌肉运动分析。同时,该机器人也将被用于义肢开发和模拟撞击实验。

目前,多个国家的学者和研究机构都在进行拟人双足机器人研发。此前,波士顿动力公司推出的Atlas曾被誉为世界上最先进的人形机器人。在确保机器人强度的同时,该机器人通过使用3D打印结构来降低机器人的重量和体积。借助立体视觉,Atlas还能够准确判断周围环境。

研究人员称,Altas和Kengoro都将推动人形机器人的发展。在此基础上,人形机器人将变得更精密且更人性化,更多用于灾难环境的救援机器人将被开发出来。

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