“大白”已成现实:迪士尼开发出软体机器人手臂

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超萌的充气机器人“大白”是迪士尼动画片《超能陆战队》中的主角,虽然它并不是特别的逼真,但胖嘟嘟的体型确实是发展迅速的软机器人领域的一个例证。如今,迪士尼自己也制作出一款软体机器人手臂,外形看上去就像是出自《超能陆战队》中“大白”原型。

这款机械臂是由迪士尼研究实验室(Disney Research)的机器人专家开发 ,从充气式躯体、纤弱的香肠式手指到内置投影机,我们明显可以感觉到它的设计受到“大白”的启发。内置投影机可向附近人员显示状态或信息。

研究人员在描述这一系统的论文中写道:“在我们预料到有物理人机交互的地方,机器人应该服从人类命令并能积极作出回应,以避免人身伤害和硬件损坏。我们的目标是开发出一个机械臂和手部系统,可以与人类进行物理交互,并轻柔地操纵物体。”

这条手臂的机械部分看上去相当普通——它有手肘和手腕,可以像其他许多机械臂一样移动,还使用相同的伺服器和其他一些系统。

但是,关节周围的东西看起来就像大枕头——研究人员称之为“力感模块”(force sensing module)。它们充满了气体,可以感知受到的压力。这种机制具有双重作用,既可以保护伺服系统免受人为损坏(反之亦然),同时也能实现自然的触觉相互作用。

研究人员写道:“将单个模块分布在机器人的不同连接上,可以实现对机器人大面积的接触力感知以及空间感知,激发物理人机交互。独立的感应区域还可以通过触摸,让人类与机器人进行交流或引导其动作。”

如图所示,一名研究人员展示了一个拥抱的动作:

在这种情况下,机器人(也可能机器人的剩余部分)会明白它正被人拥抱并积极回应,或是以其他方式作出回应。

机器人手指也十分柔软,充满气体;它们是在 3D 打印机中制造出来的,可以放在坚硬和柔性材料下面。例如,每个充气手指内的压力感应器可以让机器人知道,指尖是否压得太用力,或是承受了所有的重量,然后指示它调整抓握力。

当然,它仍然是一个产品原型;感应器无法感知力的方向,而且材料和结构在设计上也不是密封的,这意味着它们必须始终灌满气体。即便如此,它仍然展现了研究人员想要表达的内容:只要运用一点儿聪明才智,就可以把传统上的“硬”机器人改装成软机器人。尽管我们离“大白”还有很长的路要走,但现在它更像是科学而不是科幻。

翻译:皓岳

This soft robotic arm is straight out of Big Hero 6 (it’s even from Disney)