黑猩猩或?qū)⒌窃虏傻V 猩球崛起 “稱霸月球”？

2018-02-06 16:04:00 來(lái)源：騰訊

德國(guó)研發(fā)黑猩猩機(jī)器人登月采礦，未來(lái)或?qū)?稱霸月球新智元推薦來(lái)源：機(jī)器人大講堂【新智元導(dǎo)讀】德國(guó)人工智能研究中心 (DFKI) 開發(fā)出了一

德國(guó)研發(fā)黑猩猩機(jī)器人登月采礦，未來(lái)或?qū)?“稱霸月球”

新智元推薦

來(lái)源：機(jī)器人大講堂

【新智元導(dǎo)讀】德國(guó)人工智能研究中心 (DFKI) 開發(fā)出了一種猩猩機(jī)器人，計(jì)劃未來(lái)讓它們登月進(jìn)行太空采礦。這類機(jī)器人有望取代當(dāng)前月球勘測(cè)任務(wù)中的滾輪式探測(cè)器。

好萊塢科幻大片《猩球崛起》系列近年來(lái)全球熱賣，在影迷中人氣飆升，猩猩不僅能夠在熒幕中神靈活現(xiàn)，科學(xué)家們也在探索猩猩更多的潛力。

據(jù) CNN 報(bào)道，一個(gè)來(lái)自德國(guó)人工智能研究中心 (DFKI) 的設(shè)計(jì)就把目光放在了黑猩猩上，他們開發(fā)出了一種猩猩機(jī)器人，計(jì)劃未來(lái)讓它們登月進(jìn)行太空采礦。這類機(jī)器人也有望取代當(dāng)前月球勘測(cè)任務(wù)中的滾輪式探測(cè)器!

自從在月球上發(fā)現(xiàn)了其存有地球難得的核融合燃料「氦 - 3」后，月球被視為未來(lái)能源的新出處，各國(guó)都想利用「氦 - 3」資源創(chuàng)造財(cái)富，人們認(rèn)為月球上的這個(gè)元素儲(chǔ)量很大，可能有一天能帶動(dòng)地球上的核聚變發(fā)電廠。“太空采礦” 也為了熱門話題，而機(jī)器人是代替人類做此研究的理想選擇，特別是在降低成本上!

之所以選擇猩猩，是因?yàn)?DFKI 希望這個(gè)名為 “iStruct Demonstrator” 的設(shè)計(jì)能充分利用其與生俱來(lái)的四肢穩(wěn)定性及其攀爬、抓取和在各種地形移動(dòng)的優(yōu)勢(shì)。

這款猩猩機(jī)器人具有機(jī)械手臂、腿部和脊椎，能夠模擬靈長(zhǎng)目動(dòng)物的行為。后腿還能夠直立站起來(lái)，使用手臂采集樣本，或者超過(guò)前方障礙物。它的重量有 18 公斤，尺寸大小為 66×43×75 厘米。

四足動(dòng)物四腳站立可能很穩(wěn)固，但是在平地上的速度和敏捷度卻會(huì)受到限制，因此平地上用兩足行走比較有優(yōu)勢(shì)。猩猩最寶貴的特性就是能根據(jù)不同的地形來(lái)選擇不同的走路姿態(tài)。如果在兩足不好平衡身體時(shí)，它們會(huì)把前足放下變成四足行走，而當(dāng)?shù)匦魏米吡怂鼈冇謺?huì)變成兩足行走。

為了測(cè)試這款機(jī)器人猩猩的性能，研發(fā)者還專門在實(shí)驗(yàn)室中仿造了月球的隕石坑。據(jù)開發(fā)者介紹，實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓人很滿意，這款機(jī)器人猩猩可以在 20 度的坡上上下行走。在做這個(gè)研究時(shí)，研發(fā)者們發(fā)現(xiàn)四條腿和兩條腿行走的區(qū)別確實(shí)很大，也促使他們慢慢摸清楚人類是如何從四肢進(jìn)化成直立行走的。”

以前的大多數(shù)多足機(jī)器人為了方便設(shè)計(jì)和控制都配備了單點(diǎn)接觸地面的腳，但是這次為這款黑猩猩做的是一個(gè)復(fù)雜的低肢體轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)，將機(jī)器的轉(zhuǎn)矩和猩猩放低的身體結(jié)合在了一起。

而且，研發(fā)者還模擬真猩猩，在它們的手腳上配置了多個(gè)傳感器和接觸點(diǎn)。它們身上的傳感器包括壓力傳感器，和 43 個(gè)單獨(dú)的力敏電阻 FSR 傳感器，還配有額外的 6 個(gè)FSR 傳感器避免碰撞。除此之外，它們的腳后跟還配有腳跟距離傳感器，來(lái)預(yù)測(cè)腳跟著地的狀況，還有兩個(gè)溫度傳感器來(lái)平衡它們體內(nèi)的電子產(chǎn)品之間的溫度差。

不過(guò)這款猩猩機(jī)器人最大的優(yōu)點(diǎn)是，它們和真正的黑猩猩一樣有一根脊椎骨。

研究員 Kuhn 解釋說(shuō)：“我們 (的機(jī)器人) 有一個(gè)開動(dòng)的脊柱，這是機(jī)器人的首次嘗試，因?yàn)槲覀儼l(fā)現(xiàn)脊椎對(duì)腿部運(yùn)動(dòng)影響也很大。出乎意料的是，我們不那么需要膝蓋活動(dòng)，在做了這根脊椎骨之后膝蓋對(duì)機(jī)器人移動(dòng)的作用就少了很多。

這根脊椎不僅能很好地支撐機(jī)器人本身的重量并使之行走，還能在身上額外承受 20~25 公斤的重物。因?yàn)榧棺道锩嬗星度腚娮悠骷@個(gè)整體結(jié)構(gòu)還能用作 6 軸的力扭矩傳感器，使它們能模仿人類和動(dòng)物的移動(dòng)能力進(jìn)行一系列運(yùn)動(dòng)。

相對(duì)于別的設(shè)計(jì)，這款登月機(jī)器人的操作規(guī)范列下來(lái)可以讓人倒吸冷氣。這個(gè)機(jī)器人不僅能看、鉆孔、碾磨、收集甚至過(guò)濾，還能應(yīng)對(duì)非常惡劣的環(huán)境 (比如極端溫度和真空)。除此之外，它還能以最小負(fù)載完成最大強(qiáng)度、多樣化的任務(wù)，而且在做錯(cuò)事情時(shí)可以自己解決問(wèn)題。

Kuhn 介紹說(shuō)，因?yàn)槲覀兙嚯x月球有 38 萬(wàn)公里，機(jī)器人的操作是允許出現(xiàn)一點(diǎn)差錯(cuò)的。他們必須使用不同的技術(shù)，以及和地球上不一樣的電子器件，這些器件需要符合太空應(yīng)用質(zhì)量并檢驗(yàn)合格。同時(shí)要把機(jī)器人里贅余的東西拿掉，而一旦出了差錯(cuò)就要設(shè)計(jì)另外一個(gè)制動(dòng)器。