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机器人的故事

作者:钟和晏

2019-03-06·阅读时长12分钟

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苏格兰国立博物馆举办的“机器人”展览入口处的电子婴儿


图片版权  (c)NMS

超过100个机器人系列

正在爱丁堡的苏格兰国立博物馆(NMS)举办的“机器人”展览上,你首先遇到的是一个电子婴儿。它是完美的婴儿大小,清爽的白色尿布裹着肉滚滚的裸露身体,左手臂微微抬起,右臂平伸着,垂直悬挂在蓝绿色菱格网状背景墙上,像圣婴一样被一圈圆形的白色光环所围绕。

它的每个细节都非常逼真——富有光泽的皮肤,有点稀疏的婴儿毛发,嘴巴半开,昏昏欲睡的眼睛眯成一条缝。即使如此,恐怕也没有人会产生想把它从墙上拯救下来、放入摇篮的冲动。它明确无误的就是一台机器,身后连接着复杂的机制,一系列闪亮的金属脐带笔直插入它的脊柱。

从早期的机械人形到今天的尖端技术,超过100件展品的“机器人”展(持续到5月5日)集中了有史以来最大的人形机器人系列。展览没有深入研究人工智能,而是关注机器人的物理结构,侧重它们的设计制作,沿着宗教信仰、工业革命、大众文化和未来梦想的轨迹探讨人形机器人的社会意义。


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大多数重要的人形机器人都是在2000年后出现的,日本本田汽车公司的双足步行机器人ASIMO就是首次亮相于世纪之交那一年。它可能是现存的最著名的机器人之一,外形酷似背着背包的太空人,可以用双腿保持平衡,利用多个感测器预测周围人的动作。2011年,本田发布的第七代ASIMO身高1.3米、重48公斤,最大时速达9公里。虽然它的平衡感极佳,还会踢足球,却只有18年的寿命。去年6月份,本田宣布终止ASIMO项目的相关研发。

马修·沃克(Matthew Walker)2002年建造的Inkha长得像一个立体非洲面具,有着夸张的白色眼球、鲜红嘴唇和暴露的电机。作为一名反应式机器人,Inkha曾经在伦敦国王学院主楼入口处担任接待员超过10年,用它的传感器和触摸屏为来访者提供路线指引。


对骨骼和内部结构的精密建模的Eccerobot


为了证明即使面向公众的角色也能实现自动化,沃克甚至为Inkha灌输了一些个性。它使用眼中的摄像头跟踪接近它的人的移动,会对人们突然的动作表现出惊吓。如果没有人与之互动,它会感到无聊并进入睡眠状态。

2009年问世的Eccerobot完全是一个站立的人的形状,但没有脸和皮肤,所有的内脏都暴露在外,让人想起德国解剖学家冈瑟·冯·哈根斯展示过的塑料人体。通常的人形机器人模仿人体形态,但使用的内在机制与人不同。Eccerobot的骨骼和关节是由热塑性多晶型物(Polymorph)组成,一种加热时会变软的高强度聚合物,可以模塑成精确的形状。它有大约80块“肌肉”,依靠各自的执行器进行运动,每个都由带齿轮箱的发动机、类似肌腱的线路和弹性减震绳等组成。

Eccerobot项目由欧盟第七框架计划资助,它的目标就是通过对骨骼和内部结构的精密建模,建造一个具有认知意识的真正拟人机器人,来模仿人类的反应和输入处理过程。它的传感器系统涵盖本体感受、视觉处理、带振动传感器的音频、惯性单元和触觉反馈等,两个麦克风模仿人耳的同时定向和声学音频特性,还有两个具有现场编程功能的高清摄像机实现高效的视觉输入预处理和处理。

法国工程师罗伯·奈特(Rob Knight)2010年建造的ROSA开源机器人也是ECCE项目的一部分,它就像是本田ASIMO的DIY版本,在开源软件上运行,让一群初出茅庐的机器人建造者加入到奈特的工作中。

为什么建造机器人的工程师们一直迷恋于试图制造另一个人,能够像人一样行动、理解言语的机械?苏格兰国立博物馆科学部门策展人泰希·菲利普森(Tacye Phillipson)认为:“我们喜欢拟人化,赋予事物以人性,我们是唯一能够做到这一点的物种。这种以人的形式重建自我的长久痴迷,能够让人思考在机器人的世界中成为人的真正含义。”


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虽然机器人经常被视为现代发明,其实人们对人形机器人的迷恋历史已经超过500多年。早在1495年,莱昂纳多·达·芬奇的笔记草图中就出现过一个日耳曼机械骑士,由安装在外部的机械曲柄驱动,通过缆绳和滑轮实现坐起、站立、转头、举起胳膊等动作。和维特鲁威人一样,它也是达·芬奇研究和解剖人体比例的成果之一。还有记载称,他在1515年将一头会走路的机器狮子献给了法国国王弗朗索瓦一世。

达·芬奇的机械制作已经不复存在,出现在“机器人”展览上的有1604年德国制造的一只会爬行的机械蜘蛛,17世纪一种用于饮酒游戏的机械赌注杯,还有大约1773年问世的英国“银天鹅”发条音乐盒装置。一只真实大小的银质天鹅端坐在水晶棒构成的“溪水”中,四周被银叶子环绕,几条小银鱼在溪流中游弋。

当音乐盒叮咚的乐声响起时,旋转着的带刻纹水晶棒给人流水的错觉,闪闪发光的银天鹅开始左顾右盼,灵活地转动它的美颈,低头从溪水中衔起一条小银鱼。然后,它的头部又慢慢地回到直立的位置。银天鹅的内部藏有超过200个零件,帮助它流畅地完成持续约32秒的过程,其中没有一丝机械僵硬的感觉。当美国小说家马克·吐温在1867年巴黎世博会上见到它时,曾赞叹:“天鹅的动作中有着活泼的优雅,它的眼中有鲜活的智慧。”

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钟和晏

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