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保证家庭安全 荷兰安防“机器人”iCamPRO

颖特新消息,家庭安防设备市场最近又迎来了一位新的竞争者。荷兰技术公司Amaryllo最近推出了一部被称作“首款家庭安防机器人”的设备,名叫iCamPRO FHD。

iCamPRO内置一枚摄像头,可对用户的家或办公室进行持续的监控。它可以检测动作和声音,配套的应用程序则可通过图像等内容来提醒用户。这款设备在上个月获得了2015 CES最佳创新奖,如果一切顺利,产品将在明年进入市场。

这款设备的身材非常小巧,足以被放进掌中。在连接到本地无线网络之后,它便可以带来自身具备的多种智能功能,包括将视频直接上传至Google Drive。iCamPRO的摄像头为200万像素,支持1080p视频拍摄。如果带宽不足,设备还会根据实际情况自动进行降质。

iCamPRO的镜头为广角,但不会产生畸变。此外,设备还提供了256位加密,机械红外滤镜,可支持Android或iOS设备。

iCamPRO目前正在Indiegogo进行筹款,目前所筹集的资金已远远超出原定目标。这款设备目前的价格为149美元(约合人民币927元),定于明年5月份发货。

iCamPRO:跟踪入侵者的机器人

颖特新原创编译,iCamPRO世界上最聪明的家庭安全机器人。它能看,听,感知和追踪运动物体。同时和你进行有效沟通。

总是自动追踪你的行动。

它拥有告诉CPU,多感官网络,即便在光线昏暗的环境也能追踪物体。

无论入侵者出现在何处,iCamPRO都能瞬间转向入侵者方向,实时追踪是很昂贵的技术,并且只有在军事领域和专业监控系统。但是iCamPRO拥有此技术,并且提供平民价格。

该项目目前在Indiegogo众筹,有713位支持者,众筹到146,725 美金。

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工业机器人知识大全|工业机器人的分类

工业机器人是一种通过重复编程和自动控制,能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统,它结合制造主机或生产线,可以组成单机或多机自动化系统,在无人参与下,实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。

一、工业机器人按臂部的运动形式分为四种:

1、直角坐标型的臂部可沿三个直角坐标移动;

2、圆柱坐标型的臂部可作升降、回转和伸缩动作;

3、球坐标型的臂部能回转、俯仰和伸缩;

4、关节型的臂部有多个转动关节。

二、工业机器人按执行机构运动的控制机能又可分点位型和连续轨迹型

1、点位型只控制执行机构由一点到另一点的准确定位,适用于机床上下料、点焊和一般搬运、装卸等作业;

2、连续轨迹型可控制执行机构按给定轨迹运动,适用于连续焊接和涂装等作业。

三、工业机器人按程序输入方式区分有编程输入型和示教输入型两类:

1、编程输入型是将计算机上已编好的作业程序文件,通过RS232串口或者以太网等通信方式传送到机器人控制柜。

2、示教输入型的示教方法有两种:

一种是由操作者用手动控制器(示教操纵盒),将指令信号传给驱动系统,使执行机构按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍;

另一种是由操作者直接领动执行机构,按要求的动作顺序和运动轨迹操演一遍。在示教过程的同时,工作程序的信息即自动存入程序存储器中在机器人自动工作时,控制系统从程序存储器中检出相应信息,将指令信号传给驱动机构,使执行机构再现示教的各种动作。示教输入程序的工业机器人称为示教再现型工业机器人。

四、智能工业机器人

具有触觉、力觉或简单的视觉的工业机器人,能在较为复杂的环境下工作;如具有识别功能或更进一步增加自适应、自学习功能,即成为智能型工业机器人。它能按照人给的“宏指令”自选或自编程序去适应环境,并自动完成更为复杂的工作。

【其他知识】

一、工业机器人作业特点

工业机器人是一种通过重复编程和自动控制,能够完成制造过程中某些操作任务的多功能、多自由度的机电一体化自动机械装备和系统,它结合制造主机或生产线,可以组成单机或多机自动化系统,在无人参与下,实现搬运、焊接、装配和喷涂等多种生产作业。如下图所示的是生产线上操作的工业机器人。当前,工业机器人技术和产业迅速发展,在生产中应用日益广泛,已成为现代制造生产中重要的高度自动化装备。

二、工业机器人的特点

自20世纪60年代初第一代机器人在美国问世以来,工业机器人的研制和应用有了飞速的发展,但工业机器人最显著的特点归纳有以下几个。

1.可编程。生产自动化的进一步发展是柔性自动化。工业机器人可随其工作环境变化的需要而再编程,因此它在小批量多品种具有均衡高效率的柔性制造过程中能发挥很好的功用,是柔性制造系统(FMS)中的一个重要组成部分。

2.拟人化。工业机器人在机械结构上有类似人的行走、腰转、大臂、小臂、手腕、手爪等部分,在控制上有电脑。此外,智能化工业机器人还有许多类似人类的“生物传感器”,如皮肤型接触传感器、力传感器、负载传感器、视觉传感器、声觉传感器、语言功能等。传感器提高了工业机器人对周围环境的自适应能力。

3.通用性。除了专门设计的专用的工业机器人外,一般工业机器人在执行不同的作业任务时具有较好的通用性。比如,更换工业机器人手部末端操作器(手爪、工具等)便可执行不同的作业任务。

4.机电一体化。工业机器人技术涉及的学科相当广泛,但是归纳起来是机械学和微电子学的结合——机电一体化技术。第三代智能机器人不仅具有获取外部环境信息的各种传感器,而且还具有记忆能力、语言理解能力、图像识别能力、推理判断能力等人工智能,这些都和微电子技术的应用,特别是计算机技术的应用密切相关。因此,机器人技术的发展必将带动其他技术的发展,机器人技术的发展和应用水平也可以验证一个国家科学技术和工业技术的发展和水平。

三、工业机器人的组成

工业机器人系统由三大部分六个子系统组成。三大部分是:机械部分、传感部分、控制部分。六个子系统是:驱动系统、机械结构系统、感受系统、机器人—环境交互系统、人—机交互系统、控制系统。下面将分述六个子系统。

1.驱动系统

要使机器人运行起来,就需给各个关节即每个运动自由度安置传动装置,这就是驱动系统。驱动系统可以是液压传动、气动传动、电动传动,或者把它们结合起来应用的综合系统;可以直接驱动或者通过同步带、链条、轮系、谐波齿轮等机械传动机构进行间接驱动。

2.机械结构系统

工业机器人的机械结构系统是工业机器人为完成各种运动的机械部件。系统由骨骼(杆件)和连接它们的关节(运动副)构成,具有多个自由度,主要包括手部、腕部、臂部、机身等部件。

(1)手部:又称为末端执行器或夹持器,是工业机器人对目标直接进行操作的部分,在手部可安装专用的工具,如焊枪、喷枪、电钻、电动螺钉(母)拧紧器等。

(2)腕部:腕部是连接手部和臂部的部分,主要功能是调整手部的姿态和方位。

(3)臂部:用以连接机身和腕部,是支撑腕部和手部的部件,由动力关节和连杆组成。用以承受工件或工具的负荷,改变工件或工具的空间位置,并将它们送至预定位置。

(4)机身:是机器人的支撑部分,有固定式和移动式两种。

人类如何迎接泛机器人时代来临,需要恐慌吗?

服务机器人

生活中,我们经常能在文学或影视作品中看到有关机器人的情节,比如前段时间《超能陆战队》中很受欢迎的“大白”,很多观众表示也想要拥有一个像“大白”那样贴心的机器人。而这种愿望的实现正逐渐变得可能。今年6月18日,阿里、鸿海、软银三家企业联合投资了一个日本人性机器人——“Pepper”,“Pepper”就像“大白”一样是具有感情的,可以与人交流,识别人的情绪,并在与人“相处”的过程中不断学习人的习惯和喜好。

机器人一词的出现与第一台机器人的问世都是近几十年的事。然而人们对机器人的幻想与追求却已有3000多年的历史。早在西周时期,我国的能工巧匠偃师就研制出了能歌善舞的伶人,这是我国最早记载的机器人。随着时代的发展,机器人行业逐渐兴起,并普及开来。

机器人在现实中的应用逐渐广泛

一直以来,业界都在机器人领域不停地进行探索,专家根据机器人的主要用途,将其分为两大类:工业机器人和服务机器人。目前,工业机器人正在逐渐应用于机械化工种;而随着科技的发展,服务机器人也在逐渐进入人们的生活中,服务于大众。

在工业方面,国外早有先例,比如前段时间疯传朋友圈的德国人盖房子的视频,机器人精准的动作与超常的速度引得网友惊叹。我们在为德国人的严谨和智慧点赞的同时不禁想象,如果在中国应用这种技术,那么“豆腐渣工程”这类的事情就会少很多。而且在寸土寸金的中国,这种盖房速度也是开发商们所迫切需要的。

而在国内,工业机器人也在逐渐普及。在珠三角的很多工厂中,都在用机器人进行机械化生产。这些机器人效率都极高,60台机器人可以完成650个人的工作。前几年珠三角外来人口大幅度减少,招工成了一大难题。由于社会经济水平整体提高,很多人不必背井离乡去讨生活;并且由于国家的“计划生育”政策造成了人口老龄化的严重以及劳动力的减少;随着人口红利拐点(由于人口增长率的持续降低从而影响到了经济的增长率)渐显,“机器换人”成为了珠三角招工的新方法。并且更好的是,使用工业机器人不必考虑普通员工的福利薪酬等问题,机器人们不会有各种病假事假,也不会怕苦怕累,这是所有企业老板们梦寐以求的最佳员工状态。马云曾说:“工业时代把人变成机器,DT时代把机器重新变成人。”相信在未来,工业化机器人会逐渐在机械化工种上取代人类。

而另一类机器人的运用则更为广泛。近日,全球第一家机器人酒店在日本长崎开张,名为“变化的酒店”。酒店客房不配备钥匙,而是应用脸部识别技术,也就是说,顾客靠“刷脸”就可以自由进出酒店。这家酒店中除了负责安保与清洁工作的十名员工之外,其他工作人员均为机器人。而且他们还可以和顾客聊天,拟人程度极高。酒店的另一大特色是所有电器一律由声控机器人负责,只要动动嘴,就可以搞定一切。目前,全世界的很多国家机器人都非常普及。机器人酒店的出现是顺应潮流的必然,也是一种新的尝试。

而在我国,受全球大潮影响,一切都追求速度与效率,这就意味着人们越来越需要从繁多的家务工作中解脱出来。而且中国在“计划生育”政策实行多年后的今天,人口的“倒金字塔”结构已然形成,导致人口老龄化现象越来越严重,很多老人都需要被关爱与照顾,这一现象必然会使年轻人压力加大。而随之出现的家庭服务类机器人却能轻松解决这些问题,给人们的生活带来极大的便利。随着中国市场潜在需求的日益显现,这一行业将有长足的发展。

国家政策的扶植使机器人行业的发展成为可能

今年5月,由李克强总理签批的《中国制造2025》规划正式发布,这是中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领。文件顺应业界发展趋势,提出变“中国制造”为“中国智造”。

国家发改委产业协调司副司长蔡荣华表示,未来将从四个方面对机器人产业给予支持:一是帮助机器人产业扩大市场消费;二是创新中央资金使用方式,通过产业基金等方式支持该产业发展;三是从贷款、上市、发债等方面着手,加大金融领域对新兴领域的支持;四是扩大国际合作,引进国外先进技术和高水平人才,为机器人产业创造更好的发展环境。通过以上政策来保护和引导地方及企业对机器人产业的积极性和主动性。

近期工信部透露,《机器人产业“十三五”发展规划》初稿已拟定,正在进行修改与完善有望在年底前发布。

国家政策的大力扶植,以及科技的飞速发展,使得业界掀起了“机器人热”。据统计,2014年,我过机器人总销售量多达5.7万台,按可比口径增长54.6%,占全球销量四分之一。其中本土生产的机器人接近1.7万台,价值量接近30亿元。今年,这个数量仍将持续增长,后期市场潜力巨大,让机器人产业迅速发展成为可能,其未来实力不容小觑。

尽管机器人市场如火如荼,但随着机器人越来越多的进入人们的生活的同时,诸多弊端就逐渐显现出来。

诸多问题仍需改进

尽管机器人能够胜任很多繁杂的工作,但也不是不会出现问题。

日本某公司对工业机器人发生事故的种别进行了调查统计,其中控制装置的故障占66.9%;机器人装置上的工作部件,如焊枪等工具的故障占18.5%;工作场所噪声信号的干扰引起的机器人失控占11.1%;其他原因的故障占3.5%。其中,有些故障会对人类造成伤害。所以工业机器人发生故障的频率还是挺高的,尤其在工厂那种嘈杂的环境中,任何的因素都可能使机器人“脱轨”。这个问题应当引起人们足够的重视并加以改进。

而服务机器人自身也同样存在问题。比如多个机器人处于同一区域内工作时,可能发生冲突或拥堵现象;或者是机器人系统受到干扰或被恶意入侵,会打乱人们的正常生活;甚至如果有恐怖分子篡改机器人程序,而给机器人植入一种杀人程序,那么造成的后果不堪设想……这些都是机器人行业必须加以重视的问题。

其实业界也逐渐意识到这些缺点,并积极探索和加以改进。例如基于丰富的信息技术平台对机器人实行系统调度、远程监控、大数据分析等一系列措施,对机器人实行同一协调调度,对机器人状态机型监控以及收集机器人数据运行模型,实现故障判断,降低维护成本。

而随着机器人拟人化程度的提高,伦理问题亦随之而来。

目前,世界大多数国家明令禁止对人类应用克隆技术,很大的一个原因就是其产生的诸多伦理问题。而机器人的普及也存在着同样的问题。比如机器人有了自己的感情,就会有自己的喜好问题。若是机器人与人发生感情该如何处理?机器人和人可以结婚吗?机器人与人发生冲突时,可以通过诉诸法律来解决吗?这一系列问题都有待人类的进一步探索。

泛机器人时代,人类无需恐慌

机器人的发展给人类带来诸多便利,但同时也有其弊端。那么,在这个泛机器人的时代,我们要如何与机器人相处呢?是该热情以对,还是冷漠拒绝?这也是人们一直以来争论不休的问题。有人显得非常恐慌,认为机器人的出现会造成大批人口失业,而且机器人最终将会取代人类,并毁灭人类。其实这种想法未免有些杞人忧天之嫌。

首先,机器人只是取代人类做一些比较简单的、机械化的工作,有些行业是机器人永远无法取代的,比如医疗、教育、心理辅导等行业。这些行业需要人与人之间亲密的交流和足够的智慧,机器人难以做到。

第二,随着技术的发展,将会出现很多新型岗位。与目前机器人行业状况相似的是以前电脑出现时,人们也曾恐慌失业问题,但电脑的出现也催生出电脑维修、互联网、IT等一大批新兴行业,并且这些行业更加有技术含量。所以机器人取代人类工作这一现象的出现,从某种程度上来说也是在促使人类不断提高自己的素质,学习更有科技含量的知识,提升自身的智慧,以便可以适应未来会出现的含金量越来越高的脑力劳动,从而促进全人类的发展。

第三,人类不能够一叶障目不见泰山,因为机器人行业出现的缺陷就停止前进的脚步。原因在于机器人的发展的确是利大于弊,并且人们正在享受高科技给他们带来的便利。从前烽火狼烟、鱼雁传书,现在一封电子邮件就可以搞定;从前一别杳无音信,现在世界成了地球村,想要联系一秒就可以;从前出门,车马一路颠簸,速度缓慢,如今高铁飞机天南海北随便逛。虽然有人说这失去了诗意,但科技的发展实实在在的方便了人们的生活。

至于伦理问题,人类总会有办法解决。马云说:“机器人比人类聪明,但人类比机器人更智慧。”恩格斯也曾说过:“地球上最美丽的花朵是人类的智慧。”人类会被机器人毁灭吗?一定不会,人类在地球上已经存在了上百万年,早已是“活久见”了,以我们的智慧,是不会任由机器人的弊端发展下去的。

所有的事物都是在发现矛盾与解决矛盾中不断发展的。随着不断的探索与改进,人类必定会找出与机器人最好的相处方式,并让机器人更好地为人类服务。这也顺应了唯物辩证法中“否定之否定”的基本规律,这一规律用毛主席的话来讲就是:“前途是光明的,道路是曲折的。”我们必须学会克服困难并以前瞻性的眼光看问题,相信机器人行业在未来会百尺竿头更进一步,迈向新的高峰。

为什么人造肌肉不用到机器人身上?

其实人造肌肉这个名字起得不是很好,更妥帖的名字应该叫电活性智能材料。因为我是做水下机器人方向的,所以接下来的举例我就以水下机器人为例了。在这之前,需要来说说相关概念。对于电力驱动的机器人的驱动机构(actuator)来说,大体可以分为两种:一种是纯机械驱动,一种是智能材料驱动。

其中,数字舵机和步进电机都是电机的一种,也俗称马达。它们的主要作用都是产生驱动转矩,作为电器或各种机械的动力源。数字舵机只需要发送一次PWM信号就能保持在规定的某个位置,但是转动范围有限,多为180度或者360度;而步进电机则不能实现位置控制,但是却可以沿着一个方向一直转动。所以,将马达应用在机器人的关节等活动处,可以轻松实现机器人所需要的运动。

而智能材料驱动就是依靠类似于SMA (shape memory alloy)、EMA (electromagnetic actuation)、IPMC (ionic polymer metal composite)这些智能材料通电或者温度变化产生的形变产生驱动力而进行运动。

SMA的中文名叫形状记忆合金,是一种在加热升温后能完全消除其在较低温度下发生的形变,恢复其变形前原始形状的合金材料。它可以用于报警器的控制元件以及记录笔的驱动装置等。

EMA即电磁驱动,其原理也十分简单,导体相对于磁场运动,在导体中会产生感应电流,感应电流与原磁场相互作用使导体运动起来,这就是电磁驱动。由于电磁产生的力相对较小,所以EMA多应用于并不需要太大力即可驱动的情况。IPMC的中文名叫离子聚合物金属复合材料,由于其较低的驱动电压即能产生较大的位移变形,所以在机器人领域使用得较多一些,接下来我也会通过实例对这种材料进行说明。

虽然表面上,智能材料驱动是机器人驱动领域的一块新大陆,似乎可以通过对其深入挖掘和大规模的使用而大大减小机器人体积,改造其冰冷的机器外形。然而,智能材料的形变量相对于机械驱动来讲却十分有限,精度也不够,所以很遗憾地告诉你,所谓的“人造肌肉”在机器人领域的适用范围真的很小。

下面我就以IPMC (ionic polymer metal composite)为例,稍微说明一下。

一般是对IPMC厚度方向施加电压时,IPMC会向阳极弯曲,原理见下图。那人们自然可以利用这个特点:通电——形变——驱动,把他用在机器人身上,让它产生相应的运动。而且这种材料体积小,质量轻,能够产生大运动,并且不需要轴承和滑动部件,驱动电压低。这些特点看起来,当然要好过电机那个大个头,可以减少占地空间。

一个数字舵机只要给一个占空比,就能让它转到我们需要的位置。但是IPMC的形变却是一个非线性过程,需要我一点点地标定才能最后投入使用。而且他的形变量也十分有限,最大的也只能从直的状态弯成九十度,还有一个弧度,不甚理想。

所以,这样的智能材料可以用在控制精度不太高的地方。

例如我想控制一个机器人,让它模仿水母的喷射式推进模式一张一缩的,也不需要非得控制到张开多少,收缩多少,只要能张缩,让机器人游起来就行,这样的领域智能材料倒是可以占据一席地位。2012年美国Virginia Tech智能材料系统与结构中心的Joseph Najem等人就利用IPMC作为驱动器,以维多利亚多管发光水母为原型,设计制作了仿生机器水母,物理样机见下图。

(a) 机器水母物理样机(b)实验装置

(a) 机器水母物理样机(b)实验装置

机器水母有一个可热缩的高分子膜构成的柔韧的腔体,一个中心柱,一个用于接线和支撑驱动器的平台,8个用于保持上部稳定的桅杆和呈放射状的IPMC驱动器。该机器水母重20g、直径15 cm、高5.8 cm。由于IPMC材料在电场作用下会产生弯曲变形,可以构建这种驱动器来模拟水母腔体的收缩和扩张过程,但是遗憾的是这只机器水母的速度只有0.77mm/s,速度之小令人很是失望。

总而言之,大多数的机器人控制中,控制精度是一个重要指标,而且鉴于运动范围比较小,所以所谓的人工肌肉并不能得到大面积的使用。

6种改变人类的极具潜力的高科技装备

纵观人类整个的发展史,大脑的进化是最显著的变化,让我们学会发明、使用工具,建造出如今的现代社会。但显然,人类身体机能的部分实际上没有得到进化,我们不能飞翔、不能在没有空气的环境存活,所以幻想家们便充分发挥想象力,创造了无数拥有超能力的超级英雄。不过,随着科技的发展,也许未来有一天,人类能够借助先进工具实现类似超人般的超能力,下面便是6种极具潜力的技术:

1. 超人的力量——战斗装甲

人们一直希望获得超人般的无穷力量,但从目前看来,成为“钢铁侠”似乎更加容易实现。包括韩国大宇、美国DARPA均已研发出所谓的“战斗装甲”,士兵在穿戴后可实现超人般的力量,如轻松举起100公斤重物、获得更全面的防弹能力、增强听觉及360度视野等等。显然,如果发生战争,这种战斗装甲的杀伤力不容小觑。当然,我们希望世界和平,所以针对残障人士、帮助其重新获得肢体支配能力的可穿戴仿生骨骼,则是更令人期待的产品。

战斗装甲

2. 超人的视力——新型隐形眼镜

人类的眼睛在很多方面甚至不及某些动物,视野及视角均十分有限,而让人们变成“千里眼”的隐形眼镜目前已经问世。巴黎高等洛桑联邦理工学院已经开发出一种超薄的隐形眼镜,可让人眼获得2.8倍变焦的远眺能力;美国密歇根大学基于石墨烯开发的新鲜眼镜,则能够让人轻松在夜间看清环境。

新型隐形眼镜

3. 不死之身——纳米医疗技术

人类的生命虽然不算短,但相比一些动物也算不上长寿。最主要的原因是人体自身的局限性,非常容易受到遗传、环境影响而患病,比如艾滋病、胰腺癌,至今无法治愈。目前,科学家们放眼于纳米技术,如DARPA的IVN纳米平台,有望通过纳米机器人治疗外伤。未来,或许借助这些超微型的机器人,人类能够克服更多不治之症。

纳米医疗技术(纳米机器人)

4. 闪电侠般的速度——仿生靴

即便是世界上最著名的短跑名将,其速度和耐力也是有限的,这受制于人类腿部肌肉的局限。美国旧金山发明家Keahi Seymour发明了一款“仿生靴”,通过强力的弹簧增加腿部力量,可以让人实现时速40公里的奔跑速度,这显然是人类移动速度上的一大突破。而针对移动速度的各种仿生外骨骼也在发展中,成为“闪电侠”在未来不再是一个梦想。

仿生靴

5. X博士的意念力——脑电波技术

人类最有价值的器官便是大脑,其复杂程度现代医院仍无法完全参透。事实上,脑电波也存在强大的力量,通过意念控制物体并不是幻想。NeuroSky是一家专门研发脑电波产品的公司,其推出的头戴已经可以让人们控制应用软件、玩具和设备,这种趋势在目前的科技领域也越来越流行,也许有一天你只需想一下,就能打开你的电视。

脑电波技术

6. 像隐形女般无影无踪——隐形材质

隐形是超级英雄漫画中非常常见的特殊功能,隐形人题材的科幻电影也层出不穷,事实上,哈利波特的隐形斗篷已经成为现实。一家加拿大生物技术公司HyperStealth,已经向世人展示了其研发的隐形材质,通过光线折射和智能算法,可以让人类与当前环境融为一体,像变色龙一样隐形。不过,出于安全性的原因,该产品暂时不会出现在消费市场中。

隐形材质(隐形衣)

仿生学机器人:10个来自大自然的科技灵感

仿生学是科学的一种形式,事实上在科技领域,大量新型技术的灵感都来自于大自然中的万物,比如新型材质、机器人技术或是新的医疗技术。那么,目前科技领域都有哪些来自大自然生物的创意呢?一起来了解一下。

1. 四足机器人

著名机器人制造商Boston Dynamics(波士顿动力)的Big Dog(大狗)机器人可谓是声名在外,就像其名字一样,它拥有四条腿,拥有强劲动力和出色平衡感,能够负重在各种地形上行走和奔跑。显然,其灵感来自于四足哺乳动物。

四足机器人

2. 六足昆虫机器人

由日本Takram设计的小型机器人,借鉴了六足昆虫的形态,其行动时的感觉也许会让你感到不舒服,但其动力非常出众。

六足昆虫机器人

3. 蜜蜂机器人

显然,是天上的鸟类让人类萌生了飞行的梦想,另外也不要忽略飞行昆虫们。哈佛大学的Bobo Bee项目,参考了蜜蜂飞行的原理,通过高频振动飞行,最终目标则是像蜜蜂那样,实现自主飞行及归巢操作,实现信息采集。

蜜蜂机器人

4. 虫眼相机

美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校创建了一款新概念数码相机,其原理模仿了蜜蜂和蟑螂的眼部系统,集成了密密麻麻的微型透镜,每一个透镜都拥有光电二极管和半球设计,提供了180度视角和近场无限深度,非常惊人。

虫眼相机

5. 龙虾X射线

龙虾松散的视线在阴暗的海底深处拥有非常强的光线捕获能力,从而集中呈像。这个原理被科学家们发现并利用,研发出名为“LEXID”的新型X射线检测设备,可实现增强视觉和看穿固体的能力,目前已经获得美国国土安全部的投资。

龙虾X射线

6. 鲨鱼的皮肤

美国海军为了保持船体洁净、防止海藻聚集,研发了一种新型材质,灵感来自于鲨鱼皮肤上微小的钻石图形。该技术也被应用在医疗领域,可以减轻微生物累积,实现更高的卫生标准。

鲨鱼的皮肤

7. 水上行走微型机器人

水黾拥有在水上行走和跳跃的能力,这个特性被哈佛大学生物工程研究室所利用,创造了微型的水上行走机器人,可承受16倍自身重量。

可水上行走微型机器人

8. 海绵光纤电缆

海绵是最原始的多细胞动物,2亿年前便已经生活在海洋中,它对人类科技工程的进步也作出了巨大贡献。阿尔卡特朗讯的贝尔实验室已经根据海绵的结构,研发出新型的光纤电缆,更为强韧、不易断裂,对于促进网络稳定具有积极意义。

海绵光纤电缆

9. 蝴蝶屏幕

高通的Mirasol显示技术,具有更出色阳光易读性,其原理来自于蝴蝶的翅膀,模拟蝴蝶拍打翅膀时产生的鲜明色彩,以此实现高反射性。

蝴蝶屏幕

10. 章鱼的“隐身术”

章鱼、鱿鱼、墨鱼等头足类动物,拥有非常发达的神经肌肉器官和色素细胞,能够让它们自由调整形状和颜料,在遇到危险情况时通过改变色彩和皮肤纹理,实现伪装的目的。这种特性也成为人们研发新材质的灵感,比如美国伊利诺伊大学的伪装技术,可通过光传感器、处理器和温度敏感材料模仿周围环境,实现伪装;麻省理工学院也根据该原理开发出一微米厚的新材质,可通过电荷改变颜色。

章鱼的“隐身术”

人工智能最新进展|日本2016年拟投百亿日元扶持人工智能研究

人工智能

据日本共同社报道,日本文部科学省将积极推进使电脑像人类一样思考学习的“人工智能”(AI)研究。在2016年度政府预算要求中,将计入100亿日元(约合人民币5.4亿元)相关预算,以广泛支援研究机构和大学的人工智能研究。

据悉,目前催生新兴产业的全球竞争趋于白热化,计入预算旨在扩大研究基础。研究项目包括为护理型机器人安装人工智能程序,观察独居老人的健康状态实现更为舒适的看护,以及在农地上通过图像识别自动判断需要进行耕作的地点及可能收获的农作物,力争设计出以此为基础的农用器械。可以自动行驶的汽车也在设想范围之列。

此外,若可开发出通过设在机场和车站的监控探头自动分辨有无行为可疑人物的系统,预计将有高需求,甚至可销往国外市场。

报道指出,在人工智能方面,美国IT巨头谷歌、社交网站“脸谱”(Facebook)、IBM及微软等公司正投入大量资金加紧研发。有分析称,随着学习大数据、提升判断能力的机器“深度学习”技术的发展,未来有望替代人类的工作。

据了解,日本以埼玉县和光市的理化学研究所作为人工智能研究基地,将向国内外研究人员征集研究课题。日本欲长期提供研究支援,以带动人才培养。(沙行)

智力还是情感?人类到底想要人工智能怎么样?


阿兰·图灵是英国著名数学家、逻辑学家,被称为计算机之父、人工智能之父;他曾经构思了著名的人工智能测试方法——图灵测试。阿达・洛夫莱斯是诗人拜伦的女儿,也是一个世界级的数学家和科学思想家。她热衷于创造一台能模拟大脑如何产生想法和感受的机器,这要早于人工智能。她认为自己的做法是“诗意的科学”,美国国防部曾将一种计算机语言命名为Ada语言,来纪念她。

不过现在,请先忘记图灵和阿达・洛夫莱斯曾经进行过的人工智能测试吧,因为笔者要提出一个全新的人工智能测试——弗兰普顿测试(Frampton Test)。或许你会感到好奇,什么是“弗兰普顿测试”呢?

回望过去的几个世纪,我们可以发现似乎人类一直在试图证明自己不是“动物”,而现在,人类可能要再证明下自己和“机器”其实并不一样。

阿兰·图灵曾经发明了一种所谓的“模拟游戏”,(其实就是著名的图灵测试),用来测试机器是否能和人类一样思考。比如当人类和机器进行交流时,如果一个人无法区别和自己进行交流的是人还是机器,那么这台机器就算是通过了图灵测试。最初,图灵提出判断人工智能的概念是“机器是否能够像人类一样思考”。但是后来人类自己也意识到,对于“思考”这个概念,就连人类自己都无法给出一个明确的定义。

欺骗图灵测试

人类有很多不同的人格品质,比如有些人就比较刁滑。事实上,图灵测试一直鼓励计算机程序员设计一些“刁滑”的机器来迷惑人类判断,这在本质上能掩盖真实的对话,让机器“通过”图灵测试。

这种“欺骗”在去年七月七日真的就实现了,在英国皇家学会的图灵测试大赛中,一个名为 Eugene Goostman的家伙让三分之一的评委觉得“他”是一个13岁的乌克兰男生。

事实上,Eugene不是“人”,而是一个人工智能聊天程序,一款专门设计与人类进行聊天的计算机程序或聊天机器人。当然啦,受到某些超现实主义的影响,这款机器人还能和其他聊天机器人进行对话交流。见以下视频:

不过,有批评家很快就指出,类似这种“人工智能欺骗”其实也是人为设定的,因此根本算不上真正的人工智能。因为将人类智能设置为一个13岁的乌克兰男生,而测试是使用的英语,那么测试的时候就算出现一些低级错误,人们也会谅解:还能怎么样,他只是一个13岁的外国小男孩?这带来了极大的迷惑性。

创造性思维

如今,类似Eugene这样的聊天机器人基本上已经算是非常成功了,但对于研究人员来说,他们希望迎接更具挑战性的使命:让机器具有创造力!

四年前,Selmet Bringsjord、Paul Bello以及David Ferrucci三位研究人员拟建了“洛夫莱斯测试”,它是以十九世纪著名的数学家、程序员阿达・洛夫莱斯伯爵夫人的名字命名的。你可以要求计算机去创造一些东西,比如编一个故事或写一首诗。

实际上,计算机写诗、编故事,这些功能早就已经实现了。事实上,《三体》的作者刘慈欣就曾经开发了一个简单的写诗小程序“电子诗人”。但是要通过所谓的“洛夫莱斯测试”,所有设计相关程序的人必须能够解释它是如何生成这些创意作品的。

Mark Riedl来自佐治亚理工大学交互计算学院,他提出对“洛夫莱斯测试”进行升级,也就是“洛夫莱斯测试2.0版本”,一台计算机必须要完成一系列越来越苛刻的创意挑战,之后会获得一个分数,并以此评估创造性。

他是这样描述创造性的:
在我的测试中,我们有人类评委坐在计算机对面。他们知道自己在与人工智能进行交互。他们会让这个人工智能分两个层级去完成一项任务。第一个层级,他们会要求人工智能创作一个有创意的作品,比如编一个故事、写一首诗或画一幅图。接着,他们会提供一个标准,比如,“给我讲一个关于‘猫的一天’的故事”,或是“给我画一个抱着一只企鹅的人物画像”等等。

创造力的伟大之处又是什么呢?

洛夫莱斯测试2.0版本可能具有一定挑战性,但同时,又有人提出异议,因为他们认为不应该把创造力看做是人类最重要的品质。

事实上,在本月初举办的Robotronica 2015机器人创力大会上,Jared Donovan和机器人学家Michael Milford,以及舞蹈家Kim Vincs教授对人工智能创造力进行了一次专题讨论。最近,很多业界人士(包括史蒂芬·霍金、比尔·盖茨、以及埃隆·马斯克)都认为人工智能有一天会导致人类灭亡,而在本届机器人创力大会上的这次专题讨论更多地是去关注创造力和机器人的现状,以及人类更希望智能机器去表达什么样的情绪或情感。

在人类的精神层面上,共鸣可以算得上是最高层次的一种情绪表达了,人类具有理解彼此,分享彼此感受的能力{而且在绝大多数情况下,彼此之间根本不需要做太多识别判断,仅仅是一个眼神、一个动作,就能做到心有灵犀。
因此,笔者提出了“弗兰普顿测试”这一概念,之所以要用著名摇滚传奇Peter Frampton的名字来命名,其实是因为他在1973年的一首歌曲中提出了一个重要的问题……“你能像我们一样感觉彼此吗?”

我们知道,人类会在某些特定状态里产生共鸣,同感彼此的感觉。弗兰普顿测试也希望能够达到这一目标,它要求人工智能系统必须在类似的某些特定状态里,给出一个令人信服、且适当的情绪或情感回应。


2015 DARPA机器人挑战赛决赛

我重复那种情感

值得一提的是,人们已经开始在相关领域里进行探索了,这种所谓“情感计算”的人工智能,希望能够给机器灌输模拟人类共鸣的能力,如果真的能够实现的话,这种具备人类情感的人工智能机器所产生的影响,或许会引发人们更多有趣的思考。

今年七月,人工智能和机器人研究人员发布了一封公开信,其中明确指出,如果机器人可以自动控制武器,未来将会是非常危险的。不过,如果机器人能具有人类的同情心,我们还会担心开发这种杀伤性机器人吗?

如果机器人具备了人类情感,比如同情心,它可能不会去杀人。但同样地,让机器人具备人类情感就真的是件好事儿吗?我们知道,人类情感并不都是积极正面的,比如憎恨、愤怒、忿怨等等。或许我们真的应该感到庆幸,自己生活在一个没有情感机器人的世界里面。(如果你调戏Siri之后,得到的是恶语相向的回答,真不知道会是个什么样的场景。)

当然,如果你看看生活中的大环境就会发现,其实积极正面的情感情绪依然在人类生活中占据了主导地位。
事实上,所有和人工智能相关的问题都值得认真思考,机器人是否会在未来某一天具有创造力,我们人类是否希望机器人具有创造力呢?诸如此类。

至于机器情感,我认为弗兰普顿测试可能会应用很长一段时间。当然啦,现阶段那些机器人身上所表现出的强烈的情绪、情感,其实都是继承自它们的创造者而已。

机器人拥有了高配的“充电宝”之后……


  • 作为人类科技的产物,机器人自诞生之初就备受关注,从事维护保养、修理、运输、清洗、保安、救援、监护等工作的服务机器人更是给人们的生活带来了极大便利,但机器人偶尔也会做出一些令人意想不到又哭笑不得的事情。
  • 最近俄罗斯一款编号IR77,名叫“Promobot” (以下简称小P)的机器人在网络上大肆走红。小P是一款被设计为能够与人简单互动、拥有自主学习能力的机器人。科学家表示,他们为机器人设置了自动绕开障碍物的功能,但没想到小P会借此功能来“逃离”实验室。

  • 报道称,工程师从实验室出去时,忘记关掉大门,小P趁机“越狱”,并来到了实验室门前的马路上。

  • 之后由于电池耗尽,小P最终停在了马路中央,并造成交通拥堵。警察到来后帮助疏导交通,并联系上了实验室工程师,才把“淘气”的小P带走。

  • 消息传到国内,网友们对于小P的失败出逃纷纷表示遗憾,有网友表示“傻孩子,出门怎么能忘记带充电宝呢?!”
  • 对于“渴望自由”的小P来说,缺电让它最终没能完成一场说走就走的旅行,电影《超能陆战队》中的健康机器人大白同样也摆脱不了缺电的烦恼。影片中,大白只要一次简单扫描,就能检测出人体生命指数,并根据病人的疼痛程度,治疗几乎所有的疾病。

  • 可电量不足的大白就没有那么“超能”了,还记得小宏和大白偷偷溜回卡斯阿姨家中时,因电量不足而变瘪的大白像醉酒一样,走路摇摇晃晃、说话也断断续续的样子吗?戳视频看大白电量不足时的萌态↓

  • 看完是不是觉得没电寸步难行?确实,对于机器人来说,缺电会让其无法正常运行,如果说芯片是机器人的大脑,那么电机就是机器人的心脏。如何才能让机器人时刻保持电力十足呢?其实电影中就隐藏了一个“秘密武器”哦↓



  • 那什么是超级电容呢?
  • 超级电容(EDLC)又称超大容量电容、黄金电容、法拉电容、金电容或双电层电容器,是一种长寿命、高可靠的能源储电器件装置。由于超级电容采用特殊的电极结构,使得电极表面积大幅增加,因而能产生较大的电容量。
  • 对于机器人来说,电机启动瞬间所需功率较大(以下称为峰值负载),如果电机电源不能支持峰值负载,电机无法立即驱动,机器人启动就需要很长时间。

  • 随着机器人小型化和低价需求的日益增长,为了瞬间能够提供峰值负载而花费重金,购买昂贵的大容量电源回路变得不切实际。在不增加电源回路尺寸和容量的基础上,又能具备高输出的超级电容很好地解决了以上问题,能够帮助机器人节省空间、降低成本。

  • 目前超级电容市场上较多的是可以有10年以上使用寿命,可靠性高,功能性强,同时高低温特性好,能在-30℃~70℃情况下正常使用的产品。日本电子元器件品牌——村田制作所(以下简称村田)通过对材料与构造的优化设计,研发出了安装面积更加小型化、承载高电压、耐高温的超级电容产品。

  • 村田的超级电容不仅实现了小型薄型化的封装,而且具有业界较高水平的功率密度和能量密度。与柱状型超级电容相比,村田的超级电容单位容量上的ESR(等效串联电阻)更低,可以实现更高的功率输出和恒功率放电特性等。此外,村田的超级电容还可以在85℃超高温环境下工作,不受环境影响地放出最大10A的电流。

  • 在需要瞬间大电流放电的峰值功率辅助用途方面,村田的超级电容能够发挥重要效果。同时使用超级电容和电源,共同支持瞬间峰值负载输出,即使电源输出减少,也不会降低设备原本性能,保证继续运转。除了应用在机器人身上,村田的超级电容还可用于LED闪光灯、小型DC电机设备、智能煤气•水表、RKE(遥控钥匙) 的峰值输出辅助。
  • 下图是仅使用干电池和并用超级电容两种情况下启动小型DC电机时,示波器观测到的波形对比图,可以更直观地说明超级电容的峰值功率辅助效果。

  • 没有使用超级电容时,电机启动瞬间1.7A的峰值负载电流全部由干电池提供。干电池ESR大,峰值负载的发生导致电压上升恢复缓慢,因此达到常规运转状态需要一定时间。
  • 另一方面,使用超级电容时,干电池供给的电流不仅可以被抑制在300mA,而且电压可以急速回升。由于超级电容的ESR约为干电池的六分之一,所以电机启动时的大电流几乎全部由超级电容承担。也就是说,超级电容通过辅助峰值负荷,使电机能够在短时间内启动。

  • 看到这里,大家对能生产出如此高性能EDLC产品的村田一定充满好奇吧?其实村田离我们并不遥远,在诸如电脑、智能手机、家电、汽车电子等支撑日常生活的电子设备中都有村田元器件忙碌的身影。
  • 村田作为一家电子元器件制造商,以近百年的元器件研发和解决方案著称于世,近期还成功收购了锂电池鼻祖——索尼电池业务,这也是村田在电池领域的再一次深耕。

村田产品一览

  • 随着构成元件可小型化的技术发展,预计今后小型机器人的用途将越来越多样化,并逐渐走进大家的日常生活之中。

娱乐机器人

娱乐机器人

家庭机器人

家庭机器人

竞赛机器人

竞赛机器人

  • 与机器人共舞的日子渐行渐近,作为电子行业的创新者,村田将继续发挥超级电容的特点和优势,并不断完善产品性能,为机器人的高性能化贡献源源不断的动力。

  • 2016年8月24 -26日期间,村田将参展ELEXCON2016 深圳国际电子展(展会地点:深圳市福田中心区深圳会展中心2号馆),届时其“形象代言人”——机器人村田顽童®也将亮相,并带来精彩的舞台表演,快来NO.2G12 村田展台与村田顽童®邂逅吧。

村田顽童®