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        獲得對(duì)世界的感覺(jué)

        2014-04-09 19:44:39編譯
        世界科學(xué) 2014年12期
        關(guān)鍵詞:人類

        章 琪/編譯

        觸覺(jué)

        2003年,一場(chǎng)中風(fēng)使得亨利·埃文斯 (Henry E-vans)失去了聲音,并且四肢癱瘓。去年,喬治理工學(xué)院的研究人員查理·肯普(Charlie Kemp)發(fā)明了一個(gè)只需要埃文斯動(dòng)動(dòng)腦袋就能指揮其移動(dòng)的機(jī)械手臂。它使用了有觸覺(jué)的“皮膚”,通過(guò)感覺(jué)來(lái)找到它的路徑,并且不會(huì)破壞周圍環(huán)境。軟件協(xié)調(diào)了機(jī)器人的觸覺(jué),使之能溫柔地接觸事物,并且一切動(dòng)作有條不紊??掀毡硎?,給機(jī)器人加上觸覺(jué)功能是為了讓它們更人性化。

        嗅覺(jué)

        當(dāng)我們呼吸時(shí),各種各樣的微粒都會(huì)進(jìn)入鼻腔,然后在黏膜上碰觸到神經(jīng)末梢,我們以此來(lái)分辨已經(jīng)認(rèn)識(shí)的氣味。有一種來(lái)自瑞典,被叫做Gasbot的機(jī)器人則和人類一樣帶有鼻子,盡管它只能識(shí)別出一種氣味。Gasbot裝備了可調(diào)諧激光吸收光譜,它能夠通過(guò)激光束來(lái)吸收甲烷,它能探測(cè)出低于5ppm的煤氣泄漏。

        味覺(jué)

        酒精不能使機(jī)器人興奮,但在西班牙,就有一個(gè)機(jī)器人擁有一條能分辨出六種啤酒的電子舌頭。日本的一個(gè)團(tuán)隊(duì)還創(chuàng)造出了一個(gè)能區(qū)分酒類的機(jī)器人,它通過(guò)使用紅外線照射,來(lái)分析酒中各類化學(xué)物質(zhì)的吸收光譜。利用同種程序工作的機(jī)器人也能“品嘗”人類身體的氣味,并宣布這種氣味聞起來(lái)很像培根。

        視覺(jué)

        機(jī)器人專家曾經(jīng)認(rèn)為,所有感知里面,影像是最容易重現(xiàn)的。但事實(shí)證明,他們大錯(cuò)特錯(cuò)。圖像采集不是問(wèn)題:機(jī)器人擁有敏銳的電子眼,它們所“看見(jiàn)”的圖像比我們那充滿液體的眼球能捕捉的20/20精確度更為細(xì)膩。然而,我們面對(duì)的最大挑戰(zhàn)在于,如何讓機(jī)器人能夠 “感覺(jué)”到他們所看到的。有兩種新的有效方法——深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)形態(tài)計(jì)算,以此來(lái)高度模仿人類的大腦也許有一天,我們最終能為機(jī)器人裝配上強(qiáng)大的處理軟件,使他們能夠估算眼前物件的大小尺寸。

        聽(tīng)覺(jué)

        想象一下你在吵鬧的雞尾酒派對(duì)上,嘗試去聽(tīng)清楚那個(gè)在角落里的人對(duì)正在無(wú)可避免的日益增多的機(jī)器人的猛烈抨擊。那就是我們的大腦做起來(lái)輕而易舉的事,連接到特定的信號(hào),并對(duì)噪音進(jìn)行過(guò)濾。日本的機(jī)器人專家偶然發(fā)現(xiàn)了聲源定位算法,能解決同時(shí)存在4個(gè)聲源不容易選定的問(wèn)題。我們的耳朵也能過(guò)濾掉來(lái)自體內(nèi)自身的聲音,比如呼吸和心跳。而對(duì)于機(jī)器人的耳朵來(lái)說(shuō),它的任務(wù)則是濾掉機(jī)器發(fā)出的呼呼聲。

        平衡

        人類能輕松地保持持續(xù)直立,因?yàn)槲覀兊纳眢w會(huì)擁有精密的調(diào)節(jié)能力。馬瑟諸塞州的研究人員賦予了Atlas人形機(jī)器人類似于動(dòng)態(tài)平衡的平衡感。通過(guò)強(qiáng)大的液壓動(dòng)力來(lái)進(jìn)行移動(dòng),以此機(jī)器人能夠步行穿過(guò)不穩(wěn)定的殘骸,并且被9公斤重的破碎球擊中時(shí)還能利用一只腳站立保持平衡。但Atlas還是在2013年在香港做步行示范的時(shí)候前撲摔倒了,還摔斷了它的右腳踝。

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