春江

科幻電影《機(jī)器猛犬》向我們展示了一只全身都是高科技裝備、但卻長(zhǎng)著一顆真正狗狗心臟的智能機(jī)器狗“A.X.L”。它擁有機(jī)械的身體、強(qiáng)大的武器，卻又和真正的寵物狗一樣善解人意、溫順忠誠(chéng)。那么，電影中的這種仿生機(jī)器狗會(huì)成為現(xiàn)實(shí)嗎？

A.X.L離我們有多遠(yuǎn)

《機(jī)器猛犬》講述的是一只機(jī)器狗A.X.L的故事。影片里的它雖然長(zhǎng)得同普通狗狗不一樣，但很多行為和動(dòng)作卻非常接近于真狗。它和男主角邁爾斯在第一次相遇時(shí)就發(fā)生了沖突，看似強(qiáng)大的它在追逐的過(guò)程中撞壞了身體的零部件，動(dòng)彈不得。接下來(lái)，邁爾斯嘗試與A.X.L溝通，原本已經(jīng)開啟自毀程序的機(jī)器狗在最后一刻放下警惕，把修復(fù)程序發(fā)到了他的手機(jī)上。真是一只充滿智慧的狗狗！那么，在現(xiàn)實(shí)生活中，智能機(jī)器人能否與人實(shí)現(xiàn)如電影中這般的溝通呢？

目前，結(jié)合了AI（人工智能）技術(shù)的機(jī)器人已經(jīng)走進(jìn)了我們的生活，比如車站、機(jī)場(chǎng)的咨詢機(jī)器人，兒童教育聊天機(jī)器人等。不過(guò)，現(xiàn)在智能機(jī)器人的智能化水平還不高，要想實(shí)現(xiàn)真正與人無(wú)障礙溝通還做不到。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，目前智能機(jī)器人與人的交流往往是通過(guò)預(yù)設(shè)來(lái)完成的，交流的場(chǎng)所會(huì)決定交流的內(nèi)容。比如說(shuō)，車站的智能機(jī)器人能夠回答車次、路線、時(shí)間等與車相關(guān)的內(nèi)容，但如果你要問(wèn)它如何炒一盤魚香肉絲，顯然它就無(wú)能為力了。

受到技術(shù)處理能力的限制，智能機(jī)器人在語(yǔ)義分析、場(chǎng)景匹配、上下文關(guān)聯(lián)等方面的障礙短時(shí)間內(nèi)仍然難以突破。影片中，通過(guò)與邁爾斯眼神的交流，A.X.L便能感受到他的情感、明白他的想法并給予回應(yīng)。這樣的場(chǎng)景可能在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍然只會(huì)出現(xiàn)在科幻電影里。

A.X.L的仿生機(jī)器人家族

電影中，邁爾斯根據(jù)A.X.L發(fā)給自己的修復(fù)程序，在狗狗身上找到了維修工具，并拆下了自己摩托車的零部件給機(jī)器狗完成了修復(fù)“手術(shù)”。從此以后，A.X.L便和邁爾斯成了真正的朋友。后來(lái)，狗狗向涂鴉墻投影了一段視頻，讓男、女主角知道了，它原本是一只應(yīng)該在戰(zhàn)爭(zhēng)中使用的仿生機(jī)器戰(zhàn)犬。

目前，科學(xué)家大致將仿生機(jī)器人分為三大類：

地面仿生機(jī)器人

這類仿生機(jī)器人的研制相對(duì)最為成熟，有四足的、兩足類人形的、蛇形的等等。它們已經(jīng)在戰(zhàn)場(chǎng)偵察、探索未知天體、惡劣環(huán)境作業(yè)等方面起到了不可或缺的作用。

美國(guó)研制的一款名叫Digit的送快遞的機(jī)器人可以搭乘自動(dòng)駕駛的車輛前往客戶家，抵達(dá)后再跳到門口放下包裹。此外，它還可以提起18千克的包裹，在不算太崎嶇的地面上行走，甚至還能上下樓梯。

水下仿生機(jī)器人

這類仿生機(jī)器人主要是仿生機(jī)器魚，也叫機(jī)械魚、人工魚或魚形機(jī)器人。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它們就是參照魚類游動(dòng)的原理，利用機(jī)械電子元器件或智能材料來(lái)實(shí)現(xiàn)水下推進(jìn)的一種仿生機(jī)器人。它們主要分為身體尾鰭推進(jìn)和中間對(duì)鰭推進(jìn)兩種模式。

美國(guó)弗吉尼亞大學(xué)以黃鰭金槍魚和大西洋鯖魚為原型，開發(fā)出一種體長(zhǎng)255.3毫米、寬49.2毫米、高67.8毫米的機(jī)器魚，其速度可達(dá)1米/秒。當(dāng)然，即便是這種目前最先進(jìn)的機(jī)器魚之一，在速度、靈活性等方面也還無(wú)法與真正的魚類相提并論，但是這種差距正在不斷縮小。

空中仿生機(jī)器人

這類仿生機(jī)器人也就是能飛的仿生機(jī)器人。它們種類繁多，模仿的動(dòng)物也五花八門，有機(jī)器蝙蝠、機(jī)器蜻蜓、機(jī)器海鷗等。

美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校研制的一種機(jī)器蒼蠅，翼展只有3厘米，體重僅有60毫克，卻擁有4只翅膀和1只玻璃眼睛，體型大致和真的蒼蠅相當(dāng)，其飛行運(yùn)動(dòng)原理也和真蒼蠅十分相似。這只“蒼蠅”由太陽(yáng)能電池驅(qū)動(dòng)，采用1個(gè)微型壓電石英驅(qū)動(dòng)器，以每秒180次的頻率扇動(dòng)它的4只小翅膀以獲得動(dòng)力。

如果A.X.L變成幾何形

在《機(jī)器猛犬》的結(jié)尾，機(jī)器狗A.X.L和邁爾斯最終沒能逃脫軍方的追捕，在即將被抓捕的最后一刻，狗狗把數(shù)據(jù)傳給了邁爾斯并開啟了自毀程序。故事雖然令人傷感，可是影片中的機(jī)器狗卻給觀眾留下了深刻印象。它跑、跳、翻、滾樣樣精通，著實(shí)令人喜歡?，F(xiàn)實(shí)中，有沒有類似的仿生機(jī)器犬呢？

有一只“萊卡狗”與A.X.L有點(diǎn)相似，它是我國(guó)科研人員自主研發(fā)的一款四足驅(qū)動(dòng)的機(jī)器狗，有22千克重，采用的是電機(jī)驅(qū)動(dòng)。它的電機(jī)系統(tǒng)能輸出高達(dá)18千瓦的瞬時(shí)功率，折算下來(lái)，其功率密度比一般的超級(jí)跑車還要高上近一倍呢。更為重要的是，萊卡狗已經(jīng)完全擺脫了外部供電。它使用自身攜帶的電池，充滿電后能行走兩三個(gè)小時(shí)。

除了這種長(zhǎng)得像狗狗的，仿生機(jī)器人還有像昆蟲等其他動(dòng)物的，甚至像人的。此外，我國(guó)科學(xué)家還發(fā)明了一種雪花樣的仿生機(jī)器人。這類特殊的仿生機(jī)器人被稱之為“幾何機(jī)器人”。它們的外形具有典型的幾何特征，三角形、四邊形或立方體等。奇特之處在于，它們的形狀還會(huì)發(fā)生改變，通過(guò)這種變形，就能夠?qū)崿F(xiàn)在地面上滾動(dòng)、爬行以及蠕動(dòng)等動(dòng)作。

幾何機(jī)器人又分為平面幾何機(jī)器人、立體幾何機(jī)器人、變形幾何機(jī)器人和四維幾何機(jī)器人。幾何作為幾何機(jī)器人的基本元素，衍生出了復(fù)雜的邏輯，不同形狀組成的機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)了各種形態(tài)的自由切換，并且在切換過(guò)程中完成移動(dòng)。那么，變起形來(lái)熱鬧好玩的幾何機(jī)器人到底有什么用處呢？

一般來(lái)說(shuō)，幾何機(jī)器人能夠在各種復(fù)雜的地形條件下完成探測(cè)、救援等工作。更重要的是，它是一種新概念、新形態(tài)的機(jī)器人——不使用輪子、履帶、腿等傳統(tǒng)仿生機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)部件，就可以完成滾、爬、走等運(yùn)動(dòng)。這種幾何機(jī)器人給我們展示了數(shù)學(xué)的邏輯結(jié)構(gòu)、科學(xué)的原理、工程學(xué)的應(yīng)用等多方面的知識(shí)?？梢哉f(shuō)，它就是一個(gè)數(shù)學(xué)與科學(xué)的現(xiàn)實(shí)載體，也是未來(lái)A.X.L可能的一種形態(tài)。