日本制造的机器人有“活”皮肤

这个柔软的粉红色团子用玻璃般的眼睛盯着镜头，然后露出一个有酒窝的微笑。

虽然这看起来像是噩梦，但这个覆盖着活体皮肤的微型机器人可能标志着在使机器人更像人类的探索中向前迈出了一步。这是日本研究人员的工作成果，他们表示，他们已经发现了一种将活体皮肤组织粘合到机械机器人表面的新方法。

该团队由东京大学工业技术研究所的竹内翔二教授领导。此前，他开发了一种“活体”机器人皮肤——利用胶原蛋白（人体皮肤中的一种纤维蛋白）和人类真皮成纤维细胞（结缔组织中的主要细胞类型）——可以应用于机器人手指，弯曲而不断裂。

对于这项新技术，该团队受到人类皮肤韧带的自然结构的启发，使用胶原凝胶涂抹在机器人表面的小 V 形孔中来创建“锚”。竹内说，新方法提供了“更无缝和耐用的附着物”。

对于这项新技术，该团队受到人类皮肤韧带的自然结构的启发，使用胶原凝胶涂抹在机器人表面的小 V 形孔中来创建“锚”。竹内说，新方法提供了“更无缝和耐用的附着物”。

竹内并不是唯一一个致力于让机器人变得更像人类的人。

Ameca 经常被称为世界上“最先进的人形机器人”，它使用人工智能与人交谈，并对他们的回答做出适当的反应。Engineered Arts Ltd（Ameca 背后的公司）的创始人兼首席执行官威尔·杰克逊 (Will Jackson) 说，她比其他机器人看起来更逼真的原因之一是她的眼睛。

“眼睛是心灵的窗户。我们通过眼神交流来了解彼此的情绪，”杰克逊今年早些时候告诉 >，并补充说，由于机器人头部的运动范围有限，因此眼睛提供了“最有表现力的能力”。

与汽车制造和电子等行业幕后工作的 350 万台工业机器人不同，Ameca 和 Hanson Robotics 的 Sophia 和 Grace 等类人机器人注定要从事与人打交道的工作，例如酒店、医疗保健或教育。目前，它们的面部表情活动范围不大，产生了“恐怖谷”效应——这种现象可能会让人们对那些试图模仿人类但却没有达到目标的机器人感到不舒服。

Takeuchi 表示：“逼真的面部表情增强了机器人与人类更自然、更有效地交流和互动的能力。这在医疗保健等应用中尤为重要，因为同情心和情感联系可以显著影响患者护理。”

打造具有感知能力的机器人

新加坡南洋理工大学机械与航空航天工程学院助理教授王一帆表示，这项研究的细节已于本月发表在《细胞报告物理科学》杂志上，这是机器人领域一个令人兴奋的进展。王一帆的研究重点是模仿生物的“软机器人”。

王教授表示，皮肤是人体最大的器官，对感官知觉、温度、湿度和物体的纹理至关重要。“目前，在生物系统中，这种功能在人工机器人中仍然很难实现，”他补充道。

但东京大学的研究实现了软体机器人和传统机器人领域之间的“混合解决方案”，这“非常有趣”，王说。机器人通常被一种类似于肉体的材料覆盖，比如硅胶，通过粘合剂或紧固件连接——但这可能会导致皮肤脱落或破裂，王说。

另一方面，新方法提供了一种“将皮肤很好地粘附在坚硬表面上的方法，这样它就不会轻易脱落，并且在刚性和柔性之间形成非常好的界面，”他说。

对于王来说，这项研究最令人兴奋的意义在于“机器人感知能力”的发展。

“我们人类的皮肤表面有这些非常精细、高密度的传感器，目前使用一些合成材料还无法完全实现，”王说。“（但）如果我们在那些传统机器人上使用生物皮肤，我们就可以实现对不同特征的类似感知。”

竹内和他的团队希望在下一个研究阶段增加更多的感官功能，“以使皮肤对环境刺激更加敏感，”他说。

然而，竹内表示，保证活体皮肤的一致性和质量可能并不是那么容易。

因此，他的研究的另一部分是探索如何为机器人皮肤创建血管系统——血管和静脉网络，将血液和淋巴液输送到全身——该系统可以提供必要的营养供应，以长期维持皮肤健康。竹内说，这将使皮肤更加湿润，“增强其耐用性和寿命”。

王说，这样的事情“在工程方面需要做大量的工作”——但如果他们能够实现，那么未来类人机器人将能够拥有与人类一样的外表和感觉。