日本的机器人怎么样?到底有哪些功能?

青春期的羞涩男生,如果能有一款温顺体贴的“女”机器人陪伴自己成长,那绝对是一场美丽的青春,甚至可以超越哆啦A梦。

在日本,众多人工智能专家都执着于仿真机器人的研究,机器人行业更是被当作日本崛起的救命稻草,日本政府也始终把机器人产业视为自己的朝阳产业。在经过了日本政府整整两代人的引导之后,日本的仿生机器人得到了长足的发展。而完美的人形机器人则是仿生机器人中的终极目标。

世界上确实没有完美的颜值,但当五官、身材、声音、性格都可以不断调改进,甚至得以通过数以亿计的大数据不断自主进化时,完美的“伴侣”,也许真的会出现。
不同于很多粗糙的人形娃娃,机器人可以借助大数据打造出了超越大多数女性的“舒服”颜值,细腻的仿真手段、先进的“恒温”系统、独创的“发汗”体系,不仅让其硅胶皮肤近乎乱真,更让其拥有了自己的“体香”,拥有了初恋的味道。当你试图拥抱机器人,被“她”发现后,也缓缓把头靠近对方肩膀,仿佛一位温顺的情人,其过程非常自然逼真。

日本的机器人,到底有哪些功能?日本为何发展仿生机器人?

在日本,仿真机器人虽然价格昂贵,但却引发了日本青年男子极大的热情,甚至连一向鼓励发展仿真机器人的日本专家都大呼:“年轻人着迷于机器人,会加重日本不婚不育的情况”。
随着科技的发展,仿生机器人越来越频繁地出现在人们的生活中,日本作为科技强国,为何会把其定位为自己的朝阳产业,大力发展?这对中国发展自己的科技又有何借鉴,仿生机器人又存在哪些问题?本文,我们就来科普一下仿生机器人。全文约2500字,预计阅读时间15min,感谢您的阅读。

日本的机器人,到底有哪些功能?日本为何发展仿生机器人?

1、日本为什么要发展仿生机‍器‍人?‍

如果说全世界哪个国家对机器人最感兴趣,那么这个国家一定是日本。从某种程度来讲,日本为了发展机器人甚至耽误了自己科技领域其它技术的发展。众所周知,日本的老龄化非常严重,老人照顾老人,这在日本已经成为现实。而除了鼓励国民生育,机器人行业被日本政府寄予厚望。

日本的已婚生育率其实并不低,很多日本家庭拥有两个以上的孩子。真正让日本人口缩减的原因是:日本的不婚率太高,有将近三分之一的年轻人根本就不结婚。这与日本的年轻一代文化有着紧密的关联。上世纪,靠这美国老大哥的经济和技术支持,靠这战后婴儿潮的人口红利,日本一跃成为世界第二大经济体。然后,成也大哥,败也大哥。美国反手就是一记制裁,日本被迫签订广场条约,更赔上了蒸蒸日上的国运。

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有些东西不是努力就能改变的,“失落的三十年”对于日本的年轻人造成了严重的影响,也形成了奇怪的文化,而且他们与前辈们不同,躺平者众多,为了轻松点,很多日本年轻人都不会结婚。自然人口出生率锐减,那谁来补充曾经的人口红利?机器人产业被寄予了厚望,而且从上世纪90年代开始,日本就瞄上了仿生机器人。希望由此发展,解决本国年轻人和老年人的问题。

2、仿生机器人有哪些类型?‍

仿生机器人可不仅仅是人形机器人。地球上的生物千万,每一种生物都是经过亿万年的适应、进化、发展而来,这使得生物体的某些部位巧夺天工,生物特性趋于完美,拥有了最合理的结构特点。道法自然,向自然界学习,制造出性能优越的仿生机器人,成为了很多科学家终身的研究方向。
<仿生机器人主要分为陆面仿生机器人、空中仿生机器人、水下仿生机器人。
(1)陆面仿生机器人
自然界中,陆地生物的运动方式多种多样。相应的,陆面仿生机器人的运动方式也有很多,从运动特点来分类,陆面仿生机器人又可以分为仿人机器人、仿生多足移动机器人、仿生蛇形机器人和仿生跳跃机器人等。日本的妻子机器人,自然属于其中的仿人机器人。

随着控制理论的发展,智能人形机器人越来越完善,很多人类的活动已经可以复制实现。早在2013年,美国波士顿动力公司研制的“ATLAS”机器人就可以在传送带上大步前进,躲开突然出现的木板,起跳稳定。另一款用于美军检验的“Petman”机器人,成功地调控自身的体温、湿度和排汗量,通过模拟人类生理来自我保护。

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仿人机器人另一个方向是仿人手臂和手指的研究。在太空探索中,每一个空间站都离不开机械手臂,而这也是仿人机器人的一种。我们中国的仿人机器人起步非常晚,真正得到大力发展的,也正是在最近十几年。但技术却一点也不落后,很多方面甚至已经实现赶超。
(2)空中仿生机器人
空中仿生机器人,主要是在模仿飞鸟和昆虫。千万别小看这些动物,人类虽然能通过飞机实现飞行,甚至飞向宇宙,但大家可曾想过,这种飞行方式完美吗?为何生物界从没有这种飞行方式?
飞鸟和昆虫经过上亿年的进化,不断适应地球的环境,在形态、运动方式、能量利用等方面,达到了几乎完美的程度。破解其奥秘,这才是制造完美飞行器的新思路。

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目前,人类对于空中仿生机器人的研究还处在初始阶段,虽然能够实现飞行,但时间短、距离近、甚至无法脱离遥控,实用程度并不高。
(3)水下仿生机器人
地球上主要的环境都是水环境,水下仿生机器人的应用前景非常广阔,潜在价值巨大。最初从模仿鱼类游动开始,利用电机控制通过摆动实现推进,发展到现阶段采用新型仿生材料和新型仿生驱动方式实现推进。

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我国的水下机器人发展非常快,如今已经可以实现水下快速启动,转弯等多种运动模式,很多技术已经成为领先方,但在推进速度、效率、减阻方面,还是无法与生物媲美,发展空间还很大。

3‍、仿生机器人存在什么问题?‍

仿生机器人的种类千奇百怪,每一种类型的机器人都会遇到各自的瓶颈,但是仿生机器人却有着通性的一些问题,具体来说
(1)高性能新型仿生材料研究不足,现生物减阻、耐磨、抗疲劳、防粘、自洁等优良特性的材料缺乏找到生物力学和工程力学的衔接点。
(2)控制方法较传统,神经控制、肌电控制等仿生方法突破不够。生物对自身协调运动控制的与一般的机电控制根本不在一个维度上。
(3)生物能量转换机理研究不深,能量转换效率较低。人造的仿真机器人往往需要大量的耗能,而这些能量在生物身上的转化率极高,二者也根本不在一个数量级上。

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4‍、仿生机器人未来的发展趋势‍

仿生机器人技术广泛的应用在各行各业,虽然目前还处于储备发展阶段,但未来的发展趋势已经可以看出一些端倪。
(1)微观化发展
仿生机理研究的未来在微观上,虽然人形机器人越来越真实,但真正诞生一款温顺体贴的陪伴型机器人,一定会在微观发展突破后才会实现。

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(2)百炼钢化为绕指柔
目前的仿生结构,大多是刚性结构,机械风格明显,这是传统材料在仿生学上的体现,但在未来,传统材料必然会向结构、驱动、材料一体化方向发展,百炼钢化为绕指柔。
(3)神经元控制
目前的仿生控制大多还是机电的方式,这种方式不仅灵活度不够,还会造成生物能和机械能的转化效率大大降低。将传统的控制方式转变为神经元控制,是为了仿生学真正要走的道路。仿生学的研究,也许会在未来更加深入,绝不仅仅解决人口老龄化的问题,而其产生的研究成果,也将会在生活的各方面造福人类。
文末,还像和大家探讨一个有意思的问题,你见过的最逼真的仿真机器人是什么?欢迎留言,留图证明。感谢~

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