今天小編分享的科學經驗:西部世界成真:仿生肌肉驅動的機器人來了,英偉達科學家站台,歡迎閱讀。
西部世界式的仿生機器人成真了?!
人造肌肉驅動下,這個名叫 Torso 的上半身機器人開始拱手作揖、前後左右咔咔轉動脖子……
細一打聽,才知道它的肘部、頸椎、肩關節等都是模仿人類組織構建(雙手操作訓練還在進行中)。
好家夥!一眾鋼鐵俠般的人形機器人裡,竟出現了截然不同的 " 新皮膚 " ——
這也引來英偉達科學家 Jim Fan 站台,後者在引用了《西部世界》福特博士的經典台詞後感嘆:
A new vibe of humanoid.(人形機器人的新形态)
這段台詞暗示了,人類智力的偉大成就可能是基于最基本的生物學需求,這也恰好對應了為何 Torso 會選擇别具一格的 " 仿生人 " 路線。
其實更早之前,其手部循環測試就引來了大量圍觀,驚倒一片網友:
而現在,開啟回憶殺的網友們又開始了刷屏,西部世界成真 +10086!
有意思的是,這家公司的 logo 和《西部世界》第一季的封面也高度相似 ( doge ) 。
最接近《西部世界》的人形機器人
人形機器人近兩年也算是大熱門了,不過外觀上看起來幾乎都差不多。
僅以手部為例,目前市面上產品大多如特斯拉的 Optimus 一樣,雖然也是仿人類思路,但采用了電纜驅動系統 + 執行器協同。
操作起來 be like:
而創立 Torso 的背後團隊,卻從一開始就選擇了原汁原味 " 仿生人 " 這條路:
按照自然界存在的方式構建(機器人)組織
so,why??為什麼會選擇人造肌肉驅動這種方式呢?
原因概括起來有以下幾點:
模拟人類肌肉的收縮和伸展,可以實現高度模仿人類動作的目的;
使用的聚合物材料比傳統金屬更柔軟、更輕便、更便宜,且性能更佳;
采用了液壓驅動,而不是傳統的氣動驅動,更加平滑、接近人類運動;
比如這雙仿生手,團隊想的是1:1 復刻人類手部解剖結構,包括肌腱、肌肉、軟組織和骨骼。
復刻完成後,從最新演示來看,它能靈活掌控一個小球(轉動的同時保持不掉落):
它擁有27 個自由度,可以有效負載 7 公斤(1kg 負載下肌肉收縮小于 0.3s),在 50 萬次循環後才出現故障。
而且官網顯示,它的銷售成本(COGS,進貨 + 其他銷售費用)低于 2800 美元(約 19937.4 元人民币)。
從設計細節來看,整體肌腱肌肉不含金屬元素,以此保證柔韌性;同時,它允許使用電力和化學動力進行壓力驅動。
而結構中唯一比較硬的骨頭,由模制碳纖維(Molded carbon fibre)骨頭制成,其中碳纖維具有高強度、輕重量和耐腐蝕等優良特性,能夠在保證高強度的同時降低成本。
除此之外,其餘部分全由軟組織構成,包括:韌帶、肌腱、套管針、靜脈、脂肪、皮膚和結締組織等。
整體來看,雖說肌肉技術能夠實現仿生手的良好性能,但其中關鍵還在于液壓方案。
團隊選擇了液壓版本而不是氣動版本,這樣可以提供更好的機動性、更簡易地操控和維護。
他們使用水作為液壓系統的介質,不僅簡單易得,而且即使 " 肌肉組織 " 中出現小孔,也不會導致肢體失靈,這與人類肌肉的彈性和耐久性相似。
比如團隊創立早期展示的這款產品,它由水驅動,峰值功耗為 200W,團隊當時宣稱:
我們發明并生產便攜式電源和我們自己的閥門,以完全控制速度收縮,并将整個動力系統(針對全身)壓縮在類人機器人軀幹内。
最終,這款仿生手将被用來執行更精密的操作,比如拿手術刀、打針等。
背後公司:Clone Robotics
Clone Robotics 正式成立于 2021 年 11 月,背後創業團隊來自波蘭。
聯創兼 CEO Dhanush Radhakrishnan,是核聚變領網域的等離子體物理學家,曾開發了一個基于強化學習的 655 種疾病症狀檢查器。
CTO Ł ukasz Ko ź lik,曾投入 7 年時間開發高功率密度的肌肉骨骼機器人技術(據說成本少于 20,000 美元),而且獨立建造了 12 個 Clone Hand 原型。
此外,其餘 10 位成員均由工程師組成,橫跨軟體、設計、材料科學、電子、機械、物理和機器學習等領網域。
這群人瞄準的目标是:打造所有人都買得起的機器人。(當前售價為 2 萬美元)
他們從靈巧手開始,期望最終打造出高功率密度、雙足行走的機器人(規模化量產)。
另據了解,他們在正式運營的第一年後就将仿生手的耐用性提高了 100 倍以上。
而且從 2022 年開始融合機器學習技術,讓仿生手從人類模仿的視頻數據中學習,從而加速獲取其他新技能。
截止目前,這家公司已經從天使投資者和風險投資公司那裡籌集了640,000 美元(約 455 萬人民币)的資金,包括 Y Combinator 的聯合創始人和 Coinbase 的前首席技術官。
那麼,你看好這家公司的未來嗎?
參考鏈接:
[ 1 ] https://x.com/clonerobotics/status/1849181515022053845
[ 2 ] https://x.com/DrJimFan/status/1849219973773951146