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世界上最小的仿生机器人:可以杀人于无形

时间:2019-10-08 来源:机器人在线 阅读:540 原创

近年来,由于人工智能技术的快速发展,机器人代替人工作已经不是什么新鲜事,更有机器人在游戏中战胜人类的案例,因此催生了“机器威胁论”。


近日,全球软件巨头微软公司的总裁史密斯(Brad Smith)表示,“杀手机器人”的出现未来将无法避免,人类社会应该有一个新的“数字《日内瓦公约》”来保护世界免受机器人构成的日益严重的威胁。


是什么机器人让微软总裁感到如此恐慌呢?


“杀人机器人”亮相联合国特定常规武器公约会议


最近加州大学伯克利分校的研究人员设计了两种仿生昆虫微型机器人,一种可以跳跃,另一种可以扇动其人造翅膀。


这是世界上最小的仿生昆虫机器人,在日内瓦举办的联合国特定常规武器公约会议上通过视频亮相,视频中,一款不足拳头大小、形似迷你“无人机”的机器人飞入会场,并在轻易躲避主持人的捕捉后,以自身携带的微量炸药瞬间冲击炸穿了主持人身边用于演示的模拟人像的眉心。



视频中还公布了两段令人惊悚的画面,一个是由小型“杀手机器人”被用于击杀罪犯的画面;另一个则是一群“杀手机器人”在恐怖分子的操控下,飞入一间教室,并通过面部识别杀死教室中的学生,场面一度十分血腥。



视频的发布者罗素尔教授结尾警告中声称,上述画面并非真实场景,但从现有的人工智能与微型化技术看来,完成并实现此类“杀手机器人”及其功能显然已不是问题。



世界最小仿生“果蝇“机器人和最轻的“跳虫“机器人


在加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员称,他们开发的第一个可以飞行的仿生机器人是世界上第一个有效模仿昆虫翅膀运动学的亚毫米翼飞行器,大多数小型扑翼微型机器人的质量均为100 m,即1mg规模,其低工作电压(即70mV)使其在未来非常易于测试和部署。



研究人员开发的第二种微型探测器,尺寸为17mm x 6mm x 14mm,重量为75毫克,是一种可跳跃式机器人。这种机器人的原始版本每分钟可以跳6次,为了向上跳8毫米高,机器人需要消耗大约6.4毫瓦的功率。这个研发被成功制造,是其攻克了马达的动力储量局限。



这些机器人设计在arXiv上发表,两篇论文中提出,这两个机器人能模仿昆虫中观察到的真实生物行为。


仿生学研究的启示


仿生学研究中,科学家发现,小跳跃的昆虫通常在跳跃时用腿快速地推动地面。这种瞬时功率需求太高而无法使用车载电机进行再现,为了克服这一挑战,先前的研究已经使用马达将能量存储在机载机构中,然后快速释放这种能量,这允许机器人执行跳跃动作。在Bhushan和Tomlin开发的跳跃机器人中,单个电机通过累积小的旋转产生连续的旋转运动,然后,该运动用于缠绕设计用于在能量存储机构中拉动弹簧的弦在能量达到特定阈值后,该机制迅速释放机器人储存的能量,最终使其能够跳跃。


在原先大多数现有的100毫克级机器人使用压电和静电执行器,需要200-5000V的高电压才能运行,这意味着它们经常与用于驱动它们的沉重且低效的电压放大电路斗争,根据研究人员的说法,这是迄今为止很少有成功制造无系绳微型机的主要原因。



“我们成功设计了新型电磁执行器,这是一种磁铁加线圈系统,就像你的耳机一样,需要低电压才能操作,果蝇机器人只需0.07V,跳跃机器人只需0.8V,”研究人员表示。“因此,当我们将来拥有好的微电池时(现在还没有),我们的机器人将会更轻,功耗更低。”“但我们电机的简单控制要求允许我们使用1毫克光伏电池为其供电,当红外激光照射在它们上时产生电流,但这种电源只是未来微电池可用时的占位符。”研究人员这样说。


为了有效地操作,所有1毫克规模的机器人以及几个100毫克规模的机器人需要特殊的“受控”环境,例如以外部磁场变化,热板或振动板为特征。另一方面,这种果蝇机器人和跳跃机器人使用的执行器都在机上,因此这些小型机器人在常规环境中也表现良好。



电池无法支持100毫克规模的飞行机器人


目前,电池仍然无法支持100毫克规模的飞行机器人,因此研究人员可能需要一些时间才能成功为1毫克规模的飞行机器人供电。此外,机器人的电机效率为0.7%,而果蝇的肌肉效率为17%,其运动效率差异还是非常大。在他们未来的工作中,研究人员计划专注于开发更高效的电机进一步完善他们的设计,并为最终发布小到足以支持他们的机器人的电池做好准备,他们还想制造低功率低于0.1毫克的传感器和控制器,因为这样可以使他们的果蝇机器人自主运行。


科学家设想,在未来,微型机器人可以有许多重要的应用,例如协助人类完成遥感,在自然灾害后搜寻幸存者和太空探索等任务。微型计算机具有几个有利的特征,包括它们的小尺寸,昆虫般的机动性以及在具有挑战性的地形中更容易导航。


“机器威胁论”不是无中生有


如开篇所述,如果人类把科学家这些模仿昆虫制造出来的机器人用在了其他地方,机器人过于强大,有一天甚至可能战胜人类、威胁人类。


特斯拉和SpaceX公司的掌门人马斯克也表示,十年内,人工智能的快速发展将导致机器人能够自主屠杀人类。去年,马斯克还表示,人工智能将会促成“邪恶机器人”的诞生,人类将难以逃脱邪恶机器人的魔掌。马斯克还对公司员工表示,在未来机器人制造的灾难中,人类生存下来的机器不到一成。



如何规范使用“杀手机器人”,是全球将要面对的问题。

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