【前沿动态】一大波机器人来袭：蛇形机器人、双足机器人、3D打印机器人、美女机器人、昆虫机器人
【英国《每日邮报》网站4月8日报道】根本性突破首次将数码照片存储在DNA中“数字宇宙”规模预计将在2020年...
特斯拉蛇形机器人
扭动身体画面很是魔性！
“ 去年我们报道过，特斯拉专门为车主开发了一款配套的蛇形自动充电机器人，并在@Tesla Motors的官方Twitter账号上放出了这款原型设备的工作视频。当时，那画面魔性的不要不要的，只见一个看上去像蛇一样的自动充电装置，噗~~的一下就这样插入了特斯拉性感的屁股里
特斯拉蛇形充电机器人
其实今天，我们主要是想讲讲这个蛇形机器人，在技术开发方面是何等的看似简单而实际上却超有难度~
这种蛇形机器人早在1976年就有人开始研究了。但是能形成产品上市的基本没有。。。为什么？因为这种机械结构和运动方式的机器人在运行过程中自由度极高，又是串行结构，所以很难控制。
同样长度的机械臂，为实现像蛇一样的的灵活度，需要的关节数很多，如何做到运动上的精度，是很难的事情。特斯拉这条蛇形机械臂，上面有二十个关节，这给机械结构和控制方法都提出了很高的要求。
这种串行机械臂，有三类基本结构。
最简单的就是像普通机械臂一样，每个电机控制一个关节，像这样：
CMU蛇形机器人，可以爬树侦查
这种结构一般都不是固定某一端点的，是每个关节都可以活动的，而固定基座的机械臂则很难做到这样，因为电机的承载随电机的数目和到末端的距离成线性增长，如果再动态计算起来，在摆动过程中电机的负载会更大，制作难度非常高。
第二类蛇形机器人结构是将驱动器全部置于基座内，利用机械传动实现各个关节的控制。此次特斯拉的蛇形机器人即是采用这种方式。
茨城大学 Shugen Ma 提出的
超冗余蜿蜒型机器人
两种差动耦合传动机构
传动结构一直是所有蛇形机器人的研究重点和难点。传动线在此类机器人中起到了至关重要的作用，传动线就好比人体手臂中的手筋一样。传动线和机器人连杆之间的摩擦将会对机器人的可靠性将产生很大的影响，对机器人使用的材料就提出了很高的耐磨要求。
哥廷根大学三维象鼻的传动链设计
第三类是连续型结构，Festo著名的气动象鼻是此类结构的代表之作。
Festo 的气动象鼻结构设计
这种气动象鼻结构的特点是整个机器人的电机数目小于机械结构的自由度数，自由度通常是10个以上，对于软结构而言则是无穷多了。。。一起看看这个气动象鼻的设计：
特斯拉此款机器人也有可能是这种结构，不是说它是气动软结构，而是说它未必每个关节都配一个电机。就像人的手指一根筋可以拉动3个关节一样，这种控制方式称为欠驱动。
至于运动姿态控制就更是此类机器人的难点了，这里就不详细分析了，理工男可以自己去网上搜索相关材料一探究竟。。。
就特斯拉的这款蛇形机器人而言，其实它的控制算法难度并不算大。20个自由度（关节），运动速度如此地缓慢，基本可以忽略动力学特性了。。。。难点在与硬件。如此精度地对接充电插口，可以判断不是气动方式，而是最有可能的电机方式。所以，那么大的机械臂，电机控制动作如此地稳定，一点超调抖动都看不出来，这就是实力了。
最后，再看看这个蛇形机器人的闷骚姿态吧。。。
谷歌再推出震撼世人的双足机器人!
人类已经无法阻止机器人占领世界
前一段时间，我们已经让谷歌的阿特拉斯机器人震撼了一回，现在谷歌又放出大招，把我们再次震撼。这次是谷歌母公司Alphabet旗下的日本机器人公司Schaft，近日在日本东京举行的2016新经济峰会上推出了一款怪异的双腿机器人。
这款机器人还没有命名，最多可以负载60KG，能够在崎岖的地形中行走，如爬楼梯，在布满卵石的海滩，雪地中等等。
目前还没有关于这款机器人更多的详细细节，接下来将会继续跟踪报道。
可以爬楼梯。
这个感觉很怪异，如果大晚上的看到这个机器人在海边闲逛，那绝对能把人吓毛。
（本文转自奥创智能网）
萌萌哒且功能强大——
全球首款一体式3D打印机器人
麻省理工学院（MIT）计算机科学与人工智能实验室（CSAIL）成功3D打印出史上第一台一体成型的液压动力机器人。
完全由机器人为我们倒茶送水，拖地捶背的时代之所以迟迟没有来到，主要原因很简单——造个机器人太费劲了。手动组装机器人费时费力，而寻求自动化的话，目前又没有任何现成的机器人可以完成这么一系列复杂的工作。
于是脑洞打开的科学家们试图寻找新的思路：既然人手和机械手都搞不定，3D打印机能行么？在最近的报道中，来自麻省理工学院CSAIL的科学家们完成了一项创举：首次实现了液体和固体的混合3D打印。在一台商用3D打印机上作些许改进，就能打印出一台液压动力机器人，并且一体成型，无需装配。
这篇发表在IEEE国际机器人和自动化大会（ICRA）的文章的主要作者还有来自MIT的博士后罗伯特﹒麦卡蒂（Robert MacCrudy）、博士生罗伯特﹒卡兹曼（RobertKatzschmann）以及来自哈弗大学的本科生Youbin Kim。
打印液体的大挑战
在所有3D打印工艺中，液体是最难处理的。液体打印最常见的情况就是边界不清，通常需要后续的清理步骤，去手动熔掉或是刮掉多余的材料。正因为有了这个步骤，液体3D打印很难适用于大规模的工业生产。
“可打印液压系统”技术使用的是喷墨打印，喷头喷出的材料颗粒的直径大约在20到30微米之间（不到人类头发直径的一半）。在打印过程中，打印机从下至上一层一层地在对应的位置喷涂不同的材料，然后再用高强度紫外灯完成固化（液体部分当然除外）。在打印机打出每层材料中,进行了“光聚合”的部分就是固体，“无处理”的即为液体。
液体3D打印的另一大挑战是液体颗粒有时候会和已固化颗粒相互作用而导致界面不清，为了解决这个问题，研究组数十次尝试了从不同角度打印各种几何形状，以确定液体固体混合3D打印的最佳“材料像素点”密度。
整个过程非常艰辛，液体固体混合打印的难度要比其他的类似热溶解积层法（fused-depositionmodeling）和激光结烧法（laser-sintering）高很多。“据我所知，目前进行多材料打印的最佳方法还是喷墨法。”麦卡蒂说道。
最终结果
作为成果演示，研究组3D打印出了一个不到6英寸长（约15厘米），重1.5磅（约0.7公斤）的六足机器人。用一台直流电动机驱动液压泵，机器人就可以开始爬行。除了电池和电动机，所有部件都是一次性打印完成，无需后期组装。
机器人的几个关键部件藏于固体“皮肤”之下，是由3D打印机直接“印”在体内的。这些核心部件在驱动机器人时可以将液压转换为机械动力。（研究组同时也演示了可作为这些部件的替代品的齿轮泵，它也可以用3D打印机打出，持续改变液压。）
最后，研究组打印了一只硅胶机械手，机械手的手指也是液压驱动的。这只“软爪子”（softgripper）是专门为了CSAIL前主管罗德尼·布鲁克斯（Rodney Brooks）设计的Baxter机器人而设计的。Baxter机器人是布鲁克斯所创立的 Rethink Robotics公司旗下的产品之一。
配合任何一台多材料3D喷墨打印机，“可打印液压系统”技术可以实现个性化定制不同尺寸，不同形状和不同功能的机器人。
“如果你希望你的爬行机器人爬过一些比较大的障碍物，只需要几分钟就能设计好如何改造。”麦卡蒂说道，“在未来这套系统将几乎不需要任何人工输入，只要按几个键，所有改造都将自动完成。”
麦卡蒂已经看到了可打印机器人的广阔应用前景，这里面包括在救灾时遇到的危险环境。比如说，在大多数核事故现场，当辐射强度过高时，不仅对人体来说是致命，传统的电子设备都会因此损毁。“可打印机器人就可以用来应对这种情况，它们生产快速，价格低廉，和传统机器人相比只带有非常少的电子设备。”麦卡蒂说道。
未来展望
研究团度对于未来满腔热忱。22小时的打印时间相对于六足机器人的复杂程度而言已经算比较短了，但是科学家们认为将来的技术更新会进一步缩短打印时间。
“加快打印速度总体来说不在于我们，而在于打印机本身的工艺和精度提升。整个过程完全由打印机完成，所以打印机性能提升了，我们的生产能力也就加强了。”露丝说道。她同时还是MIT大学电子工程和计算机科学的“维特比”教授。
露丝研究组的这次成果并非是一蹴而就，去年秋天他们就制作了一只类似的机械手。在2014年他们打印出了一条机械臂，能够爬入管子并抓住目标物体。但是以上两项成果依旧需要某些非3D打印部件，而“可打印液压系统”则几乎是“纯”打印的。
“制作机器人再也不像过去那样费时费力了。”露丝说道，“我们发现了一条自动化之路，可以生产结构复杂的功能性液压驱动机器人。它们一经完成就能立刻投入使用。”
研究组的部分研究经费来自国家科学基金。
（本文转自DeepTech深科技，作者：Conner-Simons）
3D打印美女机器人
酷似斯嘉丽-约翰逊
香港设计师Ricky Ma制作了一个名为“Mark 1”的真人大小机器人。虽然Ricky没有透露机器人的原型是谁，但Mark 1看上去很像斯嘉丽·约翰逊。
Mark 1可以以人类的方式行动，并做出动作。
Ricky Ma是一名图形设计师，他受到儿时看过的电影的启发，制作出了Mark 1机器人。
Mark 1身体内70%的组件是通过3D打印制造出来的，皮肤材料则是硅胶。
Mark 1可以回应人类的语言。听到Ricky Ma称赞它漂亮后，它会回答谢谢。
Mark 1的回应是通过编程实现的。它还可以理解其他的人类表达，并以面部表情回应。
Ricky Ma把自家露台改造成了工作间。他身后是研发中失败的3D打印零件。
（来源：新浪科技）
半机械昆虫可间谍侦查：
植入电极精确控制甲虫
通过向甲虫肌肉中植入电极，科学家可以精确地控制甲虫的行走，从而将甲虫变成半机械昆虫。
北京时间4月1日消息，据国外媒体报道，新加坡南洋理工大学科学家近日通过向甲虫肌肉中植入电极，从而可以精确地控制甲虫的行走。研究人员认为，这种半机械昆虫可以用于帮助人类完成许多复杂的任务，如间谍侦察、灾难搜救等。
数十年来，科学家们一直希望能够从昆虫身上获得灵感来设计机器人，借鉴昆虫数百万年的进化经验用于机器人身上。毕竟昆虫是地球上最成功的动物，它们的种类占人类已知的动物物种总数的75%。在过去二十年中，新加坡南洋理工大学科学家放弃了研制能够模拟昆虫复杂功能的精密机器人的思路，他们开始尝试将昆虫本身变成半机械昆虫。此前，科学家已经成功在活飞蛾的体内植入电极来控制飞蛾的飞行。这样的半机械昆虫应用极为广泛，如间谍侦察、灾难搜救等。
科学家也承认，这种半机械昆虫与真正的机器人相比还有许多不足，如生命周期有限等。但是，它们的优势也很明显。比如，昆虫本身就是一个极其完整的成品，而机器人则需要科学家将一个个微小的部件精密地组装到一起才可以工作。半机械昆虫的能耗比同等大小的机器人要小得多，它们也不需要复杂的代码。
在此前的相关研究中，研究人员通过连接到昆虫触角或大脑中的电极发送电流信号刺激昆虫行走。然而，这种方式被证明是不可靠的。新加坡南洋理工大学科学家佐藤裕崇介绍说，研究人员常常无法控制昆虫的速度。佐藤裕崇研究团队并没有采用将电极连接到触角或大脑的方式，他们转而将电极连接到昆虫肌肉中以控制它们的行走。科学家们表示，实验证明这种方法能够提高昆虫的灵活性，更贴近实际应用。
研究人员利用巨型花金龟进行实验。巨型花金龟是一种原产于中部非洲的巨型甲虫，身长可达8.5厘米。实验用的巨型花金龟买自台湾一家甲虫公司。研究人员在每一只巨型花金龟体内植入了8对电极，这些电极控制着每一只甲虫前腿内的8块肌肉。肌肉被电流刺激后能够控制腿部伸缩、抬起放下。
科学家通过对甲虫腿部的自然三维动作进行分析，明白了昆虫行走时动作的发生顺序。然后，他们设计了电流刺激的顺序，从而可以精确地改变甲虫的迈步频率及调整它们的步幅。研究人员表示，接下来的研究目标就是控制昆虫的6条腿。科学家还希望能够引入监控系统来监测半机械昆虫的位置，并引导它们向特定目标前进。
科学家的研究成果发表于《皇家学会界面杂志》之上。
（来源：新浪科技，作者：彬彬）
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