仿生机器人:善或恶的力量?

在我们未来的反乌托邦版本中，机器人横行霸道，人类被迫生活在恐惧和隐秘的地下，渴望着今天的日子，那时我们仍然有权选择自己的命运。

机器人领域，其中生物启发的设计中扮演着越来越大的部分，确实代表一个双刃剑在我们的社会，有能力为有好有坏。

在人工智能（IJCAI）上个月的2015年国际会议，1000多名机器人技术和人工智能研究者签署的生命研究所的未来提交给联合国的公开信。信中要求对武器化的AI的发展与能力，目标和杀灭没有意义的人为干预完全禁止。

这封信是由一些著名的公民，包括斯蒂芬·霍金和伊隆·马斯克，史蒂夫·沃兹尼亚克和诺姆·乔姆斯基签署。他们担心，在几年，而不是几十年，这样的设备可以变得司空见惯，以启动一个可怕的新的军备竞赛，把相对便宜批发查杀能力为任何人足够聪明的手来构建它。

这就是机器人技术的阴暗面，而从事这一领域工作的科学家们也看到了削减机器人技术的迫切需要。这些技术也提供了一个巨大的机会来提高和改善生活，并利用它。不幸的是，在美国大学研究基金的世界里，机器人技术的这两个方面常常相互纠缠。

不管是好是坏，机器人技术已经成为仿生学设计的主要应用场所。由于我们处理信息的能力的进步，使事物变得更小，使用具有新特性的新材料，越来越多的有机设备正在被开发。

这种模式无疑将继续下去，它是整合机器和人机界面的大技术趋势的一部分。我们的机器会显得越来越逼真 - 也许，我们将看到越来越多像机（见证谷歌眼镜）。

当科技模仿生活

对使机器更像生命的追求，通常围绕着研究人员对生命体的一些一般属性的调查:适应性;不丧失灵活性或持久性的力量;自我修复;和自组织。

真正能够进化或生长在生物学意义上的机器要少见得多。让机器更逼真的原因不是因为它们融入了文化，比如机械宠物狗，而是因为能力和功能的增强。

如果大象的鼻子是拾取和放置，如工程师更加得心应手费斯托研究那么，让我们用这种形式在装配线上操作零件吧。

有几个这样的功能驱动的创新最近被公之于众，他们提供的调查范围内的局部视图所追求。都对可持续发展的影响，因为所有可以提高效率，但其中一竞彩足球app怎么下载些可能会有真正的变革。

生物的适应性包括对外界刺激的反应。通常，这种反应意味着某种程度上的信息处理。反馈循环是信息处理的一种形式。

一本教科书的例子是使用声纳的蝙蝠，因为它们寻找食物，快速变化的响应跟踪信号，它们的飞行路径。蝙蝠会发出从口或鼻高音调的声音，并接收回声在他们的耳朵。蝙蝠是比任何人为的声呐基阵更加高效，管理一个微小的，轻量级的飞行平台内的复杂过程。

弗吉尼亚理工大学的罗尔夫·穆勒花了他的大部分成年生活研究蝙蝠。他最着迷用于发送和接收的结构声纳信号 - 蝙蝠的所谓的鼻叶和耳朵。

这些结构具有复杂的形状，和穆勒和他的同事们推测，这两个挡板般的形状和结构的动态运动的关键是高性能。

通过使用高速摄像机，他们在巨鼻状的鼻叶和耳朵中探测到了这些运动。他们已经建立了这些结构的基本原型，并相信这将导致一个更高效和紧凑的传感器用于机器人导航。

控制!

哈佛的乔治怀特赛德斯，同时，一直设计和建造软件机器人(或软体机器人)多年。他最近的贡献是一个受sea star启发的夹具，设想用于制造和自动化仓库使用。

海星是一个相对较小的数字建立在径向计划宏，多细胞生物中的一种，与附属物从一个中心点增长。海星使用在海水进出数百壶腹或泵送液压系统“脚”。每个壶腹的作用就像一个微小的火鸡涂油管，当水被抽出形成吸力。效果是通过许多脚非常有效地成倍增加。

这个人工原型由PDMS(硅酮)制成，有一个由气动通道和充气电池组成的网络。当手爪膨胀时，它的整体形状会发生变化，从顶端到中心弯曲。

这个动作模仿了自然界的许多现象，其中材料本身的结构和特性创造了一个动态变化。一个开放的松果就是一个例子，交叉放置的材料以不同的速度干燥，造成锥体鳞片的卷曲，这使得种子可以掉出来。

以这种方式设计动态设备往往进行了简化，避免了复杂的控制和驱动系统的需要 - 因而也常常使它们更便宜。这一发现有助于及时Whitesides的，以共同找到了一个商业化运作，柔软的机器人，设计和制造工业专用夹具。

材料问题

哈佛大学的罗伯特·j·伍德(Robert J. Wood)和他在哈佛大学和加州大学圣地亚哥分校(University of California, San Diego)的同事们一直在进行这项研究工作softbots那一跳。其中特别是通过从丁烷和氧气，而不是一个机械弹簧的燃烧动力。

该设备的自然灵感，然而，在其材料组合物，其中聚合物是在精确的层的3D印刷，以分级的材料从硬到软表达。

One of the best examples of this material variation in nature is found in the squid — a mollusk that manages to create one of the world’s hardest non-mineral substances in its beak, and yet transitions from this to its rubbery body by changing the ratio of proteins, sugars and water in its cells.

这种功能分级使得设备在着陆时具有所需的耐久性，避免了在软硬界面产生的典型应力点。

克莱姆森大学和他的同事们在俄勒冈州立大学的迈克尔·波特也看向海马为灵感的关节臂表示软硬机器人结构之间的中点。像更常见的动物秤或板，海马尾具有排列一起在一个灵活的系统，从而解决了矛盾需求既结实而柔韧硬各个单元。

海马尾巴的内部关节是在一个相当坚硬的方形棱柱框架内，能够承受挤压。由于这些关节，尾巴具有高度的柔韧性，当构成横截面的四个板块相互滑动时，尾巴可以伸缩。

斯坦福大学和Stickybot成名的马克Cutkosky - 即壁虎启发机器人它可以爬上玻璃——也成功地演示了一种衍生的人类攀爬系统。

最近，库斯托斯基一直在研究一种基于范德华力的干胶的新应用:将微型飞行器(MAVs)降落在垂直表面上。他正在完善一个机械装置来应用和释放飞行器的人造脚，施加刚好足够的剪切力和表面积来达到这个效果。

无论是改善信息流，材料性能，还是能力范围，研究人员正在给机器人世界带来一个更有机的特征。

虽然这种进步是巨大的，活细胞为基础的系统和这些人造模型的复杂之间的巨大鸿沟仍然是海洋。

在承认这种鸿沟，伍德最近描述了一个机器人研究所威斯播客作为寻找权力和执行过程简洁工作。

他说:“如果我有足够的肌肉和脂肪，我们可以造出任何东西。”

让我们希望我们有智慧用这些神奇的发明来促进生活，而不是获取它。