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人類工作的好夥伴,仿生機器人大解密

作者:葉佳錚

隨著嵌入式以及人工智慧的發展,人們為了滿足自身的需求、解決環境與工作上的現況,盡心投入機器人領域的發展,並成為人們日常生活中的一部分。然而,究竟什麼才算是機器人呢?機器人一定是人型的嗎?其實並不然,一般學界認為機器人僅需兼具兩項特質:一為可移動性,一為自主性即可稱作機器人。本篇將以仿生機器人為主體,並依據仿生物機器人、人型機器人來分享其用途與應用。

仿生物機器人

仿生物機器人顧名思義就是模仿自然界中生物的外部形狀、運動原理,能從事生物特點工作的機器人,其目的是為了能夠延伸或替代生物的部分功能,以達到特定場景工作的功效。依據使用環境的不同,可分類為水下仿生機器人、空間仿生機器人和地面仿生機器人。

說到水下的生物,許多人腦中浮現的第一個想法便是「魚」,而仿生機器魚便是一種經典的水下仿生機器人,能夠解決入侵外來物種並抑制魚類的繁殖,甚至能將已滅絕的水下生物「復現」出來,重現他們的生理結構和游動姿勢。在水質監測方面,仿生機器魚也能夠搭載水質感測器,來監控葉綠素、PH值、含氧量等參數,以協助生物學者探索生物學現象、執行理論驗證。

仿生機器魚(圖片來源:YouTube

在地面仿生機器人方面,可根據其行走的方式分為:輪式機器人、足式(昆蟲)機器人、蛇型機器人等,目前亦有團隊將蟑螂仿生機器再進化,從原本的地面運動轉變為水陸兩棲,是仿生機器人領域上的一大突破。最後一類要介紹的是空中仿生機器人,其賦予飛行能力並具有自主導航能力、無人駕駛的飛行器,以模仿鳥類和昆蟲等飛行方式,而這一類的機器人因其活動空間較廣闊,飛行不受地形因素所影響等,因此未來的開發方向將朝軍事上來應用。

仿生機械鳥(圖片來源:YouTube

人型機器人

同時稱作仿生人、仿人機器人的人型機器人,是一種模仿人類外觀、感知方式和運作行為的機器人,目前產品的定位大多在教育、家庭或服務業,用來與人互動、陪伴或是減輕人粒的負擔。其特點包含:能夠與人類在同樣的空間中移動,相較於輪型機器人更有機動性;擁有兩隻機械臂,能夠實現雙臂的協調控制與手指運作來完成較複雜的操作等。像是號稱全球最美的機器人Erica即是經典的人型機器人,儘管他的手臂無法動作,但其身上搭載14個紅外線感測器以及人臉辨識技術,便得以辨識出同一個房間內的人和聲音來自於哪個方向,其擁有先進的人工語音合成系統,更是成為日本新聞主播,為新聞媒體平台帶來新的火花。

號稱全球最美的機器人Erica(圖片來源:YouTube

結語

隨著機器人整體系統所需使用的相關元件與技術日趨成熟,人們對於生物的認知與構造也根據科普儀器的進步,而有較充足的理解與認識,相信未來的仿生機器人領域,一定能夠創造出能與實際生物功能相近的機器人,並徹底協助人類更完美地執行工作。

(責任編輯:葉佳錚)

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