日本研究者为何制造仿人机器人

为什么日本的研究者要制造仿人机器人呢？

日本的机器人享有世界顶级水平的声誉，其中“仿人机器人”研究领域更是远远处于领先地位。我们就仿人机器人的进化与今后的可能性等问题，采访了这一领域的最高权威——早稻田大学教授高西淳夫先生。

◆日本仿人机器人（※１）的研究历史很久远了啊。

“以我的指导教授，已故的加藤一郎先生（※２）为首，日本正式开始了仿人机器人的研究。当时在仿人机器人的研究以外，计算机技术和机械自动化产业也正如火如荼地发展着。在这其中，有一种应用于工厂的机器，被冠以了‘工业机器人’之名并在美国大量销售。本来‘机器人’指的就是‘仿人机器人’，而随着这种机器的大量销售，‘机器人’这一词汇的应用倒是越来越广了，可它作为‘仿人机器人’的含义却越来越薄弱了。鉴于世人更倾向于那一种理解，加藤先生特地加上了‘仿人’这一形容词才开始了研究。

“但是，当初的研究课题上一旦加入‘机器人’这种字眼，就会给人一种科幻小说之类的印象，进而认为我们是在制造一些像是小孩子乱诌的机器，研究费筹集起来就会十分困难。当时的资料里面，有一些研究费申请书写的不是‘机器人’研究，而是‘人工制手’、‘人工制脚’研究，这些申请书现在还保留着。”

◆目标是“人”。因为知道永远也无法达成，所以不能自拔。

日本的研究者为什么要制作仿人机器人呢？

“仿人机器人研究的最大问题、或者说宿命，就是‘“人”这一明确的目标已然存在’。人类可以快速地步行或者奔跑，甚至参加奥运会、世界杯这样极其复杂的运动；另一方面又具有强大的大脑机能，能够学习语言并流畅使用，还可以发明文字。我们是在以这么了不起的人类为目标进行研究的。我们越是让机器人去模仿人类，越是深切地感到这一目标是永远无法达成的。而正因此，我们无法自拔了。

“不过，机器人也在进化。加藤先生制作型号为WABOT—1的全身型仿人机器人的时候，两足步行部分的机能1步要花费45秒左右的时间，步幅也只有10cm左右。而现如今，我们的两足步行机器人已经可以跑步了。高西研究室的机器人KOBIAN的步行速度几乎与人相同，达到了1步1秒的速度，步幅最大也达到了40cm。我们认为，这已经可以说是抬起腿来就和人一样走路的机器人了。

“多亏了发达的计算机技术，最近的机器人也逐渐开始具备了图像处理、甚至与人交流等高端机能。”

由于宗教等方面的社会影响，日本和欧美在机器人研究上态度与倾向各异。“去年，我们到德国和荷兰进行了演讲，对方向我们提出：‘技术方面的事情说一半就行，另一半时间给我们讲讲为什么只有日本的仿人机器人如此之多。’毕竟基督教所谓‘人不能与上帝一样造人’的影响对他们是根深蒂固的，对于这种人体形状的自动机械，他们从根本上还是有一种抵触感。

“不过现在欧洲的情况也有所改善，即便是使用机器人来探究人类，只要是作为道具的仿人机器人，都可以申请到研究基金了。只是对于欧洲来说，制造大小与人相同、像人一样两足步行的机器人在技术上尚有一定困难。关于这种机器人，他们正在与我们早稻田大学协商进行共同研究。”

◆我想把仿人机器人技术提升到一个真正有用的层面上来。

日本仿人机器人的研究是以什么为目的的呢？对于仿人机器人大显身手的社会，您认为又有什么展望和问题呢？

“从加藤先生开始仿人机器人的研究以来，已经经过了半个世纪，然而个人认为这一技术尚未在世上得到真正意义上的应用。与以探究未知事物为目的的科学不同，所谓工程，其目标是设计出为人类造福的有用之物。因此，我作为一名继承加藤先生的研究者，必须将仿人机器人的研究提升到一个真正有用的层面上来。现在在两足步行机器人研究之外，我们正在向对世人真正有用的技术开发上投入力量。

“例如，人们逐渐也知道，利用仿人机器人技术可以提高医疗行业人员的技术熟练程度。为此，我们与一家开发医疗培训用模拟装置的京都企业合作，数年间共同开发了各种各样的产品。

“其中之一就是所谓的人工皮肤‘缝合技艺评价模拟装置’，这一装置可以评价你的缝合技术在多大程度上接近被誉为‘上帝之手’等等的优秀外科医生。其系统中附有传感器，能够在0到100分之间打出评分。该装置在两年前左右产品化并投入销售。

“另外，手术时由于一旦全身麻醉呼吸就会停止，事先会用一根软管从患者口部伸入肺部，这被认为是极其困难的一种技术。在这种技术上的训练，不仅日本，全世界都在使用仿人机器人，但是就算使的力气划破了声带也没法确认，只能撂下一句‘最后到了肺里就行了，就这样吧’，然后作罢。可是我们觉得完全可以制造一种像外科手术的技术培训一样的数值评价装置，于是开始了共同开发，大概今年就会发售了。牙科也有相同的培训机械开发的实例。

“今后，这些医疗相关方面的机器，可以使仿人机器人技术成为大幅度广泛应用的第一技术领域吧——我期待着。”

◆ 机器人研究是对人类的描摹，这一研究积累可能促成新技术的开发。

您在仿人机器人的研究过程中，有着什么意料之外的成果么？

“在长年研究两足步行机器人的过程中，有的时候我们也会突发奇想：‘只能这么走路而已么，要是能对人们更有帮助就好了’。当时，我们就想起了轮椅和电动轮椅。很可惜，它们面对台阶和凹凸较为严重的地面时显得无能为力。台阶之所以做成那个样子，是因为人类是两足步行的动物，马之类的四足动物爬起台阶来吃力也是正常的。我们意识到了这一点，一个主意在脑海中一闪而过：‘把车轮换成两条腿，不就可以上下台阶了么？’我们向曾在研究牙科培训设备方面合作过的公司表达了这一意向，于是，该款像‘两足椅子’一样的能够载人上下台阶的两足步行机器人就正式开始研发了。

“问题是，两足步行机器人再背着一个人行走，力量方面略显不足。对此我们的处理办法是模拟人的肌肉附着结构。人的肌肉是并列附着的，正是因此人们的动作可以极为迅速、力量可以极为巨大，还可以操纵精密的器物。采用了这种构造后，机器人本体的重量加上电池总共约65KG，却可以承载着最重80KG的人步行。

“但是，由于每次乘坐的人体重与重心位置俱不相同，因此步幅越大、摇晃程度越激烈，摔倒的可能性就越高。于是我们提高了机器人的适应性，开发了防摔式的技术。这种“两足椅子”于2007年在美国洛杉矶机器人展览会上亮相，几天之内共有170名美国人试乘，无一例摔倒情况发生。
“‘从机器人工学的观点来看，如果能够实现人的功能和运动，人也就被探究清楚了。’这是加藤先生的主张。过去的机器人，腿是从身体上突兀地伸出来的，可是如果仔细观察人体构造，会发现在这中间还有一个所谓的骨盆。了解到这一点之后，我们在机器人里加入了骨盆的功能，结果发现机器人的膝盖可以伸缩了。一开始只是加入人的身体构造，却产生了让它可以这样行走的结果，所谓的使用机器人而描摹人类，就是这个意思。

“为了制造仿人机器人，我们理应不断对人进行观察研究，但是通过这次“两足椅子”的开发，我还是体会到了这样的道理：‘从研究中积累的人体的情报，在研究为人造福的机器人时不自觉地就会起作用’。”

采访：原野城治（一般财团法人日本公司代表理事）

摄影：松田忠雄

（※１）据高西先生讲，“机器人”一词，最早出现于捷克剧作家卡雷尔·恰佩克于1920年发表的戏剧《罗森万能机器人公司R·U·R》（译者注：该剧又译《罗素姆万能机器人》）。在捷克语和德语中，“劳动者”和“奴隶”都称作“robota”，“机器人（robot）”一词便由此而来。现在，对“仿照人的外形与内在构造而制作的自动机械”，多数情况下特称“仿人机器人”（英语称作“外星人机器人”）。据日本机器人工业会（JARA）统计，2010年，日本共有286000台产业用机器人投入运作，占世界总量（约1035000台）的27%，居世界第一位。

（※２）早稻田大学教授。带领跨学科研究小组开发了世界上第一台仿人机器人WABOT—1。

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太长不看

仿人的机器人呢……有利有弊的存在呢……

ChaosSteiner 发表于 2013-3-8 18:24
仿人的机器人呢……有利有弊的存在呢……

只要萌就行

lionne 发表于 2013-3-8 18:26
只要萌就行

你这要求…………………………也不低啊喂～～～～

ChaosSteiner 发表于 2013-3-8 18:47
你这要求…………………………也不低啊喂～～～～

QVQ
为什么

lionne 发表于 2013-3-8 19:03
QVQ
为什么

二次元到三次元……就不那么好看了……感觉是这样的……

ChaosSteiner 发表于 2013-3-8 19:10
二次元到三次元……就不那么好看了……感觉是这样的……

不一定的

研究得多也许能联系上目前11区对人口减少的担忧？
不过要让人型机器人给人萌感的话，大叔形之类的机器人应该很有难度吧，
乙女形机器人萌度提高起来比较容易，不过形体娇小的话内部线路和驱动器不容易装啊。也许可以考虑电/磁致伸缩和形状记忆合金？