科学家发明了一种可以不断生长的机器人

科学家发明了一种可以不断生长的机器人这个名为FiloBot的生长机器人由意大利理工学院的科学家设计，灵感来自攀缘植物的适应性和环境探索策略。该机器人使用热塑材料来构建自己的茎状身体，生长方向由环境刺激决定，光线传感使之拥有向光性或趋暗性，重力传感使之能向地心前行，一般扰动可以自主决策避障。投稿：@TNSubmbot频道：@TestFlightCN

经常忘了东西放哪里？科学家们创造了一种机器人来帮忙

经常忘了东西放哪里？科学家们创造了一种机器人来帮忙电子和计算机工程的博士后阿里-阿尤布博士说："这种产品的长期影响真的很令人激动。用户可以接触的不仅仅是一个伴侣机器人，而是一个个性化的伴侣机器人，甚至可以让他们自身变得更加独立。"Fetch，研究中使用的机器人。图像/滑铁卢大学阿尤布和三位同事对应对痴呆症的人数迅速上升感到震惊，痴呆症是一种限制大脑功能的疾病，导致混乱、记忆丧失和残疾。这些人中的许多人反复忘记日常物品的位置，这降低了他们的生活质量，给护理人员带来了额外的负担。工程师们相信，在这种情况下，一个拥有自己的偶发记忆的伴侣机器人可能会改变游戏规则。他们成功地利用人工智能创造了一种新的人工记忆。研究小组从Fetch移动操纵机器人开始，它有一个摄像头来感知它周围的世界。接下来，他们使用一种物体探测算法，对机器人进行编程，以探测、跟踪并通过存储的视频保持其摄像头视野中的特定物体的记忆记录。由于机器人能够区分一个物体和另一个物体，它可以记录物体进入或离开其视野的时间和日期。研究人员随后开发了一个图形界面，使用户能够选择他们想要追踪的物体，并在输入物体的名称后，在智能手机应用程序或电脑上搜索它们。一旦这样做了，机器人就能指出它最后一次观察特定物体的时间和地点。测试表明，该系统是高度准确的。虽然一些患有痴呆症的人可能会觉得这项技术对于帮助他们而言还是太困难了，但阿尤布说，护理人员可以随时使用它。展望未来，研究人员将对无残疾人士进行用户研究，然后再是痴呆症患者。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1361681.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1361681.htm

科学家创造出世界上最小、最轻、最快的全功能微型水黾机器人

科学家创造出世界上最小、最轻、最快的全功能微型水黾机器人华盛顿州立大学的研究人员开发出了体积最小、速度最快的微型机器人，有望改变从人工授粉到外科手术的各个领域。这些机器人利用形状记忆合金进行运动，比以前的型号明显更轻、更快，通过模仿自然界昆虫的行为，有望实现更高的自主性和效率。图片来源：西悉尼大学图片社速度和微型化方面的突破机械与材料工程学院的博士生、这项研究的第一作者康纳-特里格斯塔德（ConorTrygstad）说："与这种规模的其他微型机器人相比，这是非常快的速度，尽管它仍然落后于它们的生物亲戚。一只蚂蚁通常重达五毫克，移动速度可达每秒近一米。"微型机器人的关键在于使机器人移动的微型致动器。特里格斯塔德利用一种新的制造技术，将致动器微型化到不足一毫克，这是目前已知最小的致动器。一个西悉尼大学创造的机器人被放在一个25美分硬币旁边，以显示其大小。资料来源：西悉尼大学领导该项目的西悉尼大学机械与材料工程学院工程学副教授NéstorO.Pérez-Arancibia说："这些致动器是迄今为止为微型机器人开发的最小、最快的致动器。"先进的致动器技术致动器使用一种称为形状记忆合金的材料，这种材料在加热时能够改变形状。之所以称之为"形状记忆"，是因为它能记住并恢复到原来的形状。与移动机器人的典型电机不同，这些合金没有任何活动部件或旋转组件。Trygstad说："它们的机械性能非常好，轻型致动器的开发开辟了微型机器人技术的新领域。"形状记忆合金一般不用于大规模机器人运动，因为它们的速度太慢。但在西悉尼大学的机器人中，执行器是由两根直径为1/1000英寸的微小形状记忆合金线制成的。只需少量电流，这些金属丝就能轻松加热和冷却，使机器人能够以每秒40次的速度扇动鳍或移动脚。在初步测试中，致动器还能举起超过自身重量150倍的物体。与其他用于使机器人移动的技术相比，SMA技术也只需要极少量的电力或热量就能使机器人移动。未来方向与改进Trygstad说："SMA系统对供电系统的要求要低得多。"他是一名狂热的钓鱼爱好者，长期以来一直在观察水黾，并希望进一步研究它们的动作。虽然西悉尼大学的水黾机器人是用扁平的拍打动作来移动自己，但自然界的昆虫会用腿做更有效率的划船动作，这也是真正的昆虫能移动得更快的原因之一。研究人员希望模仿另一种昆虫，开发出一种既能在水面上也能在水面下移动的水黾型机器人。他们还在努力利用微型电池或催化燃烧技术，使机器人完全自主，不受电源束缚。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1419851.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1419851.htm

[视频]科学家利用强化学习培训四足机器人守门员

[视频]科学家利用强化学习培训四足机器人守门员某些机器人挑战有着明确的应用场景，而有些挑战则需要机器人系统根据场景的变化灵活应变。而教小型机器人玩足球属于后者。近日发表的一篇论文[PDF]中，详细介绍了使用强化学习来教MIT的MiniCheetah机器人扮演守门员角色：...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1328201.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1328201.htm

与人类产生共鸣：科学家们创造了一种能与你一起笑的机器人

与人类产生共鸣：科学家们创造了一种能与你一起笑的机器人对于"有什么好笑的？"这个问题的答案，似乎没有人能够达成一致。因此，想象一下试图训练一个机器人笑的场景。但通过创建一个从共享笑声系统中获取信号的人工智能，日本京都大学的一个研究小组正试图做到这一点。研究人员在《机器人学和人工智能前沿》杂志上描述了他们为日本机器人"Erica"创造笑这一表情的新技术。这并不是说机器人不能理解，甚至不能对一个糟糕的笑话发出笑声。相反，困难在于为人工智能系统开发人类幽默的微妙之处，以增强机器人和人类之间的普通对话。研究人员与Erica之间的对话实例。资料来源：Inoue等人"我们认为对话式人工智能的重要功能之一是转移情感，"主要作者井上浩二博士解释说，他是京都大学信息学研究生院智能科学和技术系的助理教授。"当然，对话是多模态的，不仅仅是正确的回应。因此，我们决定，机器人能够与用户产生共鸣的一种方式是分享他们的笑声，而这是基于文本的聊天机器人无法做到的。"在分享笑声的模式中，人类最初会笑，而人工智能系统则以笑声作为移情反应。这种方法需要设计三个子系统--一个用于检测笑声，第二个用于决定是否笑，第三个用于选择适当的笑声类型。科学家们通过注释80多段来自速配的对话来收集训练数据，速配是一种社会场景，大群人在短暂的时间内一对一地互动。在这种情况下，涉及京都大学学生的"相亲马拉松"活动让Erica加入其中，由几个业余女演员远程操作。"我们在这项工作中最大的挑战是确定共享笑声的实际案例，这并不容易，因为如你所知，大多数笑声实际上根本没有共享，"Inoue说。"我们必须仔细分类，到底哪些笑声可以用于我们的分析，而不是仅仅假设任何笑声都可以被回应。"笑声的类型也很重要，因为在某些情况下，礼貌的笑声可能比响亮的嗤笑声更合适。实验仅限于社交性的笑声与欢快的笑声。研究小组最终通过在一个人和Erica之间用她的新分享式笑声系统创造四段两到三分钟的简短对话来测试Erica新学会的幽默感。在第一个场景中，她只发出了社交性的笑声，随后在第二和第三个交流中只发出了欢笑声，在最后一个对话中两种笑声结合起来。该小组还创建了另外两组类似的对话作为基线模型。在第一组中，Erica从未笑过。在第二个中，Erica每次检测到人类的笑声时都会发出社交性的笑声，而不使用其他两个子系统来过滤背景和反应。研究人员共召集了130多人听取了三种不同条件下的每个场景--共享笑声系统、无笑声、所有笑声--并根据移情、自然、人类相似性和理解来评估互动。共享笑声系统的表现优于任何一种基线。"这篇论文最重要的结果是，我们已经展示了我们如何将所有这三项任务结合到一个机器人中。我们相信，这种类型的组合系统对于正确的笑的行为是必要的，而不仅仅是检测到笑并对其做出反应，"Inoue说。在Erica准备好参加脱口秀表演之前，还有很多其他的笑声方式需要建模和训练。"还有许多其他的笑的功能和类型需要考虑，这不是一项容易的任务。我们甚至还没有尝试对不共享的笑声进行建模，尽管它们是最常见的，"Inoue指出。当然，笑声只是与机器人进行类似人类自然对话的一个方面。"机器人实际上应该有一个独特的性格，我们认为他们可以通过他们的对话行为来显示这一点，例如笑、眼睛注视、手势和说话风格，"Inoue补充说。"我们认为这根本不是一个简单的问题，很可能需要10到20年以上的时间，我们才能最终与机器人像与朋友一样进行休闲聊天。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1331785.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1331785.htm

科学家用植物水凝胶制造可导航、可改变形状的微型机器人

科学家用植物水凝胶制造可导航、可改变形状的微型机器人与刚性微型机器人不同，软性微型机器人对组织更友好，因为它们可以轻松通过或挤入生物系统。然而，挑战在于如何制造出能够感知和适应环境的软微型机器人，而且由于它们是异物，不会引发免疫反应。英国滑铁卢大学（UniversityofWaterloo）的研究人员开发了一种生物相容性植物水凝胶，用于制造可导航的微型机器人，这种机器人能够根据外部化学刺激改变形状。该研究的通讯作者哈迈德-沙沙万（HamedShahsavan）说："在我的研究小组中，我们正在连接新与旧。"我们利用水凝胶、液晶和胶体等传统软物质，推出了新兴的微型机器人。"这种微小的软机器人最长只有0.4英寸（1厘米），由先进的水凝胶复合材料制成，其中包括可持续的、植物提取的纤维素纳米颗粒。除了具有生物相容性和无毒性外，这种材料还能自我修复；它可以切割，然后再粘合在一起，无需胶水或其他粘合剂，就能形成不同的形状，用于不同的应用。当受到化学刺激时，水凝胶会改变形状，研究人员可以随意调整纤维素纳米粒子的方向，从而"编程"机器人的形状变化，这对于软体机器人来说是一项重要的能力。研究人员设计并测试了两个具有pH响应的小型机器人。第一个机器人能够在pH值的触发下抓取、转移和释放球形或不规则的软生物货物。第二个机器人可以利用磁场通过远程导航在迷宫中转移轻型货物，如下面滑铁卢工程公司制作的视频所示。完成迷宫后，盐酸会使机器人展开并放下货物。研究人员说，水凝胶的pH响应特性意味着微型机器人有可能用于原生pH值较高的人体器官，并有能力耐受酸性pH环境，如膀胱。研究人员计划改进他们的设计，然后在实际应用中进行测试，包括开发一种机械性能更强的水凝胶配方，以提高承载能力。他们还计划将机器人微型化到纳米级尺寸，以便用于治疗或诊断。这种植物基水凝胶的开发标志着人们不再使用由天然聚合物组成的水凝胶，其中一种天然聚合物是从动物组织中提取的明胶。在最近的另一项研究中，来自新南威尔士大学悉尼分校（UNSW）的研究人员创造了一种实验室制造的水凝胶，这种水凝胶模仿人体组织，具有抗菌和自我修复功能，但不使用动物产品。该研究的第一作者阿什利-阮（AshleyNguyen）说："天然水凝胶在社会中广泛使用，从食品加工到化妆品，但需要从动物身上采集，这就带来了伦理问题。另外，动物提取的材料用于人体也有问题，因为会产生负面的免疫反应"。新南威尔士大学的研究人员转而使用所谓的"色氨酸拉链"（或称Trpzip）来制造水凝胶，Trpzip是含有多个色氨酸的氨基酸短链，可作为拉链促进自组装。新南威尔士大学的Trpzip水凝胶不含动物产品图/新南威尔士大学悉尼分校"我们认为，Trpzip水凝胶和类似材料将为动物源性产品提供更统一、更具成本效益的替代品，"该研究的通讯作者克里斯托弗-基利安（KristopherKilian）说。"如果我们的材料能减少科学研究中使用的动物数量，那将是一个巨大的成果。"滑铁卢大学的研究和新南威尔士大学的研究均发表在《自然通讯》（NatureCommunications）杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1391889.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1391889.htm