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日本妻子机器人,彻底走红!褪去硅胶外壳,内部真实结构颠覆认知


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最近几年,一款被网上叫做妻子机器人的仿生设备热度居高不下,不少短视频和文章配上仿真机器人图片,介绍它外形高度接近真人,皮肤触感柔软,可以聊天对话,甚至被宣传能够承担伴侣大部分日常工作。很多人看过逼真的外观之后,都会好奇,如果把外层硅胶外壳完整剥掉,机器里面到底是什么样子?

绝大多数网友都会下意识猜想,硅胶底下会不会是仿生肌肉、人造血管,或是和人体器官类似的仿生组织。可当科研人员把外壳拆开之后,展现在眼前的画面,和大众想象差距很大,也正是这份巨大反差,让很多人直呼颠覆认知。在拆解之前,有一件事需要先说清楚,网络广为流传的妻子机器人并不是面向普通消费者量产售卖的家用伴侣产品,原型是日本大阪大学石黑浩团队联合多家机构研发的科研样机ERICA,研发初衷是用来研究人机自然交互,并不是商业化伴侣设备,市面上没有现货可以直接购买,网传低价抢购、批量发售全部属于传播过程中夸大加工出来的信息。

ERICA在2015年首次对外公开亮相,设定年龄23岁,身高一米六六,身形按照成年女性人体比例设计。外层覆盖医用级仿生硅胶材料,表面复刻细微皮肤纹理,搭配真人发丝假发,远远看去很难一眼分辨真假。正是因为外观仿真度足够高,在网络传播的时候,慢慢被冠以妻子机器人这个名字快速走红。它能够识别人声,和人开展对话交流,依靠面部驱动组件完成眨眼、微笑、皱眉等几十种微表情,头部、肩膀、腰部可以做出幅度柔和的动作。但是短板十分明显,本体无法独立长时间行走,没办法自主做家务,续航有限,长时间深度对话能力偏弱,主要放在实验室研究、展会展示场景使用,不能直接带回家当做日常伴侣使用。

等到外层硅胶外壳全部剥离,最先映入眼帘的就是轻量化合金搭配碳纤维打造的人形骨架,相当于人类身体里面的骨骼,用来支撑机身全部重量,同时用来固定电机、传感器、电路板所有核心零部件。骨架整体是按照人体骨骼点位设计,肩颈、腰背、手肘、面部各个位置预留驱动装置安装空间。和真正人体骨骼不一样,这套骨架不需要供血代谢,设计核心标准就是重量轻、结构强度高,方便布置传动零件,降低整机能耗。

骨架各个关节点位,分布大量气动执行器,也就是整套机器人活动肢体、做出表情的动力来源。尤其是头部,是整机结构复杂度最高的区域,头部内置十九组可控驱动单元,眼睛转动、眼皮开合、嘴角上扬、脸颊肌肉起伏,每一处细微面部表情变化,都需要多组气动元件协同运转。我们看到机器人自然眨眼、说话同步对口型,全部依靠这些精密驱动部件配合完成,这也是它表情看起来足够自然流畅的关键。

骨架表层、硅胶皮肤内侧,铺设大量微型传感元件,包含压力传感、红外感知、温度感应多种类型。传感器的作用就是感知外界环境与人的触碰动作,当有人触碰手臂、肩膀位置,传感器快速采集压力信号,传输给到主控系统,机器人就可以做出转头、躲闪这类回应动作。头部双眼位置内置两枚CMOS高清摄像头,耳朵位置配备收音麦克风,摄像头用来识别人脸、捕捉对面人的表情变化,麦克风收录语音内容,传递给AI模块完成语音识别,实现人机对话交互。

机身背部胸腔位置,安放整套机器人运算核心,主控计算模块、供电模组以及信号传输电路板全部集中在这里,相当于人类的大脑,所有传感器采集的数据全部汇总到主控系统,经过算法运算之后,再下发指令控制各个驱动部件运转,输出对应的动作、语音回复。机身内部遍布粗细不一的信号线缆,如同人体神经,串联芯片、驱动单元、传感器各个零部件,完成信号传输。

很多人听说这款机器人摸上去带有接近人体的恒温触感,原理并不复杂。在硅胶皮层和金属骨架夹层之间,布置轻薄恒温加热模块,通电之后维持恒定温度,一般控制在三十五至三十七摄氏度区间,营造贴近人体体温的触感,并不是依靠仿生血液循环供热。

看完整套内部真实构造就能明白,它本质依旧是一台精密智能机器,并不是生命体。硅胶外皮负责模拟人类外形触感,内部全部是机械零件、电路芯片、传感器与动力组件,不存在肌肉、血管、内脏这类生物组织。内外巨大反差,也是很多人看完拆解资料之后,直呼颠覆认知的根本原因。

除ERICA之外,日本还有多款同类型高仿真人形机器人,比如Geminoid F、Actroid系列,底层构造原理大体相通,依靠硅胶外皮搭配机械驱动结构实现拟人效果,同样大多属于科研样机,没有大规模商业化面向普通家庭发售。

网上流传不少夸大宣传,说这款机器人除生育之外,几乎可以完成妻子所有工作,实际上和真实情况差距很大。现阶段仿真人形机器人依旧存在很多难以突破的技术瓶颈。

第一,自主移动能力薄弱。ERICA本身没有独立行走能力,只能固定坐姿或者依靠外部辅助缓慢挪动,没办法像普通人一样自由走路、上下楼梯,独立在房间来回活动更是很难实现。想要实现稳定自主行走,需要搭载更加复杂平衡控制系统,研发成本会成倍上涨,机身重量、能耗都会大幅增加。

第二,智能对话能力存在明显局限。ERICA虽然可以与人闲聊问答,但知识库固定,面对开放性话题很容易答非所问,很难做到长时间流畅自然深度交流,情绪感知能力十分有限,没办法像真人一样感知复杂情感变化。

第三,造价高昂,维护成本高。这类科研定制仿生机器人制造成本普遍在六十万人民币以上,零件精密特殊,一旦驱动元件、传感器出现故障,维修更换价格不菲,普通家庭很难负担长期使用成本。

第四,供电短板突出。受机身供电结构限制,仿生机器人持续工作时间很短,并且早期机型还需要外接空压机配合气动元件工作,断电之后所有动作停止,只能静止摆放。

当然,这项仿生机器人技术,依旧拥有很高研究价值。随着全球老龄化程度不断加深,养老陪护、博物馆讲解、展厅接待、科普展示都是很好的落地场景。在养老领域,高仿真机器人柔和亲切的外形,更容易降低老年人抵触心理,可以陪伴老人聊天、提醒按时吃药,作为辅助陪护工具使用。

与此同时,这项技术发展,也带来很多值得思考的社会话题。越来越逼真的仿生机器人面世,不断模糊机器与人之间的边界,引发大家对于人机关系、伦理边界的讨论。未来如果伴侣型仿生机器人真正实现量产普及,会不会改变婚恋观念,如何界定人与仿生机器人之间的关系,都是社会需要慢慢面对探讨的课题。

客观来看,仿生人形机器人是人工智能与仿生工程结合下的前沿成果,代表机器人领域重要技术突破。但是现阶段技术还远远达不到影视剧里面那种全能伴侣机器人水平,距离真正走入千家万户日常使用,还有很长一段研发路程要走。

我们看待这类仿生机器人,需要理性区分事实和网络营销噱头,不用过度神化它的能力。硅胶外壳打造出来的逼真外表,只是科技赋予机器的仿生外衣,剥开外皮之后,内里始终是依靠代码、气动元件驱动运转的精密设备。科技持续向前迭代,未来人形机器人性能一定会持续升级,但无论技术如何进步,机器都很难完全替代人与人之间真实的情感交流陪伴。

今日话题讨论:你觉得未来仿生伴侣机器人有没有机会走进普通家庭?对于高仿真人形机器人的发展,你还有哪些看法?欢迎在评论区留言分享你的观点,喜欢本篇内容可以点赞、关注账号,后续持续分享前沿科技科普内容。

免责声明:本文仅为人形机器人科技科普,原型ERICA属于科研样机,并非商用伴侣产品,网传全能伴侣、低价开售等内容存在夸大,相关前沿技术介绍仅供参考。