近日,日本科學家打造了圖片里的這個機器人笑臉,眼睛直勾勾盯著攝像頭,然后露出一個帶有酒窩的笑容。
很多人覺得它笑起來有點瘆人,透著一股詭異感,但科學家認為,這是將來逼真的機器人設計。
因為表面粉紅色組織,就是活的人類皮膚組織。
在實驗室培育后,被“披”在微笑機器人上,視覺觸感和真人無異,而且還能做出機器人無法做出的復雜表情,關鍵是,作為活的組織,它具有和人類皮膚一樣的自我愈合能力。
這項研究6月26日發表在《Cell Reports Physical Science》期刊上,由東京大學研究團隊共同完成,竹內翔二 (Shoji Takeuchi) 教授是小組主要負責人。
根據竹內教授的描述,他們研究這個,是希望有一天能取代機器人的硅膠皮膚,為以后制造出更逼真的機器人奠定基礎。
機器人披的皮是哪里來的?
據研究團隊介紹,原始材料是醫院提供的,是在手術過程中切除,對本體沒有價值的多余皮膚。
機器人“披”的皮,是原始材料在實驗室培育獲得,培育的過程和培育人工肉植物肉原理是差不多的。
沒有肌肉,機器人如何微笑?
機器人面部的微笑是由皮膚下面2個活動的支架帶動的,之所以能完成皮膚的微笑,關鍵的點是如何讓活的皮膚組織牢牢固定在非肉體上。
此次研究中,科學家們開創了一種“穿孔型錨”,來代替人體皮和肌肉之間的韌帶。
在培養基質上設計多個孔和V型空腔,然后在基質上滴上膠原凝膠和人真皮成纖維細胞混合液,等發育到一定階段,皮膚組織就能扎根那些孔腔,牢牢固定在基質上。
于是,微笑機器人就有了一張緊致有彈性、逼真、可以做表情的一張臉。
機械手指也能覆蓋人體皮膚
事實上,早在2022年,該團隊就成功制作了一個覆蓋活皮的手指,方法也差不多。
直接將機械手指浸泡在膠原蛋白和人類真皮成纖維細胞溶液中,不久就會在機械手指表面長出一層活體組織。
這么做大的好處是,皮膚組織可以緊貼機械手指,做好后還給手指覆蓋了人類表皮組織細胞。
結果效果非常好,機械手指上的皮膚質地和真人皮膚差不多,具有保濕防水功能。
在測試時,無論手指是彎曲還是伸展,皮膚都表現出足夠的強度和彈性,不會輕易破損,即使真的破損,用膠原繃帶覆蓋后都會自行愈合。
唯一不同的是,在這個實驗中,皮膚只是“套”在手指上,沒有進行穿孔型錨固定。
日本1:1還原的超仿真人臉面具
后
實驗結果雖然取得成功,但活體皮膚,真的要披到更加逼真的機器人上,還有很長一段路要走。
大的難題就是如何讓這些活體組織長期存活,人類皮膚有血液來供養,那機器人無血無肉,如何維持?
還有一個問題,就是人類的皮膚是很復雜的,要做到外觀完全一樣,還要設置毛孔、毛發、汗腺等多種結構,要做到功能一致,如何嵌入神經系統,也是個非常難的問題。
按照竹內的話來說:在活體皮膚能夠被機器人用來與人類進行定期互動之前,可能需要長達 10 年的研究和開發。
不過,在我看來,大的難題終究不是技術,而是人心。
大多數人還是害怕那種非常逼真的機器人的,我們制造機器人是為了讓它們給我們工作,而不是希望它們替代人類,只要功能達到即可,為何要追求像人類一樣逼真?
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