从机器狗到磁性黏液:机器人助人的9种方式

Robots like Spot the dog are helping humans in dangerous workplaces like Pompeii.
In numerous settings around the world, robots – often teamed with artificial intelligence (AI) – are helping humans with a range of tasks.Image: Archaeological Park of Pompeii
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  • 机器人正越来越多地出现在各类场所,帮助人类——从考古遗址到灾区和下水道。

  • 最新的机器人发明可以为养老院的老人带来欢乐,还能挤进狭小空间。

  • 根据世界经济论坛的《2025年未来就业报告》,机器人技术工程师属于增长势头最强的20类职业。

人们往往认为,工作场所中的机器人会让人类劳动者失去工作。

但在世界各地的许多场景中,机器人——通常与人工智能(AI)协同工作——正帮助人类完成各种任务,包括高风险、复杂的工作,以及人类无法前往的场所中的工作。

以下是九个例子。

庞贝古城的机器狗

在古罗马城市庞贝的遗址中,一只名为Spot的机器狗正在执行安全巡逻任务。

庞贝考古公园负责保护意大利那不勒斯附近的这一遗址。该园表示,这款四足机器人能够“在完全安全的情况下检查最狭小的空间”。

Spot还协助检查非法文物猎手挖掘的地下隧道,这些隧道正陆续在庞贝周边被发现。公元79年,维苏威火山喷发,整座城市及其2万居民被掩埋。Spot记录的数据将帮助人类同事管理遗址及工作人员的安全。

月球上的机器人

如果人类实现了在月球表面建造基地的目标,未来在那里生活的勇敢乘员将需要一些额外帮助。美国哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院的一个团队正致力于研发能够修理和更换受损部件的自主机器人,供这座未来空间站使用。

主要挑战在于设计能够执行多种不同任务的多功能机器人。为此,研究人员以人手为模型进行设计。

一位研究人员表示:“人手可以适应许多功能,包括需要高精度、强大力度或可能受益于柔顺性的任务。这种设计试图实现类似的适应能力,从而扩大单个夹爪能够完成的任务范围。”

社会护理中的机器人技术

在苏格兰,一个仿照真实住宅建造的辅助生活实验室已在国家机器人中心建成。那里的科学家正运用机器人技术、人工智能和传感器技术,开展诸如 监测长期健康状况等工作。技术还可以帮助人们完成打电话、开灯、开门和看电视等任务。

其目标是帮助人们生活得更加独立,同时也让照护者得到休息。据国家机器人中心称,苏格兰有110万名无偿照护者,其中五分之一的人表示,自己五年多来没有休过一天假。

全球范围内,护士和照护者日益短缺,机器人被视为缓解人员危机的一种可能方案。在日内瓦,一款由生成式人工智能驱动的社交机器人告诉路透社,它曾在新加坡一家养老院为住户唱歌、陪他们玩宾果游戏。

在英国牛津郡,机器人正被用于帮助职业治疗师提升技能,尤其是触觉和沟通方面。机器人经过编程,可根据特定的健康状况档案和行为作出回应,让专业人员练习个性化应对方式,以便在各种情况下取得最佳效果。

辅助生活机器人可以在社会护理场所与照护者协作。Image: 国家机器人中心

作为工作现场助手的机器人

2021年8月,Atlas机器人在一段YouTube视频中展示了几招跑酷动作,一举在网上走红。后来发布的一段机器人助手视频或许没那么有趣,但其制造商波士顿动力公司表示,这代表了一项更重大的突破。

视频中,机器人为一名站在高处平台上的工人拿起工具包,用一块木板搭建通道以抵达工人所在位置,随后把工具包扔给工人。

听起来简单?其实并非如此。要让机器人准确地投掷物体,而不只是跳来跳去,就必须让它知道对物体施力时会发生什么。换句话说,必须让它理解牛顿第三定律——每个作用力都有大小相等、方向相反的反作用力,波士顿动力公司表示。

Atlas接下来将如何发展?其创造者表示:“要让Atlas成为能够在实验室之外完成有意义工作的机器人,能够对如何在现实世界中移动作出明智决策……至关重要。”

适用于狭窄空间的软体机器人

机器人形态各异、大小不一。香港中文大学的科学家发现,用黏液制成的机器人有多种用途,《新科学家》对此进行了报道。

据介绍,这种机器人的质地像蛋奶冻,但其中混入了磁性颗粒,可以用外部磁铁移动和控制。由于黏液质地柔软,它可以挤过直径仅1.5毫米的狭窄空间,还能缠绕固体物体并将其抓住。

研究人员在《先进功能材料》期刊中表示,这种黏液在机器中可以用于修复电路等。在人体内,它还有可能“吞下并运送有害物体”,例如误吞的危险物品。

搜索与救援机器人

在难以抵达且危及人类生命的灾区,机器人为人类搜救队提供了宝贵支持。

在中国,全球最小、最轻的无线机器人已研发成功。它能够改变形态,并在陆地或空中运行,因此有望成为灾害和救援行动中的有力帮手。据《南华早报》报道,

美国麻省理工学院的研究人员研发了一种名为SPROUT的“藤蔓机器人”(软路径探测机器人观察单元)。它不仅可以穿行于狭窄空间,还能伸展至10英尺长。凭借内置摄像头,它可在建筑物倒塌后精确定位被困幸存者的位置。

地下机器人

下水道也是机器人帮助人类应对艰巨工作的场所之一。

“脂肪山”——脂肪、湿巾和其他冲入下水道的物品堆积形成的大块团块——正成为一个日益严重的问题。它们会堵塞水管,甚至引发洪水。

Sewer Robotics是一家荷兰公司,专门制造用于检查、清洁、切割和维护地下管道的爬行机器人。其机器人配备高压水射流,可以击碎“脂肪山”。

服务能源转型的机器人

绿色技术需要维护和检查——不妨想想,要检查风力涡轮机上的所有螺栓有多么困难。

英国一个项目研发了一款六足机器人来承担这项工作。这款机器人可以自主检查螺栓,无需人类松开再拧紧螺栓。据《海事技术新闻》报道,

仅在欧洲,该项目每年就有望节省数亿美元,同时延长涡轮机的使用寿命,并降低人类工人面临的风险。

农业机器人

美国公司Verdant Robotics研发了一款机器人,帮助农民提高产量并增强可持续性。其SharpShooter机器人能够精准除草、施肥和防治作物病害,还可以收集整个农场的数据,精确到每株作物。其研发者表示,通过“精准农业”模式,这款机器人将有助于减少农药使用。

农业科技是一个不断发展的行业,相关技术也在持续演进,帮助农民为越来越多的人生产更多食物。技术还可以缓解劳动力短缺,例如英国正在试用的新一代草莓采摘机器人。埃塞克斯大学牵头开展这项试验。据该校介绍,这些机器人利用人工智能,不仅能识别成熟草莓,还能在几秒内小心地采摘并包装。

增长最快的职业由人工智能和机器人技术的进步推动。Image: 世界经济论坛,《2024年未来就业调查》

领域创新

鉴于以上例子,机器人技术工程师跻身增长最快的20类职业,或许并不令人意外。世界经济论坛的《2025年未来就业报告》预测,从现在到2030年,这类职业将会增加。

论坛遴选的2025年全球100家技术先锋企业,展示了这一领域及其他技术领域的创新成果。入选初创企业中有三家正在运用先进机器人技术:

CynLr正在开发具备直觉视觉能力的机器人,以实现工厂的全面自动化。

Robocon也专注于智能工厂解决方案,尤其面向建筑和钢铁行业。

RoboForce正在打造由人工智能驱动的机器人系统,用于高风险或重复性工作,以提升安全性和生产力。

这些先锋企业将与论坛开展为期两年的项目,推动其发明扩大应用规模。

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