最近，波士頓動力發(fā)布了一段視頻，展示了Atlas的另一項令人難以置信的能力。在視頻中，機器人跑著跳過障礙物，甚至能跳的更高來撲向迎面而來的盒子，簡直就像馬里奧和酷跑傳奇一樣。

雖然波士頓動力不論Big dog還是Atlas，都刷新了人們對機器人技術(shù)的認(rèn)知，但一說機器人技術(shù)，不能不提到我們的老鄰居——日本。

日本在機器人領(lǐng)域比較領(lǐng)先，但與西方不同，日本對機器人外形的重視程度很高，機器人應(yīng)該就是“擬人”、“類人”，而不是擎天柱、鋼鐵俠;日本的機器人面向的也不是軍事領(lǐng)域，而是服務(wù)業(yè)。

1969年 日本早稻田大學(xué)加藤一郎實驗室研發(fā)出第一臺以雙腳走路的機器人。加藤一郎長期致力于研究仿人機器人，被譽為“仿人機器人之父”。此后，日本專家一直致力于研發(fā)仿人機器人和娛樂機器人。后來催生出本田的Asimo和索尼公司的Qrio這樣一批機器人。

今天我們就來盤點下日本研發(fā)過的一些機器人。

可端茶倒水還會講外語的機器人Asimo

日本本田集團推出的新一代的服務(wù)機器人Asimo，不僅能端茶倒水，還會說日語和英語，是酒吧和咖啡店的好幫手。

本田集團于1986年開始研發(fā)服務(wù)機器人Asimo。其推出的新一代的服務(wù)機器人Asimo，身高4.3英尺(1.3米)，奔跑時速5.6英里(約9公里)，51.8伏的鋰電池一次可供其工作40個小時左右，不僅能端茶倒水，還會說日語和英語。

Asimo在智力和動作方面均有所改善，是目前世界上最先進的人形機器人。阿斯莫不僅能行走自如、上下樓梯，甚至還會跳躍。除此之外，阿斯莫頭部內(nèi)置的兩個攝像頭可以幫助其捕捉視覺信息，因此它能夠檢測附近移動的物體，并判斷距離和方向。一旦它檢測到有行人，便會選擇另一條路避讓，但即使是輕微地碰一下，它也能夠保持平衡。

可以與人類正常交流的機器人Emiew

Emiew為白色人形機器人，有紅色的頭發(fā)，重量為14千克，身高大約80里面。Emiew是“Excellent Mobility and Interactive Existence as Workmate ”的 縮寫，意思是“像同事一樣出色的移動和互動實體”。日立一直希望Emiew可以成為醫(yī)院、辦公室及其它公共場所的向?qū)А?/p>

EMIEW頭部內(nèi)置傳感器和14個麥克風(fēng)，可以檢測和繞開障礙物，并且響應(yīng)簡單的語音命令。通過最新一次升級，EMIEW可記憶關(guān)鍵詞，即使提問者使用不同的短語，它仍然可以回答問題。例如，你可以問“池塘有多深?”或者“池塘的深度是多少?”，EMIEW可以回答相同的答案。利用眼部的兩個攝像頭，EMIEW還可以捕捉人類的面部動作，確認(rèn)提問者是否理解自己的回答。例如，當(dāng)聽到回答，如果你擺手，EMIEW會提供另外的信息。

多才多藝的行走機器人Qrio

Qrio為日本索尼公司SONY所研發(fā)的機器人，名字源于“Quest for Curiosity”，是一款集科技與娛樂于一身的夢幻機器人。

Qrio的身高58為厘米，體重7公斤，在多達38個可轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)下，不僅可跳舞、唱歌、踢足球，更可即時調(diào)整姿勢來適應(yīng)各種環(huán)境;透過紀(jì)錄聲音與臉部特征，具有辨識的功能，可與人進行即時互動。

史上最萌妹子的機器人Geminoid F

Geminoid F(F代表女性female)是由日本機器人專家石黑浩制作的一個女機器人?！俺錾凇?010年。Geminoid以20多歲的日俄混血女性為模本，會做出眨眼、微笑、皺眉等65種不同面部表情，皮膚由柔軟的硅膠研制，膚色逼真度極高，更能像真人發(fā)聲、對話、唱歌，遠看幾乎與真美女無異。

此前，在日本上映的一部話劇《櫻花戀》中，Geminoid F首次登臺亮相，與人類女演員一起秀演技。 Geminoid F的聲音和姿勢由后臺隔音室內(nèi)的一位女演員負責(zé)，一個攝像頭負責(zé)探測她的頭部和身體移動，而后再由機器人“復(fù)制”。不過演對手戲的美國女演員布萊耶麗·朗說Geminoid F只是一個機器人，缺少人所擁有的特征，讓她在舞臺上感覺很“孤獨”。

可識別面部表情，能與人類交流的機器人Pepper

Pepper是由法國機器人公司 Aldebaran Robotics 研發(fā)的，這家公司之前生產(chǎn)過可編程的商用機器人 Nao。 Pepper 大約 1 米高，外觀為白色，長相可愛，可以用表情、動作、語言與人類交流，目前已經(jīng)會使用 4500 個日語詞匯。最值得一提的是，Pepper 在交流時可變換語調(diào)。

能識別人類語音、表情可以幫助機器人更快地被人類社會接受，因此語音、表情識別對機器人的發(fā)展至關(guān)重要。以往的機器在識別人類表情方面，都不太理想。這次軟銀在門店推出的 Pepper，可以識別表情，并用表情、動作、語音與人類交流、反饋，可以說是一大看點。不過，Pepper 要在門店從事何種工作、具體如何工作，并沒有公布。

手術(shù)輔助機器人

奧林巴斯開發(fā)出了兩款采用機器人技術(shù)的手術(shù)輔助設(shè)備：“消化器官內(nèi)窺鏡治療輔助系統(tǒng)”和“電動多自由度腹腔鏡”，二者均定位于“微創(chuàng)治療的普及和發(fā)展不可缺少的技術(shù)”。

消化器官內(nèi)窺鏡治療輔助系統(tǒng)，在控制臺上實現(xiàn)遠程操作。它適合用于將內(nèi)窺鏡從***插入消化道，在消化道內(nèi)切除癌癥等病變組織的手術(shù)。與開腹手術(shù)相比，可以實現(xiàn)微創(chuàng)治療。該系統(tǒng)將兩個多關(guān)節(jié)處置工具(持物鉗與高頻電刀)和內(nèi)窺鏡融合在一起，一同插入消化道內(nèi)。手術(shù)醫(yī)生可看著顯示器屏幕在控制臺上遠程操作處置工具，自由操縱三個關(guān)節(jié)。

奧林巴斯的消化器官內(nèi)窺鏡治療輔助系統(tǒng)，電動多自由度腹腔鏡適用于創(chuàng)傷性低于開腹手術(shù)的“腹腔鏡手術(shù)”。這種手術(shù)是在體表的幾個地方打開切口，并從這些地方插入內(nèi)窺鏡(腹腔鏡)和處置工具，以摘除胃、大腸或肝臟的腫瘤等。奧林巴斯配備的功能是，手術(shù)過程中可一直捕捉手術(shù)醫(yī)生希望看到的部位，而不會讓其離開醫(yī)生的視野。內(nèi)窺鏡采用支持3D的產(chǎn)品。腹腔鏡手術(shù)一般由其他醫(yī)生來操作處置工具和腹腔鏡，因此醫(yī)生之間必須進行默契的配合。此次的腹腔鏡利用機器人技術(shù)來幫助醫(yī)生進行這種配合。

行走康復(fù)輔助機器人

豐田推出了為行走等康復(fù)訓(xùn)練提供輔助的機器人“行走練習(xí)助手”和“平衡練習(xí)助手”;以及在家庭生活中幫助主人完成撿拾掉落的物品等生活瑣事的“生活輔助機器人”。

“行走練習(xí)助手”是一款能讓因下肢麻痹而無法自如行走的人練習(xí)步行的輔助機器人。將其穿在病腿上，就能輔助向前邁腿及伸開膝部來支撐體重的動作。具有將腿部穿戴部分吊起的機構(gòu)，可減輕練習(xí)者承受的機器人重量負荷，還可根據(jù)練習(xí)者的恢復(fù)程度改變機器人提供的輔助力度，以及監(jiān)測關(guān)節(jié)角度等行走數(shù)據(jù)，并將步行狀態(tài)以音像方式實時告知練習(xí)者。

開源電動假肢“HACKberry”

日本exiii公司推出了一款性能驚人的3D打印仿生肌電假肢HACKberry ，它可以被智能手機控制，借助智能手機的計算能力，用戶可以根據(jù)自己的需要來進行私人定制。

這款假肢最大的特點是3D數(shù)據(jù)及電路板數(shù)據(jù)等全部實現(xiàn)了開源，從全球任何地方都可下載使用，并且使用3D打印機來制作。能源系統(tǒng)兼容市面上普通的數(shù)碼相機電池，不僅保證了足夠的續(xù)航時間，也為更換電池降低了難度。

由于采用3D打印技術(shù)，HACKberry的手指能根據(jù)對象的不同做出有所區(qū)別的“撿拾”和“抓握”的動作。例如，一個球可以被抓起來，但是勺子或叉子只需用撿拾就可以了。當(dāng)HACKberry的手指聚攏在一起做出捏的動作時，兩個手指之間幾乎沒有任何空隙，這就保證了它甚至可以輕松地捏起一張紙來。

新一代私人交通工具WHILL

WHILL由一小群來自索尼、豐田等知名日企的工程師發(fā)明。它與傳統(tǒng)的輪椅大不相同，造型小巧，寬度僅 60 cm，長約 80 cm，轉(zhuǎn)彎半徑為 70 cm，像一個親切友好的玩具。它的兩個前輪分別由 24 個獨立的小輪組成，此構(gòu)造保證了Whill 的前輪能夠橫向移動，極大縮小了轉(zhuǎn)彎半徑。

WHILL通過四輪驅(qū)動，提高了通過碎石路等不良路況的能力，還可以將活動范圍擴大到現(xiàn)有電動輪椅很難通過的場所;可以輕松跨越最高7.5cm的臺階;并且轉(zhuǎn)彎靈活，在狹小的室內(nèi)移動也很順利。WHILL每次在街上行駛，都將這條路線好不好走作為數(shù)據(jù)積累下來。隨著數(shù)據(jù)積累，地圖上便可呈現(xiàn)出輪椅比較好走的路線。充滿電5小時，續(xù)航24公里，售價約￥50000元。

WHILL操控也非常簡單，符合人體工程學(xué)打造的控制器能方便用戶前進、后退及轉(zhuǎn)向。還可以用鼠標(biāo)或是操縱桿控制，以及通過iPhone的APP遠程操作，將WHILL從很遠的地方叫過來，最高速度和加速度也可以用APP調(diào)節(jié)。為了增強安全性能，WHILL 的背部設(shè)計了尾燈?？紤]到日常出行便利，一些固定背包、水壺的掛扣一應(yīng)俱全。

會躲避障礙物的導(dǎo)盲機器人LIGHTBOT

日本精工(NSK)開發(fā)出了會躲避障礙物的導(dǎo)盲機器人“LIGHBOT”，能幫助視力障礙者在醫(yī)院及商業(yè)設(shè)施等室內(nèi)移動。用戶只要握著機器人的把手行走，機器人會自動識別周圍的墻壁及障礙物等，避開這些障礙物，前往用戶想去的地方。也可以說這是一款配備自走功能的智能步行助力車。

LIGHBOT的把手中內(nèi)置有NSK自主開發(fā)的4軸光學(xué)式力覺傳感器，只要使把手倒向用戶想去的方向，LIGHBOT就會朝著該方向行駛。 機身下部配備有識別周圍墻壁的激光測距傳感器和檢測與用戶視線同等高度的障礙物的距離圖像傳感器，當(dāng)LIGHBOT快要撞上墻壁和障礙物時，會自動修正移動方向。機身下部前方配備紅外線距離傳感器，可以檢測并躲避前進方向上的臺階等較大落差。

LIGTHBOT采用了動作捕捉裝置的距離圖像傳感器和激光測距傳感器，配備一個前輪兩個后輪，左右兩個后輪是獨立的驅(qū)動輪。機身尺寸為長450mm×寬360mm×高1050mm，重15kg。還配備了導(dǎo)航儀功能?？梢愿鶕?jù)錄入的地圖和移動量信息推斷自身位置。利用導(dǎo)航按鈕，從事先錄入的場所中選擇目的地，LIGHBOT就會自動生成從當(dāng)前位置到目的地的路線，并用語音導(dǎo)航。

外骨骼輔助機器人HAL

日本CYBERDYNE公司推出了輔助人體動作的“機器人服裝HAL”，出發(fā)點是增強身體原有的機能，通過電機輔助來減輕腰部負擔(dān)。HAL采用專門設(shè)計，機身重量約3kg左右，在大腿、腰部及腹部纏繞束帶穿戴。該機器人主要由無線LAN(局域網(wǎng))系統(tǒng)、電池組、電機及減速器、傳感器(地板反應(yīng)力傳感器、表面肌電傳感器、角度傳感器)、執(zhí)行機構(gòu)等組成動力傳動采用電機-減速器-外骨骼機構(gòu)的方法。能夠根據(jù)人體的動作意愿自動調(diào)整裝置的助力大小。

HAL接收人體活動指令結(jié)構(gòu)是首先讀取腦神經(jīng)和肌肉系統(tǒng)產(chǎn)生的身體信號，穿上這套機器人服之后，搬運50公斤重的東西就像幾公斤一樣。HAL用途廣泛，主要面向高齡護理、殘疾人輔助、消防及警察等危險作業(yè)，并且加強運動娛樂用途市場的開發(fā)力度。比如使用可以記錄人體活動的機能，把專業(yè)高爾夫選手擊球活動記錄到HAL中，那么穿上這件HAL的人就會同他一樣打高爾夫。

放在口袋里的移動型機器人電話

RoBoHon是夏普于2015年10月份發(fā)布的融智能手機與機器人為一體的移動型機器人電話，并于2016年上半年上市銷售，售價約￥7500元。它配備有基于語音識別技術(shù)的對話功能，可以回答很多問題。比如，問他“你身高多少?”，它會回答：“19.5cm左右”，“你體重多少?”，會回答：“390g左右”。

RoBoHon是很小的機器人，但具有雙足步行功能，可以從坐著的狀態(tài)站起來，還會跳舞。備有電話、讀郵件功能等，可以語音打電話，還可以寫郵件。來電話時，會用舉手、燈光閃爍來通知。利用內(nèi)置的攝像頭可以拍攝照片和視頻，可以將拍攝的照片和視頻通過激光投影儀投影到桌面及墻壁等面上。這些功能大部分可用語音操作。

語音識別及其他AI功能是用云處理，再將結(jié)果返回給RoBoHon來實現(xiàn)。電量減少時，要放在名為“充電椅”的充電器上充電，還可以用普通的手機充電器。夏普對RoBoHon的定位是取代智能手機，成為人手一個的伙伴，還開發(fā)出了攜帶的專用包。夏普認(rèn)為這種小型交流機器人是人型機器人的終極狀態(tài)。不用智能手機語音識別功能的用戶也可以跟寵物、金魚、布娃娃說話。做成人的樣子對于交流而言，至關(guān)重要。

自動疊衣服機器人

Laundroid是日本創(chuàng)新企業(yè)SEVEN DREAMERS花費7年開發(fā)出來的可以把衣服自動疊好的機器人。外表看上去是個洗衣機的樣子，它能幫你在完成洗衣、干燥任務(wù)之后順便整整齊齊的疊好衣物。它內(nèi)部采用了很多復(fù)雜的傳感器，并配套圖像解析、人工智能以及機器臂技術(shù)，傳感器通過掃描衣物布料后得到相應(yīng)的圖像，然后系統(tǒng)軟件會在這些圖形中進行色塊分析和定位，分析結(jié)果可以確定衣物的材質(zhì)、形狀等大量的信息，然后機械臂會根據(jù)這些信息將衣物進行不同方式的折疊。

由于大部分衣物都非常柔軟，形狀大小也不一樣，對于機器的靈活性要求就更高。把40件衣服丟進機器，根據(jù)衣服的不同，它大約要使用3~6個小時來完成折疊工作。在實際演示中，折好一件襯衫花費的時間大約10分鐘左右。目前可識別5種衣物類別：襯衫、T恤、褲子、孩子衣服及毛巾。這款機器人已經(jīng)上市，售價約人民幣15萬元，初期面向洗衣店并逐漸進入到家庭。想象下睡覺前把臟衣服丟進洗衣機，早上醒來已經(jīng)洗好烘干疊好了，確實可以節(jié)約很多繁瑣的工作。

讓農(nóng)活變輕松的輔助機械臂

久保田開發(fā)的“Raku Vest”是一款能為老齡化日益嚴(yán)重的日本農(nóng)村家庭提供幫助的機械臂。作用是在葡萄栽培等農(nóng)業(yè)勞動中為需要頻繁抬高手臂完成的作業(yè)提供輔助。穿著Raku Vest張開雙臂的動作是通過后背上的板簧實現(xiàn)的，并未采用由軸和軸承組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。雖然看上去就像背了個背包，但實際是用很粗的網(wǎng)帶固定的，因此產(chǎn)品的重量不會壓在腰部。

RakuVest使用4節(jié)5號電池，重量也只有將近4kg。用于手臂固定和解鎖的電磁閥利用干電池驅(qū)動而不使用馬達，這為輕量化做出了很大的貢獻。手臂鎖定機構(gòu)是它的一大特點，手臂長度和肩部支撐角度可通過手?jǐn)Q螺釘來調(diào)節(jié)，設(shè)計簡單，沒有拘束感。在研發(fā)過程中在葡萄種植戶那里反復(fù)試驗改進，做到了簡單、方便、舒適。通過久保田遍布日本的營業(yè)網(wǎng)點，可以方便的購買到。根據(jù)反應(yīng)穿上Raku Vest干好幾個小時農(nóng)活也不會覺得累。

用于核電站燃料提取的機器人

日立制作所開發(fā)出了水中行走游泳型機器人和形狀可變型機器人。這兩種機器人被用作福島第一核電站燃料提取作業(yè)的遠程操作裝置，用于各種調(diào)查。均配備攝像頭，可通過遠程控制在人無法進行作業(yè)的空間行走，調(diào)查冷卻水泄漏點及燃料狀態(tài)。水中行走型用在輻射較低的地區(qū)，形狀可變型用在輻射較高的地區(qū)。

水中行走游泳型機器人具有2個帶式驅(qū)動輪和6個螺旋槳型推進器，用于調(diào)查環(huán)形弛壓室等充滿水的發(fā)電站建筑內(nèi)部?？蓪崿F(xiàn)三種動作：(1)利用帶式驅(qū)動輪(履帶)的地面行走、(2)使用6個螺旋槳型推進器的三維方向游泳、(3)用推進器將機身按在墻面、靠履帶行走的壁面行走。

推進器在與履帶垂直的方向上有4個，在與履帶平行的方向有2個。機器人的外形尺寸為330mm×605mm×450mm，重量為31.5kg。游泳時的最大推力為7kgf，地面行走時的最大速度為50mm/sec(3m/min)。

人形機器人駕駛摩托車

2015年東京車展上雅馬哈首次公開了能夠駕駛兩輪摩托車的自動駕駛機器人“MOTOBOTVer.1”。它完全可以自己駕馭摩托車，無需對其做任何改裝?？梢哉莆胀ㄟ^摩托車速度及發(fā)動機轉(zhuǎn)數(shù)等車輛工作情況獲得的信息，以及通過加速度傳感器和陀螺儀傳感器獲得的姿勢信息等，控制6個致動器自主行駛。目前直線行駛最高時速已經(jīng)達到106km/小時。

MOTOBOT的重量約為45kg。駕駛時為前傾姿勢，此時肘部、膝部、腰部的角度 都是固定的，因此無法直立。機器人利用右手和右臂安裝的兩個致動器操作油門和前制動器。制動桿中安裝了像手指一樣的部件，通過手臂中的致動器來拉動。利用左臂安裝的致動器來操作離合器桿。操作車把的是胸部安裝的致動器。右腳部分安裝的致動器用來操作制動踏板，左腳部分安裝的致動器用來操作換檔踏板。這6個致動器利用背部配備的計算機控制。

MOTOBOT的用途主要有兩點，一是研究提高車輛的主動安全性;二是MOTOBOT產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，研究人車交互的無人駕駛技術(shù)。目前可進行直線行駛、蛇行行駛和轉(zhuǎn)彎。今后將追加高精度GPS及各種傳感器等，用來識別自身位置。通過基于人工智能的機器學(xué)習(xí)功能，讓MOTOBOT自己判斷賽道的最佳線路及機器性能極限。

MOTOBOT的目標(biāo)是，賽道單圈成績戰(zhàn)勝被評價為“史上最偉大的車手”的意大利選手瓦 倫蒂諾?羅西，羅西的最高速度超過300km/h，并且具有憑借巧妙的身體重心移動和油門控制隨心所欲地操作摩托車的出色能力。開發(fā)團隊堅信，通過面向?qū)ｉT用途進行開發(fā)，機器人能發(fā)揮超越人類的性能。以后也可以擴展到水上摩托和雪橇等。

歐姆龍乒乓球機器人

歐姆龍2015年發(fā)布了新型乒乓球機器人，會在球臺上顯示機器人擊球的落點，幫助人類接球，并且能夠把球擊回到各種位置。機器人回球的落點會顯示在乒乓球臺上，因此人與機器人可以輕松地連續(xù)對打。歐姆龍的開發(fā)目標(biāo)是讓機器配合人類并產(chǎn)生默契，不僅提高工作效率，還要提高人的積極性。

機器人通過立體攝像頭觀測乒乓球的三維位置，根據(jù)乒乓球的位置變化計算出球速，然后根據(jù)速度變化及軌跡計算出球的旋轉(zhuǎn)速度和方向。只有這些步驟在1/1，000秒的時間內(nèi)完成并精準(zhǔn)同步，機器人才不會失球。通過精確控制，對手如果擊出一個慢球，機器人就回一個慢球;如果對手打出一個快球，機器人也回擊一個快球;無論對手是大人還是孩子，機器人總能打出讓對方接得住的球。

機器人通過3D視覺系統(tǒng)觀測并計算球的位置。集成策劃是日本產(chǎn)業(yè)界提出的概念，即從產(chǎn)業(yè)的角度，把用戶需求、技術(shù)和服務(wù)結(jié)合起來，根據(jù)實際的應(yīng)用場景做出整體的策劃，再導(dǎo)入不同形態(tài)的機器人，盡量在當(dāng)前的技術(shù)和成本條件下發(fā)揮機器人的作用。