丽莎老师讲机器人之液态机器人怎么帮助人类？

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在1991年上映的电影《终结者2：审判日》中，未来机器人和人类发生了一场大战，超级电脑“天网”为了阻止人类领袖康纳，派出了机器人T-1000从未来穿越到20世纪末追杀少年时期的康纳，与此同时，成年的康纳也派出了机器人T-800——由阿诺·施瓦辛格饰演的机器人男主回到过去，保护年幼的自己，一场大战就此展开。
相信只要是看过这部电影的人，都会对电影里的反派机器人T-1000印象深刻。它可以随意变形成任何形状，被子弹打中或者融化后，又可以重新复原，十分不可思议。
现在，T-1000这样的机器人将不再是神话，它可能成为现实！科学家们发现了一种简单的复合液态金属，它可以“吃掉燃料”，自行运动和改变形状。因此，研究者们将其命名为液态金属软体动物。虽然和电影中人形的T-1000还有一些差距，但是它为液态金属机器人的未来铺平了道路。
前景广阔的液态金属
说起液态金属，很多人第一个想到的是水银，也就是金属汞，它是常温常压下唯一以液态存在的单金属。由于汞在常温下就能蒸发，且汞蒸汽和汞化合物多有剧毒，所以人们一度对液态金属有着很深的刻板印象，这阻碍了人们对液态金属的关注。
实际上，除了水银，还有许多合金在室温甚至很低的温度时，也是液态的，比如镓铟合金（以一定配比制成合金后，在室温下呈现液态）。复合型液态金属，尤其是镓基液态金属现在被视为一种未来材料，它既有固体金属一样出色的导电性，又可以像水一样自由流动，而且通过人为调控（改变金属组成和配比等），可以成为不同性能的优化材料，从而在工业和医学等多领域有着广泛的应用前景。
首先把液态金属引入工业领域的就是计算机散热问题。随着现代科技的发展，计算机的运算速度越来越快，更高的运算速度意味着更多的热量，因此计算机的散热成了阻碍计算机芯片发展的难关。液态金属的热导率非常高，可以实现更加高效的热量输运，并且拥有极限散热能力。特别是液态金属的沸点在2000℃左右，能够经受很高温度而不会被汽化。
另外，人们还可以利用液体金属来打印金属电路，实现电路的快速制造。液态金属飞溅到了研究员的电脑屏幕上，结果一些金属残留在电脑屏幕上，根本擦不下来。研究人员就此发现了液态金属材料在不同的基底表面上的粘附性存在巨大差异。当液态金属被涂覆在特定的基底表面上，粘附性很大时，它就会固定在上面，就可以随意打印出任何图案。
最后，液态金属还可以应用在医学领域，来连接受损的神经。神经网络遍布于人体全身，神经损伤与断裂在医学上极为普遍。当前，治疗周围神经损伤主要的方法是自体神经移植，但该方法却受到供区神经来源不足、供区神经功能丧失，以及供区神经结构和尺寸不匹配等限制。因此，寻找合适的神经移植替代物一直是神经修复领域中的重大挑战。
由于神经的功能主要是通过电信号的传输和响应来实现的，使用液态金属作为高传导性神经信号通路，可以使神经信号在神经元间持续不断地传递，大大加速神经的修复过程。
柔性机器人
了解完神奇的液态金属，让我们来了解了解柔性机器人。所谓柔性机器人就是指可以在不同形态之间自由可控转换的可变形机器人。由于液态金属是一种不定型金属，可看作由正离子流体和自由电子气组成的混合物，英国苏赛克斯大学的研究人员就曾使用外加电场控制液态金属内电荷的排布，从而控制液态金属的形状，外加电场并不是固定的，可以通过电脑程序随时改变，因此研究人员可以灵活地控制液态金属的形状和运动。
不过，人为控制液态金属并没有什么好惊奇的。真正让我们感到意外的是液态金属，它可以“吞食”金属铝，然后保持1到2个小时的运动状态。实际上，金属铝和镓基液态金属接触时，金属铝中的电子流向镓基合金，造成不同部位的电荷产生差异，从而引起液态金属的运动。而且实验中的液态金属是置于氢氧化钠溶液中的，被液态金属“吃了”的铝也会和溶液发生反应，产生氢气，进一步推动液态金属运动。
研究人员们发现，在预先设计好的金属运动管道里，液态金属软体动物可以根据管道的大小和方向，自行改变形状，真正让科学家们看到柔性金属机器人的未来。因为液态金属软体动物不需要外加任何电场，它完全是自主运动的。这为科学人员提供了一个新的思路，柔性的金属机器人终于可以摆脱电场的束缚，变得更加自由了。如果沿着这个方向继续研究，实现T-1000那样的金属机器人也是有可能的。
当然，一切的科学研究都离不开实际应用的推动。得益于液态金属可变形的特点，未来，液态金属机器人可以用于特殊任务，例如搜寻和救援地震灾民，因为他们可以改变形状，在门下滑动，进入人类无法进入的空间。而且，科学家也在积极研究沿着血管或腔道运动的柔性机器人，帮助人类清理血管或者肠道等，“顺道”还可以做个药物递送和微创手术什么的。

丽莎老师讲机器人之机器人领域十大前沿技术

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1.柔性机器人技术

2.液态金属控制技术

3.生肌电控制技术

4.敏感触觉技术

5.会话式智能交互技术

6.情感识别技术

7.脑机接口技术

8.自动驾驶技术

9.虚拟现实机器人技术

10.机器人云服务技术

丽莎老师讲机器人之美甲机器人

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每个人都有一颗爱美的心，特别是对于女孩子来说，每个女孩子都想拥有天使的容貌和魔鬼的身材。除了发型设计和化妆之外，美甲也是每个女孩子必不可少的一个环节。现在街上有了大大小小的美甲店，美甲师也数不胜数，但是人工美甲除了要花上大量的时间外，做出来的效果有时候也差强人意，而且想要做一副款式独特的美甲还要花上不少费用。
随着科技的进步，美甲再也不仅仅是人工完成，机器人现在也能做美甲了。这款机器人是由日本的一家公司研发出来的。说是机器人，其实就是一个简单的机器臂，操作起来非常方便，只需要打开机器开关，就能做美甲了。
美甲机器人的原理就是操纵带有指甲油的小刷子在指甲上涂抹，待干透后再进行一次涂抹，之后转移到仪器下再次添加颜色，最后镶上自己喜欢的图案。这样一来，颜色亮丽，款式独特的指甲就完成了。
美甲机器人唯一的缺陷就是只会按照规定来添加颜色，做出图案，这种生硬单一的操作让做出来的美甲机器缺乏个性美，达不到很好看的效果。但是相信科技地不断进步，机器终将会代替人的，可能会在设计上不断地优化和精进，并且最终达到让人们满意的效果。

丽莎老师讲机器人之机器人完美自主导航

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2013 年，波士顿动力公司为美国国防部高级研究计划局 (DARPA) 的一项挑战赛创造了 Atlas 机器人，它能走能跑，草地、雪地、碎石地都不在话下，甚至能做 360 度后空翻。
尽管有这么好的敏捷度，Atlas 机器人在走路时仍然很容易摔倒，尤其是当地面不平整时，双足机器人很难计算他们的脚应该放在哪里才能保持平衡。
这是因为，Atlas 机器人走的每一步都必须由人类操作员决定，并通过用户界面输入。
编程让机器人在平坦的地面上行走已经够困难的了，但是佛罗里达人类与机器认知研究所 (IHMC) 自2016年以来一直在围绕一个更大的挑战：确保双足机器人能够成功地在崎岖的地形上行走。
IHMC 发布的最新视频，展示了这个领域的最新进展：机器人可以通过自主步伐规划算法，在狭窄的地形中自主导航了！
视频中，IHMC 开发的自主步伐规划 (autonomous footstep planning) 程序正在波士顿动力公司的 Atlas 机器人和美国宇航局开发的 Valkyrie 机器人上运行。
视频展示了机器人在一堆煤渣块上面行走，甚至能穿过更窄的路径，由于导航选项有限，路径越窄导航就越困难。
操作人员为机器人指定一个开始点和一个结束点，然后映射所有可能的路径，评估每个路径的成本，选择一个最好的路径，最终到达目标点 —— 所有这些都发生在快速的现代硬件上。
利用 IHMC 的算法，这些机器人还可以快速适应环境变化和路径障碍，甚至能够在一条 “独木桥” 式的狭窄路径上行走。
该算法使用机器人的传感器对环境进行调查，并将环境分割成多个部分。每个部分都被分解成一系列的多边形，从而创建一个环境模型，这样机器人就可以规划出从起点到目标点的每一步。
研究人员表示，还有很多工作要做 ——Atlas 机器人在狭窄小路上自主导航行走的成功率是 50%，在崎岖地形的成功率达到 90%，而在平坦地形的成功率接近 100%。
研究人员计划提高路径规划的速度和能力，在迷宫和看不见的目标环境中测试，第一步是加入一个身体路径规划器。
为了在一个杂乱或复杂的环境中行走，双足机器人必须要能够找出他们可以把脚放在哪个位置，而且需要快速完成这个过程。在参加 DARPA 机器人挑战赛时，IHMC 团队需要让人类操作员通过一个用户界面来指导 Atlas 的每一步放在什么位置，这个过程非常缓慢，给操作员带来了很大的负担。
一旦脚步放错，机器人就会跌倒 ——IHMC 的 Atlas 机器人在最后一场决赛时毫无预兆地跌倒了……
在这个最新研究中，研究人员使用传感器获取机器人周围环境信息，生成点云，然后将点云分割成平面区域，以更紧凑的形式表示来自传感器的大量数据。
点云环境模型。有了这个环境模型，目标就变成了规划一系列的脚步，让机器人的初始点走到最终目标。
为此，研究人员使用基于图的搜索技术，如 A* 算法，图中的每个节点代表一个脚步。当展开一个节点时，对 x 和 y 平移进行网格搜索。
在此基础上，考虑前一步的平移和旋转，并评估每一步的成本，确定下一步的最佳位置。
通过正确的调优和检查，这种方法适用于各种各样的环境。例如与平地上，它可以很快地规划目标，成功率接近完美。
当穿越崎岖的地形时，规划速度也相当快。目标位置的改变会机器人避障的最佳路径。机器人还能够利用规划算法挤着穿过狭窄的通道。
在这种环境下，为了避免与环境发生碰撞，机器人不得不几乎完全转向一侧。部分脚印在环境中提供额外的落脚位置，允许机器人在更复杂的地形中行走。
机器人还可以重新规划路径。例如，当 路径被阻挡时，它可以重新回到目标的新路径。
最后一个任务是台阶高低不平的环境，目标地址是较高的平台。Atlas 能够规划它的路径先踩较高的煤渣块，然后回到较低的煤渣块，一高一低地走，直到到达目标。
Atlas有望成为身手灵活、自主导航的灾区救援机器人
Atlas 机器人的控制、感知和规划算法，使机器人具备了在平坦、粗糙和狭窄的路径上自主导航的能力，这对于帮助灾区救援很重要，因为在灾区，倒塌的瓦砾使得传统的救援服务难以进入。

丽莎老师讲之人工智能十大发展方向之二

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丽莎老师讲机器人之人工智能十大发展方向之一

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丽莎老师讲机器人之人工智能十大发展方向之二

错补偿提供基础。

丽莎老师讲机器人之人工智能十大发展方向之一

丽莎老师讲机器人之专为太空探索设计的跳跃机器人

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苏黎世联邦理工学院和苏黎世应用科学大学的团队正在欧航局测试这款机器人。这款机器人被设计能在这种低重力环境下工作的机器人。在外太空环境下，跳跃可能是一种有效的运输方式。
机器人能够使用有弹性的四条腿走路或跳跃。研究人员通过将其连接到一个模拟月球引力的实验台上让它练习跳跃技巧。
跳跃是一回事，而控制其运动和着陆又是另外一回事。对此，团队采用了一个反作用轮的设计来帮助控制机器人的跳跃。它可以加速和减速，从而在机器人自身引发一个相等和相反的反应。

丽莎老师讲机器人之外骨骼紧身衣

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说起外骨骼，很多人肯定会想到钢铁侠，样式够帅，能力够拽，穿上它就能像铁人一样去战斗。
美国一家科研机构所研发的机械外骨骼，不仅像蝙蝠衣一样黑，穿上能像蝙蝠衣一样有型，关键是，还能向你的四肢和身体传输动力，别说普通人穿上瞬间战斗力飙升，就算老年人甚至行动不便的人，在外骨骼的帮助下也能站如松、行如风。
这套外骨骼不像其他外骨骼一样硬邦邦，柔软舒适的弹性材质让它适用于绝大多数人的体型。
通过运动传感器、加速传感器和陀螺仪来探测用户四肢和身体的速度和角度，当需要帮助时，只要按下电源，就能帮你精确的完成规定动作。
跑步时能帮你跑的更快，跳高时能帮你跳的更高，老年人穿上这种外骨骼，走路、爬楼梯，再也不会感受到那种四肢不听使唤的无力感。
据说，这套外骨骼最初是美国国防部高级研究计划局发起的一个项目，他们原本想要研发一种能帮助士兵减轻压力和伤害的轻便战衣。
没成想研发出来之后的外骨骼能够造福更多的人，尤其是在老龄化日益严重的今天，老年人能依靠的不只有拐杖和轮椅，还有外骨骼。