比爾·蓋茨:機器人、褲子和蜜蜂
當聽到“機器人”這個詞時,你會想到什麼?可能是一種金屬人型機器——比如《星球大戰》裡的C-3PO,《傑森一家》(The Jetsons)裡的機器人女傭羅西,或者是一個具有威脅性的終結者機器人。
在哈佛大學的一個實驗室裡,我看到了一些令人驚訝的發明,它們挑戰了我們對機器人的普遍印象。有一個機器人,像一隻手套一樣被我戴在手上。另一個你可以把它像褲子一樣穿上。有些機器人有海綿狀的手臂,可以撿起最精巧的物體。還有其他小巧輕盈的機器人,它們可以像昆蟲一樣,用紙一樣薄的翅膀飛向天空。
機器人領域中正在發生令人興奮的創新,這些不可思議的發明正是有力例證。它們也提醒我們,雖然科幻小說作家可能會讓我們對有終結者式機器人的未來感到恐懼,但機器人技術的發現對改善我們的生活有更大的潛力。他們可以提供物理上的支持和幫助,幫助進行搜救工作,並應對醫療和其他技術挑戰。
走進哈佛大學生物設計實驗室創始人康納·沃爾甚博士(Dr. Conor Walsh)的實驗室,我遇到了一位戴著機器人護腿走在跑步機上的研究人員。這些護腿是康納和他的團隊研發的一種護甲,用於幫助因由中風或疾病導致脊髓損傷或活動障礙的患者恢復活動功能。對於健康的人來說,這種護甲可以幫助減輕消防員、工廠工人和士兵的身體負擔。
雖然堅硬的機器人外骨骼多年前就可以達到相同的效果,但這種護甲的不同之處在於它很柔軟。康納和他的團隊將來自工程學、工業設計、服裝和醫學領域的研究人員聚集在一起,出了一種特殊設計的服裝,它既在性能上做了提升,又足夠輕便,不會讓使用者感到疲勞。
康納的另一項發明是一種柔軟的機器人手套,他邀請我試戴了一下。當我試著拿起一個咖啡杯的時候,這只由充氣管支撐著的黑色手套輕輕地幫我抓住了杯子。對於因中風或疾病致殘的人來說,這項技術可能會改變他們的生活,幫助他們完成基本的任務,如吃飯和喝水,甚至寫作。
我還見到了哈佛大學微機器人實驗室的創始人羅伯特·伍德博士(Dr. Robert Wood),他的團隊主要關注仿生機器人。他最著名的發明是機器蜜蜂(RoboBee),這是一種會飛的微型機器人,只有回形針的一半大小,重量不到十分之一克。一些型號的機器蜜蜂能夠從在水下游泳轉換到在空中飛行。他們還在研究如何讓成群的機器蜜蜂相互交流並協調行動。
可以肯定的是,我們很容易想像這樣一個小且可能具有隱匿性的發明,可能會被用於邪惡的目的。然而,羅伯特的團隊設想未來微型飛行機器人可以在農業、搜救任務、監控和氣候監測中發揮有益的作用。他們的研究也有可能應用到其他領域。例如,用於製造這種小型機器人的技術可以用在醫療領域,為內窺鏡手術製造小型手術設備。
在實現這些有益作用之前,羅伯特的團隊必須解決一些棘手的技術難題。一個關鍵問題是如何為小型飛行機器人提供動力。目前,每個機器蜜蜂都被拴在一根連著電源的細電線上。目標是找到一種方法獲得動力,讓每個機器蜜蜂都能獨立行動。目前還沒有小而輕便的電池,所以他們正在自主探索製造這種電池的方法。
羅伯特研究的另一個神奇的領域是軟機器人。他的團隊想要創造一種通體柔軟的新型機器人——沒有任何例如電池或電子系統的剛性部件。他們的第一個發明是一個綽號為“十月機器人”(Octobot)的3D打印機器人,它柔軟、可以獨立行動、通過化學方法供電。他們最近還開發了一種用於深海研究的軟機械臂。到目前為止,研究潛艇用的機械手臂都是由堅硬的材料製成,缺乏捕捉水母和其他脆弱海洋生物的靈活性。新型的柔軟手臂將使水下研究人員能夠輕輕地拿起一些嬌弱的水生生物,而不會傷害到它們。
我很高興看到正在這兩個哈佛實驗室進行的研究,並且與許多熱衷機器人技術的年輕學生交談。毫無疑問,我們將在未來幾年裡聽到來自他們的更多驚人發現。我迫不及待地想要更多探索機器人研究這一飛速發展的領域。