如果科学家们希望部署逼真的人形机器人,他们必须构建出每一个人体特征的人造版本。我们人类的皮肤对我们逼真的外观至关重要。
因此,日本科学家周四在《Matter》杂志上表示,他们在这一领域取得了一些进展。他们展示了一种涂有“活皮肤”的机器手指,这是一种由真实的、活的人类细胞制成的皮肤原型。
东京大学教授竹内正二在一份声明中说:“我认为活体皮肤是让机器人拥有生物外观和触感的最终解决方案,因为它是覆盖动物身体的相同材料。”
这种材料看起来和摸起来都像人类皮肤,因为它是由天然皮肤细胞构成的。它还可以自愈和排斥水。当附着在机器人上时,这种类型的皮肤薄片可以治愈自己的割伤和擦伤,就像正常的人类皮肤一样。
尽管Takeuchi说,研究小组“对皮肤组织与机器人表面的契合程度感到惊讶”,但研究人员警告说,“这项工作只是生产覆盖活体皮肤的机器人的第一步。”
新制造的机器人皮肤仍然不如普通皮肤那么坚韧,需要额外的帮助来维护自己。研究小组还计划在未来将毛囊、指甲和正式的汗腺纳入研究范围。
然而,Takeuchi仍然专注于创造这种类人机器人皮肤的主要原因。目前用于构建人造人的硅胶皮肤无法复制人体形态。因此,为了提高讨人喜欢度和亲缘关系,让它们尽可能地像人类一样是至关重要的。
这是一个挑战,需要偏离标准,以一种新的方式进行发明。例如,硅胶皮肤不能产生细微的差别,如灵活的毛孔或随着年龄增长而出现的皱纹。
科学家们将一根普通的机器手指浸泡在一个充满特定液体的圆柱体中,这种液体为自然皮肤的生长提供了适当的条件。
这种溶液中含有胶原蛋白和“人类皮肤成纤维细胞”。这些成纤维细胞只是研究人员使用的皮肤细胞。胶原蛋白和成纤维细胞的混合物在机器手指周围收缩,像皮肤底漆一样紧紧包裹着它。这是皮肤的初始层。
第二层用一种叫做人类表皮角质形成细胞的新型细胞系取代了成纤维细胞,这种细胞系占我们身体最外层皮肤的90%以上。最后,一旦角质形成细胞粘附到成纤维细胞引物上,整个过程就几乎完成了。最后,机器人手指的皮肤也有了皮肤。
竹内说:“手指刚从培养液中出来,看起来有点‘汗湿’,”他补充说,“因为是电机驱动手指,所以听到电机的咔哒声与看起来像真的手指的声音和谐一致,也是一件有趣的事情。”
尽管该团队的原型仍处于早期阶段,但它有可能成为下一代机器人技术的重要一步。爱游戏备用该团队认为,通过将感觉神经元融入到他们的活皮肤概念中,他们可能有一天会冒险进入人形机器人建筑的心理方面。