北京
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大家想象這樣一個(gè)場(chǎng)景：
你的機(jī)器人管家，
正在幫你做菜。
咔嚓一聲，它的手指被刀劃了個(gè)口子，
外殼開(kāi)裂，電線(xiàn)外露。
但它依舊面無(wú)表情繼續(xù)切菜，直到潤(rùn)滑油
滴進(jìn)你的土豆絲，手臂短路冒煙。
如果換做是你，大腦還沒(méi)反應(yīng)過(guò)來(lái)，手早就縮回來(lái)了。
發(fā)現(xiàn)問(wèn)題出在哪吧。
現(xiàn)在的機(jī)器人，沒(méi)有痛感。
有人會(huì)說(shuō)，可以給機(jī)器人加上傳感器呀。
但這樣回路太長(zhǎng)了：
傳感器感知到壓力 -> 發(fā)信號(hào)給CPU -> CPU苦思冥想 -> 下達(dá)指令給手臂
這中間哪怕延遲零點(diǎn)幾秒，幾萬(wàn)塊錢(qián)的機(jī)械臂可能就報(bào)廢了。
人類(lèi)面對(duì)危險(xiǎn)時(shí)，之所以有極快的反應(yīng)速度，是因?yàn)樽叩募顾璺瓷?，大腦事后才會(huì)收到通知。
最近，香港城市大學(xué)的于欣格教授團(tuán)隊(duì)，突破了這個(gè)難題。
他們?yōu)闄C(jī)器人設(shè)計(jì)了能感知疼痛的皮膚：NRE-skin（神經(jīng)形態(tài)機(jī)器人電子皮膚）。
這套皮膚采用了四層分層架構(gòu)。最外層像人類(lèi)表皮一樣抗造，下面則藏著類(lèi)神經(jīng)電路。
當(dāng)你輕輕觸碰機(jī)器人，皮膚會(huì)產(chǎn)生電脈沖，將信號(hào)送到CPU，然后識(shí)別位置和力度，再?zèng)Q定動(dòng)作和表情。
機(jī)器人會(huì)回應(yīng)你一個(gè)微笑、點(diǎn)頭或者輕輕回應(yīng)。
當(dāng)你增加力度，脈沖頻率也隨之提高，機(jī)器人就會(huì)知道：這不是簡(jiǎn)單觸碰了。
當(dāng)外力超過(guò)設(shè)定的痛覺(jué)閾值，皮膚就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高壓脈沖信號(hào)。
這個(gè)信號(hào)直接調(diào)用電機(jī)控制器，繞過(guò)CPU，瞬間觸發(fā)反射動(dòng)作。
毫秒級(jí)縮手、躲避、回撤。
不商量、不思考、不猶豫。
先保命。
還有兩個(gè)神奇的點(diǎn)，讓機(jī)器人特別像真正的生物。
第一，NRE皮膚竟然有“脈搏”。
它每隔75到150秒，就會(huì)向系統(tǒng)發(fā)送一個(gè)微小的電脈沖。
目的是不斷向大腦報(bào)平安。
一旦皮膚被割破，這個(gè)脈沖就會(huì)消失。
第二，痛覺(jué)是分區(qū)調(diào)節(jié)的。
手指的疼痛閾值低，更敏感。軀干的閾值高，更皮實(shí)。
不只是為了像人，這更是工程上的智慧。
如果我們?nèi)祟?lèi)的皮膚受損了，最少也需要幾天來(lái)愈合。
機(jī)器人就沒(méi)那么復(fù)雜了，更換NRE皮膚，就像換手機(jī)殼一樣簡(jiǎn)單。
它采用了磁性快拆設(shè)計(jì)，把壞的那塊撕下來(lái)，新的吸上去，瞬間又行了。
NRE皮膚如何瞬間定位到哪一點(diǎn)在疼呢？
研究員高育育博士從人體神經(jīng)連接里找到了靈感，從而設(shè)計(jì)了三層信號(hào)編碼系統(tǒng)：
第一層：整塊皮膚分為幾個(gè)大區(qū)，每個(gè)區(qū)的脈沖形狀不同，有的是尖峰狀，有的是圓頂狀。
第二層：每個(gè)大區(qū)內(nèi)再分小區(qū)，不同小區(qū)的脈沖寬度不同，有的短促，有的稍長(zhǎng)。
第三層：每個(gè)小區(qū)內(nèi)的獨(dú)立像素點(diǎn)，都有獨(dú)特的脈沖高度。
從由粗到細(xì)的三層編碼中解碼，機(jī)器人瞬間就能知道：是右手食指第一個(gè)關(guān)節(jié)的背面被輕輕撫摸。
這種設(shè)計(jì)，讓大面積鋪設(shè)皮膚變得非常簡(jiǎn)單。
為什么痛苦是機(jī)器人的必修課？
聊到這里，你可能覺(jué)得：這不就是為了省點(diǎn)維修費(fèi)嗎？
其實(shí)，這一步的認(rèn)知跨度，比你想的要深得多。
疼痛，是關(guān)于邊界的契約，是共情的底層協(xié)議
高育育博士表示：如果機(jī)器人自己都不知道受傷是什么感覺(jué)，它就永遠(yuǎn)無(wú)法站在人類(lèi)的角度，去思考交互的安全性。
一個(gè)能被燙傷的機(jī)器人，才會(huì)懂得給老人遞熱水時(shí)要慢一點(diǎn)。
感受疼痛，是機(jī)器人從工具進(jìn)化到伙伴的關(guān)鍵里程碑。
當(dāng)機(jī)器人學(xué)會(huì)了自愛(ài)，才能學(xué)會(huì)如何溫柔地對(duì)待這個(gè)世界。
需要被保護(hù)的， 從來(lái) 不是機(jī)器人，而是人類(lèi)自己。
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