电影里的机械手臂，和现实究竟有多大区别？

Posted 2020-10-19

在《王牌特工2：黄金圈》中，最夺人眼球的已经不再是Kingsman能当防弹盾牌的雨伞和能发射×××的手表，而是反派特工的机械手臂。

查理的机械手臂能开车、开枪还能开定位发送信息，可以说是科幻电影中机械手臂的标配。

科幻电影中各种各样先进的机械手臂引发了人们对这种产品的美好幻想，可现实往往是残酷的。

以下是想象中的机械手臂：

以下是现实中的机械手臂：

没错，科幻电影中的机械手臂和现实中的机械手臂还是有着很大的区别的。电影中的机械手臂集成多种技术，可以上天入地，但现实中的机械手臂属于机器人中的一种，属于轻便、应用广泛的自动化机械装置。通常被应用在工业制造、军事等等多个领域。

现实中的机械手臂还没正式的走入民用领域，成为人们日常生活中的标配。不过随着科技的发展，机械手臂也发展出了很多新奇的用途，并且在越来越接近我们想象中的机械手臂。

机器人DJ，真的不是人

机械手臂能做到什么？

以往的机械手臂，可以拧螺丝、安装汽车，但有没有想象过，机械手臂在夜店打碟是什么样？

最近在布拉格的一家夜店，就出现了这样的奇景。站在DJ台上的不是人类，而是一架机械手臂，台下的听众还可以通过夜店App来选择歌曲和节奏，让机械DJ放置CD。

实现这项技术并不困难，机械手臂和瑞士×××有些类似，“刀头”可以更换成各种东西，用于激光雕刻、安装零件等等。自然也可以换成唱片唱针来打碟。

如果想听点舒缓的，也可以听听机械手臂弹奏的钢琴曲。在美国乔治亚理工学院，研究人员研究出了一种可以由肌电信号控制的机械手臂，让一位失去一只手臂的钢琴家可以双手一起弹奏钢琴。

在工业、军事之外，机械手臂开始发展出多种形态，进入娱乐、残疾人辅助等等多个领域，这样看来，机械手臂距离想电影里一样发射炮弹，只差安全审核的距离了。

翻山越岭、可知可感，只靠一条手臂就能做到

所以究竟是什么让机械手臂一步步接近我们想象中的样子呢？

首先是因为工业4.0的发展，机械手臂开始变成了智能机械手臂。以往植入机械手臂的程序只能让它们按照设定好的程式移动，但通过本地AI芯片和深度学习算法，机械手臂可以在本地分析传感器收集的数据，并做出相应的回馈。

最简单的，工业用机械手臂可以学会为不同重量的物品分类，并且牢牢的捡起并抓住物品。复杂一点的，纽卡斯尔大学甚至推出了一款带摄像头的机械手臂，通过摄像头采集的画面，机械手臂可以明白自己要做什么。比如摄像头捕捉到了一杯啤酒，机械手臂就会将啤酒拿起来喝掉。当然了，个人认为这种东西比起机械手臂来更像是寄生兽……

第二，是机械手臂正在把多种传感器利用起来，实现多种多样的功能。对自动驾驶和机器人的研究也带动了传感器的发展，传感器们正在变得更小，也能捕捉到更多样的数据。

像是压力传感器，让手臂主人真实的感受到物品的“触感”。还有一种机械脚，带有七个传感器去收集地形和活动数据，帮助残疾更好的适应每一种地形。

还有一项重要的发展，是对脑电、肌电信号研究的成熟。脑机接口不仅可以做到意念打字这种超级科幻的事情，更适合把脑电、肌电信号连接在机械手臂上，让残疾人可以简单的控制的控制机械手臂，甚至感知到机械手臂带来的“感觉”。

机械手臂，会不会是你的第一台真·家用机器人？

在实验室中，还有着各种各样的机械手臂：能写字的、能画画的、能做菜的。这些机械手臂有的只需精密的工业设计，有的蕴含着复杂的人工智能算法。

问题是，这些机械手臂会在什么时候离开工厂和实验室，真正的来到我们身边？或许会有以下几种可能：

一、定制型机械手臂

所谓定制型机械手臂，是为了实现某种功能特意为机械手臂设定程式和硬件。比如在运动训练场中可以出现为乒乓球、羽毛球发球的机械手臂，以及开头提到的DJ机械手臂。实现这些功能不需要太严密的动作，有一定的容错率也无大碍。目前的技术已经可以实现，只是需要考虑成本问题。

二、功能辅助型机械手臂

以上提到的很多案例都属于这一类机械手臂：和电影中一样有着五根手指，作为智能义肢帮助障碍者的生活。虽然目前肌电信号控制还不够成熟，但加以AI和传感器的辅助，智能义肢已经很好的帮助人们。但碍于重量和电池续航，功能辅助型机械手臂的实用性略低于普通义肢。

三、危险作业型机械手臂

人们研究智能机械手臂的终极目的之一，一定是想利用这种轻量级的钢铁机械完成一些对于人类来说危险的事情。比如拆解×××、接触腐蚀性化学物质等等。目前看来，或许这项用途会来的最快。

人们常说，科幻作品是现实科技发展的预言。在电影里看了几十年的机器人，至今却没能真正拥有一台自己的机器人，可能是很多科幻迷心中的遗憾。

不过看了看目前机械手臂的发展，或许我们可以把目标放低一点，暂时忘记会唱会跳的机器人，先把一台更实用的机械手臂搬回家。