畫皮走進(jìn)現(xiàn)實？微笑機器人臉由活體人類皮膚細(xì)胞打造，你怕了沒
從正義英雄到邪惡反派，生物合成機器人一直都是許多科幻作品的主角。
科幻迷你劇《真實的人類》女機器人安妮塔。
在服務(wù)行業(yè)，類人機器人經(jīng)常被要求與人類互動，看起來像人一樣，「真實」則是它們的首要任務(wù)之一。
因為像人一樣的外表可以提高溝通效率，讓人產(chǎn)生好感。
雖然目前機器人的硅膠皮膚可以模仿人類的外觀，但它在皺紋等細(xì)膩紋理方面做得不夠，也缺乏皮膚特有的功能。為機器人制造活皮膚的嘗試也僅取得了有限的成功。
25日，日本科學(xué)家找到了一種將活體皮膚附著在機器人臉上的方法，從而使機器人的微笑和其他面部表情更加逼真。
東京大學(xué)的研究小組稱，這一突破來自于對人體組織結(jié)構(gòu)的復(fù)制。
這為制造生物合成機器人鋪平了道路，并且這種機器人的皮膚具有自我修復(fù)功能，不會輕易撕裂或撕破。
人造皮膚是在實驗室中利用活細(xì)胞制成的。它不僅柔軟，就像真正的皮膚一樣，而且一旦被割破還能自我修復(fù)。
人造皮膚能做表情，就問你怕不怕
研究人員表示，由活體人類皮膚制成的笑臉有一天可能會被附在類人機器人上，使機器能夠更逼真地表達(dá)情感和交流。
其皺紋還可能對化妝品行業(yè)有幫助，因為它們可以用于測試和研究護(hù)膚品的效果。
這種活體組織是一種由人類皮膚細(xì)胞在膠原支架中培養(yǎng)而成的混合物，置于3D打印的樹脂基座上。
與之前的類似實驗不同，這種皮膚還包含類似于人類和其他動物皮膚下層組織中的韌帶，使其固定并賦予其驚人的強度和靈活性。
哈佛大學(xué)的Michio Kawai稱這些韌帶等效物為「穿孔型錨」（perforation-type anchors），因為他們通過在機器人的樹脂基座上打孔，讓微小的V形腔填充活體組織，從而創(chuàng)建了這些錨。
這種設(shè)計幫助機器人皮膚固定在原位。
研究團(tuán)隊將這種皮膚放在一個幾厘米寬的笑臉機器人上，該機器人通過連接到基座的桿子來移動。
他們還將這種皮膚附在一個類似大小的人頭形3D模型上（見下圖），但這個模型無法移動。
Kawai說，「隨著AI技術(shù)的發(fā)展和其他進(jìn)步，使機器人承擔(dān)更多角色，機器人皮膚的功能需求也在變化。」
這項研究也可能為化妝品行業(yè)帶來意想不到的好處。在一個實驗中，研究人員讓這個小機器人臉持續(xù)微笑一個月，結(jié)果發(fā)現(xiàn)他們能夠復(fù)制表情皺紋的生成過程。
Kawai在東京大學(xué)工作時說，「在掌上實驗芯片上重現(xiàn)皺紋形成的能力，可以用于測試新的化妝品和護(hù)膚品，幫助預(yù)防、延緩或改善皺紋的形成。」
當(dāng)然，Kawai也指出，這種皮膚仍然缺乏真實皮膚的一些功能和耐用性。
由于缺乏感知功能和沒有血管來提供營養(yǎng)和水分，這種皮膚在空氣中不能長時間存活。
為了解決這些問題，目前的挑戰(zhàn)是將神經(jīng)機制和灌注通道整合到皮膚組織中。
研究團(tuán)隊
該項新技術(shù)由日本東京大學(xué)Shoji Takeuchi教授領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊，在論文「Perforation-type anchors inspired by skin ligament for robotic face covered with living skin」中提出。
早在2022年6月9日，Shoji Takeuchi教授就在Matter雜志上發(fā)表了研究成果，為機械手指提供真實人類皮膚的質(zhì)感，甚至有防水和自愈功能。
通過研究，Shoji Takeuchi教授發(fā)現(xiàn)，皮膚組織和機器表面的契合程度相當(dāng)高。
「這項工作只是創(chuàng)造出覆蓋活體皮膚機器人的第一步。」
秉持著「活體皮膚是賦予機器人生物外觀和觸感的終極解決方案」這一理念，兩年后，Shoji Takeuchi教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊又有新進(jìn)展。
要達(dá)到皮膚和機器連接這一目標(biāo)，通常皮膚組織附著在機器表面上會使用微型鉤子，能夠有效連接機械和皮膚組織。
但是這種方法有兩個致命的缺點。
一是特定的皮膚涂層才能與微型鉤子兼容，使用范圍相當(dāng)有限；
二是機械結(jié)構(gòu)和皮膚連接常常出現(xiàn)不夠牢固和不夠靈活的問題，而且這些鉤子會在機器人移動時損壞皮膚。
在人體內(nèi)，皮膚是通過韌帶--由柔韌的膠原蛋白和彈性蛋白組成的細(xì)繩--拴在下層結(jié)構(gòu)上的。
Shoji Takeuchi教授從人類皮膚韌帶中獲得靈感，在機器人面部進(jìn)行特殊的V形穿孔使皮膚層固定。
為了重現(xiàn)這種情況，研究人員在機器人身上鉆了很多小孔，然后涂上含有膠原蛋白的凝膠，再在上面鋪上一層人造皮膚。
這種方法一方面使皮膚顯得更加逼真，另一方面還可以自行修復(fù)任何割傷或擦傷。
Shoji Takeuchi教授說，「通過模仿人類皮膚韌帶結(jié)構(gòu)，并在固體材料中使用特制的V形穿孔，我們發(fā)現(xiàn)了一種將人造皮膚與機械結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)結(jié)合的方法。」
「皮膚的天然柔韌性和強大的粘合方法意味著皮膚可以隨著機器人的機械部件移動，而不會撕裂或剝落」
研究人員說，這項技術(shù)還需要多年的測試才能成為日常現(xiàn)實。
Shoji Takeuchi教授表示，「另一個重要挑戰(zhàn)是通過在機器人內(nèi)部集成復(fù)雜的致動器或肌肉，創(chuàng)造出類似人類的表情。」
逼真又可愛or恐怖谷效應(yīng)?
對于技術(shù)大佬又「整新活兒」，網(wǎng)友對于頗具視覺沖擊力的演示圖片紛紛發(fā)表了自己的意見。
有網(wǎng)友對這種新技術(shù)很感興趣，并表示愿意和它交朋友。
我愿意和它成為朋友，它看起來挺有魅力的！
大部分網(wǎng)友都表示了質(zhì)疑態(tài)度，表示不看實物，幾張圖片就足以看得人Sam值狂掉。
老天爺，人類倒騰出來得恐怖玩意又超出我的理解范圍了。
也有網(wǎng)友表示，機器人過度對逼真的追求反而會引起人們負(fù)面和反感的情緒。
正如機器人專家森政弘的「恐怖谷理論」假設(shè)，當(dāng)機器人與人類的相似程度達(dá)到一個特定程度的時候，人類對他們的反應(yīng)便會變得極其負(fù)面和反感。
不僅如此，還有大量關(guān)于這個主題的研究。人們喜歡有點人性化或像寵物一樣的機器人，它們很可愛。但是它們越逼真，人們就越害怕。《銀翼殺手》中的復(fù)制人或《異形》中的Ash尤其令人毛骨悚然。
一些網(wǎng)友對于這種逼真類人機器人制造的目的進(jìn)行了討論。
他們認(rèn)為機器人研究的主要方向應(yīng)該是協(xié)助人類代工或提高效率，外形如何，是否逼真無人在意。
呵呵！看吧。我真的不想聽到任何亂七八糟的關(guān)于機器人的進(jìn)步，除非有一個機器人可以幫我掃廁所、給我的房子吸塵、當(dāng)我狗狗的鏟屎官。
為什么非要讓機器人逼真的像人類？機器人的全部目的就是提高生產(chǎn)力，而不必考慮人權(quán)問題。
如果賦予它們意識和人性，它們只會變成更多的人。我們不需要更多的人。
研究人員你們下一步是要讓這些機器人操一口正宗美國腔不？
我認(rèn)為這屬于白干了。如果我們真的想讓人類對機器人產(chǎn)生情感依賴（這已經(jīng)是一個值得懷疑的目標(biāo)），我們不需要逼真的面孔。既然這顯然只會落入恐怖谷，為什么不制作一個可愛像素臉呢？說實話，一個完全沒有臉的機器人比這面目可愛多了。
由MC我的世界制作的企鵝熱氣球，確實比人皮瞪眼機器人看起來可愛多了。
企鵝熱氣球圖片來自b站素晴Story
本文轉(zhuǎn)自 新智元 ，作者：新智元
