《電子技術(shù)應(yīng)用》
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全球僅1000臺(tái)!日本情感機(jī)器人大拆解

2015-07-06

  上月中旬,阿里巴巴富士康大手筆投資了一個(gè)日本人性機(jī)器人——Pepper,據(jù)稱是有感情的,可以與人交流,識(shí)別人的情緒,并在與人“相處”的過程中不斷學(xué)習(xí)人的習(xí)慣和喜好,但有關(guān)這款產(chǎn)品的很多還是個(gè)未解之謎。
  從媒體得到的消息來看,Pepper受到日本民眾的極度歡迎,在6月20日首批1000臺(tái)開賣后,1分鐘內(nèi)便被訂購一空。而根據(jù)日媒消息,Pepper將于本月31日上午10點(diǎn)開始第二波售賣,備貨數(shù)量依然是1000臺(tái)。
  據(jù)悉,這款身高1.2米機(jī)器人售價(jià)21萬3840日元(約合1萬元人民幣)。加上使用APP所必備的基本套餐費(fèi)和修理保險(xiǎn)費(fèi),如采用三年分期付款的方式,每月需支付2萬6568日元(約合1300元人民幣)。
  Pepper目前僅限于日本本土市場,暫時(shí)與我們無緣。不過《日經(jīng)電子》入手了一臺(tái)Pepper,并且把它拆了,我們得以一窺這款機(jī)器人的內(nèi)部構(gòu)造。

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       Pepper是一款服務(wù)型的人形機(jī)器人,身高120cm,體重28公斤,胸前自帶一塊10.1英寸的觸摸屏,其鋰電池可讓其持續(xù)工作超過12個(gè)小時(shí)。

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       打開紙箱,整面的藍(lán)色和“六”字映入了眼簾??瓷先ハ瘛傲钡膱D案,其實(shí)這是法國Aldebaran Robotics公司的LOGO。該公司是孕育Pepper的企業(yè),后被日本軟銀收購并以此為基礎(chǔ)成立了軟銀機(jī)器人控股公司(SoftBank Robotics Holdings),簡稱SBRH。
  打開藍(lán)色包裝箱,Pepper就像圖坦卡蒙法老一樣放在里面。動(dòng)手取出時(shí),Pepper的脖子和腰關(guān)節(jié)的部分“軟趴趴”的,一個(gè)人扶不起來?!斑@不禁令筆者回想起在學(xué)生時(shí)代,曾經(jīng)攙扶過爛醉如泥的學(xué)長?!睋?jù)專家解釋稱,“軟趴趴”的狀態(tài)是為了在運(yùn)輸和移動(dòng)的時(shí)候,“防止關(guān)節(jié)部分承受負(fù)載,導(dǎo)致齒輪和馬達(dá)損壞”。

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       解除這一狀態(tài)需要拔下腰和脖子各自的保險(xiǎn)栓——在脖子后面有緊急制動(dòng)開關(guān)的保護(hù)殼,打開保護(hù)殼,就能看到容納保險(xiǎn)栓的部分。

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       正式啟用前,需要先行充電。充電裝置位于Pepper的后面底部,支持普通家用電源(日本制式為110V)。

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       充電結(jié)束,打開了Pepper胸前的電源開關(guān)?!半p臂下垂,看上去疲憊不堪的Pepper終于動(dòng)了起來。只見它挺起腰桿,仿佛是在確認(rèn)自己的存在,開始環(huán)視四周。”
  “初次見面,我是Pepper!”完成初始設(shè)置后,Pepper配合著動(dòng)作,進(jìn)行自我介紹??赡苁且?yàn)?20cm的身高和獨(dú)特的尖嗓門,面對Pepper就像是在面對小學(xué)生。感覺不到壓迫感。

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       但Pepper的語言識(shí)別能力似乎還有改善的余地。在為獲取天氣預(yù)報(bào)而設(shè)置地區(qū)的時(shí)候,我們說“東京”,但識(shí)別出的卻是京都、岐阜,一個(gè)比一個(gè)離譜。
  而對于有的人,Pepper更是答非所問,看來溝通還需要一定的技巧。通過與Pepper對話,在正面看著Pepper的眼睛說話,識(shí)別的精度比較好,對來自后方的招呼則反應(yīng)遲鈍。這可能是因?yàn)椴绘i定對話的對象,Pepper就無法判斷是對話,還是環(huán)境噪音的緣故。
  此處省略各種合影,直接進(jìn)入拆解正題。

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       首先是頭部。頭部很容易與身體分離,只要用手拖著頭部,打開脖子旁邊的兩個(gè)卡榫,即可將其取下。頭部與身體之間只有為數(shù)不多的幾個(gè)連線。

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       從覆蓋Pepper表面的外裝部件上幾乎看不到螺絲?;径际抢美锩娴目ㄩ?,在內(nèi)部進(jìn)行固定的,覆蓋頭頂?shù)拿姘鍫畈考膊焕狻?br/>

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       接著再拆下頭頂?shù)耐獍?,麥克風(fēng)陣列和觸摸傳感器映入了眼簾。

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  Pepper的頭部嵌入了相當(dāng)于人的眼睛、耳朵和嘴巴的部件,但設(shè)置的位置與真人不同。相當(dāng)于耳朵的麥克風(fēng)陣列位于頭頂,而人耳所在的位置則安裝著揚(yáng)聲器。

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       看起來像是眼睛的部分,里面安裝的是距離圖像傳感器。應(yīng)該是通過左眼發(fā)射紅外線照射外部物品,通過右眼的傳感器接收反射線并檢測距離。距離圖像傳感器上面有一塊橙色的電路板,上面排列著LED,環(huán)繞在發(fā)光部和受光部周圍。其作用是按照Pepper的狀態(tài),使其“眼睛”的周圍呈現(xiàn)粉色或綠色。

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        那么,相當(dāng)于人類眼睛的攝像頭在哪里呢?上圖中“面部”外殼背面的2個(gè)部件就是。它們分別從額頭上的開口和看上去像嘴巴的開口,觀察外界的情況。

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       在其頭頂部,安裝著英特爾凌動(dòng)處理器。但話說回來,處理器為什么要內(nèi)置于頭部?
  正如Pepper的眼睛和耳朵所體現(xiàn)的那樣,機(jī)器人的構(gòu)成要素的配置沒有必要與人類相同。一個(gè)假設(shè)是智能可以升級(jí)??紤]到頭部比較方便取下,這可能是為了在今后,能更換配備新處理器等的頭部,從而在不改變主機(jī)的狀態(tài)下強(qiáng)化功能。

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       開始拆解Pepper的軀體部分。打開外殼后,里面還有一層,拆下之后露出了3個(gè)風(fēng)扇。估計(jì)分別是用來冷卻頸部、左臂及右臂的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的。正中央的風(fēng)扇體型最大,可能是因?yàn)轭i部馬達(dá)的負(fù)荷較高的緣故。

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       風(fēng)扇下方有一塊電路板,可能是用來進(jìn)行電源分配的。順便一提,下圖中上端的紅色按鈕是緊急制動(dòng)按鈕。風(fēng)扇嵌在一個(gè)機(jī)構(gòu)部件上,該部件通過頂端的4顆螺絲固定。拆掉這些螺絲后,該機(jī)構(gòu)部件可以自上而下打開,驅(qū)動(dòng)各個(gè)部位的致動(dòng)器便顯露出來。
  同時(shí),露出的內(nèi)部是由縱橫交錯(cuò)的幾個(gè)面組成的復(fù)雜結(jié)構(gòu),這可能是為了保證強(qiáng)度。

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        接著拆下兩條胳膊。拿在手中覺得比想像中要重得多。

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       漸漸地,Pepper的上半身越來越“瘦”,逐漸變成了一個(gè)空殼。

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       接下來是拆解腰以上的上半身——松開幾顆螺絲,拔出了幾根線纜。

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       連接上半身和下半身的,是疑似為信號(hào)線的扁平電纜,以及估計(jì)是用來供電的4條粗電纜。Pepper是電池驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品,只要打開了胸前的電源開關(guān),就會(huì)一直保持通電狀態(tài)。

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       拆下腳部的外殼,露出了全方位輪(全方位移動(dòng)型車輪)。

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       拆解完畢,Pepper的設(shè)計(jì)究竟好不好呢?對于這個(gè)問題,《日經(jīng)技術(shù)》一位研究機(jī)器人20年的專家給出的回答是:硬件的確很出色。但是要做出評(píng)價(jià),首先需要定義這是用于何種用途的機(jī)器人。也就是說,Pepper的用途到底是什么。
  他表示,“其實(shí)很希望軟銀能夠推出令人贊嘆的APP,哪怕是1個(gè)也好。但到目前為止,還沒有看到令人驚喜的方案。僅僅停留在對話、護(hù)理、游戲等之前都想到的范圍之內(nèi)。估計(jì)現(xiàn)在最大的用途,應(yīng)該是以與用戶對話為主的交流用途。假設(shè)真是這樣,人們真的會(huì)需要如此奢侈的硬件嗎?”

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       到底為止,這款目前全球僅有1000余臺(tái)的機(jī)器人成功被拆,然后,這伙人發(fā)現(xiàn)裝不回去了。。。

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