所以當(dāng)亞馬遜推出這個(gè)機(jī)器人的時(shí)候，人們突然感覺它也在革自己的命。因?yàn)檫@臺(tái)機(jī)器人的推出意味著，音箱的功能將會(huì)全部集成到這上面，產(chǎn)品將會(huì)換代。

這個(gè)月25號(hào)的時(shí)候，歐盟的一版數(shù)據(jù)保護(hù)法引起了很大的轟動(dòng)，其中最重要的一個(gè)規(guī)則就是：將來(lái)每個(gè)客戶的數(shù)據(jù)的更改保存和使用都要經(jīng)過(guò)個(gè)人的認(rèn)可。這個(gè)事情對(duì)谷歌、Facebook等公司都將提出非常嚴(yán)厲的考驗(yàn)，包括在醫(yī)學(xué)上。

最近還有沃森，本來(lái)在人們心目中他是一個(gè)有代表性的做人工智能的醫(yī)療診斷方案助手的公司。但它60~70%的大規(guī)模裁員，這背后代表了什么？

以上是我想說(shuō)的最近這三個(gè)月所發(fā)生的事情，在解釋這些事之前，先談一下我對(duì)智能機(jī)器人發(fā)展的一些思考。

智能機(jī)器人發(fā)展的思考

在15年前，我的學(xué)生就開始研究仿生機(jī)器魚。

螺旋槳矢量推進(jìn)在水下已經(jīng)應(yīng)用得很廣泛了，但是由于它有空泡有噪聲，在隱蔽性等方面引起了質(zhì)疑。

通過(guò)對(duì)機(jī)器魚整個(gè)的分析和研究，人們?cè)谙胗袥](méi)有可能未來(lái)出現(xiàn)替代螺旋槳，像自然界進(jìn)化的魚類一樣，用軟體的樣子來(lái)進(jìn)行推動(dòng)，這是我們研究的。在這個(gè)方面，有MIT的實(shí)驗(yàn)室、有日本的，美國(guó)的，還有英國(guó)等其中各種各樣的研究。

這個(gè)研究就是尾部以漩渦的方式產(chǎn)生了一個(gè)積極運(yùn)作。從流體力學(xué)來(lái)說(shuō)，就是形成了漩渦來(lái)推動(dòng)機(jī)器往前走。在這個(gè)研究中，通過(guò)養(yǎng)魚、加上攝像頭等方式，按照一些數(shù)學(xué)模型來(lái)觀測(cè)，還可以觀察它的頻率。

在這個(gè)頻率中，通過(guò)數(shù)學(xué)方法可以建立波推動(dòng)的理論。這個(gè)理論可以應(yīng)用在我們的模型上，比如說(shuō)用在六個(gè)自由度上。

那能不能把它做成圓的呢？因?yàn)樾螤钍菆A的，里面就可以裝傳感器，裝儀器等。

在這個(gè)理論上基礎(chǔ)上，六個(gè)自由度可以，那么四個(gè)行不行？三個(gè)行不行，最少是多少？它拍動(dòng)的頻率應(yīng)該是多少？拍動(dòng)的幅度是多大？尾鰭的形狀會(huì)不會(huì)影響魚行走的速度？

我們經(jīng)過(guò)研究最后得出結(jié)論：從工程上來(lái)解釋的時(shí)候，兩個(gè)自由度最佳，因?yàn)樗杂啥刃?，意味著方便制造、設(shè)計(jì)和裝配。

用這張圖來(lái)說(shuō)明我們?cè)诓煌瑫r(shí)期所設(shè)計(jì)的機(jī)器魚。

為了深入地研究這些關(guān)系，會(huì)指導(dǎo)學(xué)生去深入研究流體力學(xué)所產(chǎn)生的一些科學(xué)問(wèn)題，包括研究一些拍動(dòng)的頻率幅度弓角和相位差，用到推力頻率和推動(dòng)之間的數(shù)學(xué)模型上，來(lái)研究效率。

這一點(diǎn)非常自豪，感覺通過(guò)我們的研究，采用仿生推進(jìn)機(jī)理的效率比傳統(tǒng)螺旋槳要高，因?yàn)榕膭?dòng)的時(shí)候它一定會(huì)有效率有力，而且會(huì)平滑很長(zhǎng)時(shí)間，不像螺旋槳空的時(shí)候有空泡，有時(shí)候有做負(fù)功。

在這樣的研究下，我們一直想提高速度。比如一個(gè)海豚，小海豚假設(shè)60公斤，它的推力是什么？在一個(gè)水池里，架子上有一個(gè)力傳感器，然后通過(guò)線來(lái)拍動(dòng)它；當(dāng)拍動(dòng)的時(shí)候，力傳感器為零，那么魚的重量就正好是推力的重量。

那么在實(shí)際的這個(gè)應(yīng)用中，如何搭建這個(gè)平臺(tái)？

我們有兩個(gè)方案：

一個(gè)方案是在一個(gè)有水潮的水池里，有8根張線，每個(gè)張線有力傳感器，水潮按照一定速度來(lái)流，流的速度正好可以被檢測(cè)到；后面尾氣的大小可以換方的，可以換窄的，可以換協(xié)調(diào)，然后推動(dòng)來(lái)使這個(gè)魚往前走。當(dāng)游的速度正好和水的速度相同的時(shí)候，繩子上的力從理論上講，δ就趨近于0，那么這時(shí)候就能估算出這個(gè)機(jī)器魚的速度，隨后就可以換不同尾鰭的形狀，換拍動(dòng)的頻率，換拍動(dòng)的幅度，換兩個(gè)自由度等等。

為了更科學(xué)地來(lái)計(jì)算它，可以在水池里打上類似粒子的東西。

我們目前把研究課題組分成了兩個(gè)小組：一個(gè)小組接著再做解決仿真機(jī)器魚速度的問(wèn)題；另一個(gè)是在思考能不能跟海空跨介質(zhì)一起。這樣的一些項(xiàng)目我們還在研究和論證中。

第二個(gè)方案是把機(jī)器魚的智能材料應(yīng)用在工業(yè)界，這就是我們所說(shuō)的軟體手。

工業(yè)機(jī)器人只能從事0.5%到1%的工作，99%的工作基本上還替代不了。當(dāng)然這個(gè)比例現(xiàn)在還在增加，但不管怎么樣，其中很重要的研究課題是機(jī)器手的靈巧作業(yè)。

所以我們?cè)谙?，有沒(méi)有可能設(shè)計(jì)和制造一種靈巧手，他像人具有肌肉一樣，不需要傳統(tǒng)的機(jī)械加工，不需要傳統(tǒng)的電機(jī)，完全用人工肌肉方法來(lái)探索，而且這種研究是不是能夠適合于后工業(yè)時(shí)代，像很平常的東西一樣被應(yīng)用。如果這樣的話，又需要考慮成本在未來(lái)的工業(yè)界是不是能被接受。

為此，我們就從智能材料和數(shù)學(xué)建模的角度來(lái)考慮。這樣一個(gè)軟體手，它的根部和手指材料可以不一樣，是不是可以利用3D打印來(lái)做不同的材料配方，利用硅膠材料建立這樣的模型。

在結(jié)構(gòu)上，是不是利用高彈性的硅膠材料，加上不同的材料配方3D打印？這與內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)有關(guān)系，這個(gè)驅(qū)動(dòng)采用氣體，或者采用液體。這就是我們的整個(gè)工藝，在這個(gè)工藝下就可以形成結(jié)構(gòu)。

在結(jié)構(gòu)中又會(huì)思考：完全是硅膠，會(huì)不會(huì)干度有問(wèn)題？為此我們?cè)谥悄懿牧虾偷腿埸c(diǎn)的傳感器上，利用工藝方法，底下一層是低熔點(diǎn)的金屬，再加硅材料，然后加一些形狀，再利用3D打印融合起來(lái)。

這個(gè)事情一旦解決，就得出了“剛?cè)狁詈稀钡撵`巧手。

加了電，在低熔點(diǎn)的時(shí)候，金屬是軟的，承受50毫克的重量就會(huì)被壓趴下；如果冷卻不上電的時(shí)候，承受300克都不會(huì)彎。這就是干度耦合，也就是在一定程度上可以軟的金屬，加熱變軟之后又能夠連接起來(lái)。

這樣的結(jié)構(gòu)和形狀就是可變化的，比如說(shuō)抓方形的東西可以是方形結(jié)構(gòu)，抓圓狀的東西可以是圓形結(jié)構(gòu)。

在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，讓我們特別感到有前景的是，傳統(tǒng)的機(jī)電手不僅有利于傳感器，而且三個(gè)手指中，如果每個(gè)手指有三個(gè)自由度，成本大概在20萬(wàn)到25萬(wàn)，而軟體手整個(gè)的成本只有它的1/10。

醫(yī)療機(jī)器人

通過(guò)這樣的研究，大家是不是有這樣的一種感覺：當(dāng)今科技的創(chuàng)新，越來(lái)越強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)學(xué)科的交叉。