你能想象用機(jī)器人在廚房做飯嗎？機(jī)器人和人類能安全合作嗎？記者從英國最大的機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室布里斯托機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室了解到，這些情況不會(huì)太遠(yuǎn)。
能合作的互動(dòng)機(jī)器人不會(huì)太遠(yuǎn)。
布里斯托爾機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室(Bristol Robotics Laboratory)正在開展一項(xiàng)關(guān)于機(jī)器人與人類交互系統(tǒng)(縮寫為Chris)的研究，該研究基于這樣一種假設(shè)，即可以通過設(shè)計(jì)機(jī)器人及其“思維”(即認(rèn)知能力)來實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與人類的安全交互，從而使機(jī)器人能夠與人類一起工作。比如在廚房，服務(wù)機(jī)器人在做攪湯的工作，你可以往湯里加奶油。
布里斯托爾實(shí)驗(yàn)室主任克里斯·梅爾赫什(Chris Melhersh)教授說:“當(dāng)我們與他人互動(dòng)時(shí)，我們會(huì)理解對(duì)方的面部表情、身體姿勢(shì)、手勢(shì)和語調(diào)，分享目標(biāo)，并理解和遵循語言指令。這個(gè)項(xiàng)目的目的是制定規(guī)則，我們需要將這種復(fù)雜性引入服務(wù)機(jī)器人，使它們能夠與人類密切合作。比如做湯，機(jī)器人不僅要知道目標(biāo)是把湯做好，還要知道攪湯有多難。當(dāng)你舉手時(shí)，它意味著停止。當(dāng)熱湯不小心灑到你身上的時(shí)候，你可以理解你臉上痛苦的表情。當(dāng)你要求停止時(shí)，停止攪拌?！?/p>
梅爾赫什教授補(bǔ)充道:“機(jī)器人現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于制造業(yè)，但它們能做的工作通常是有限的，機(jī)器人和人類之間通常存在物理障礙。在家庭中，機(jī)器人可以為人類提供服務(wù)或照顧。我們必須有適當(dāng)?shù)囊?guī)則和設(shè)計(jì)，以確保密切接觸的人類和機(jī)器人的安全。”
實(shí)現(xiàn)機(jī)器人與人類的安全交互是機(jī)器人未來發(fā)展的關(guān)鍵?！叭绻覀兡軌?yàn)闄C(jī)器人和人類在同一個(gè)物理空間中的安全合作提供必要的想法”，將會(huì)在這一領(lǐng)域帶來相當(dāng)大的進(jìn)步，服務(wù)機(jī)器人在社會(huì)中的使用將會(huì)讓我們更進(jìn)一步。"
克里斯項(xiàng)目包括許多學(xué)科，包括機(jī)器人工程、認(rèn)知科學(xué)和心理學(xué)。大部分工作將在布里斯托機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室特別設(shè)計(jì)的房間里進(jìn)行，在那里會(huì)有人記錄研究人員的語氣、手勢(shì)和表情，并每分鐘進(jìn)行檢查，以便制定的規(guī)則可以應(yīng)用到服務(wù)機(jī)器人技術(shù)中。研究人員將制定安全移動(dòng)和敏感工程的原則，以及語言、交流、決策和行動(dòng)規(guī)劃的原則，使機(jī)器人能夠與人類伙伴一起清晰地思考。"我們正處于一個(gè)激動(dòng)人心的機(jī)器人新時(shí)代的開端。"梅爾赫什教授說。
幫助殘疾機(jī)器人外骨骼進(jìn)入生活
美國研究人員利用3D技術(shù)打印外骨骼，開發(fā)出一種“機(jī)器人外骨骼裝置”，幫助殘疾兒童提高行動(dòng)能力。兩歲女童艾瑪·拉維爾(Emma lavelle)是一名大部分關(guān)節(jié)先天性彎曲的患者。這是一種非進(jìn)行性疾病，會(huì)造成關(guān)節(jié)僵硬，肌肉不發(fā)達(dá)。艾瑪甚至不能拿起玩具和父母擁抱。她只能動(dòng)她的拇指。
在一次先天性多數(shù)關(guān)節(jié)彎曲患者的會(huì)議上，艾瑪?shù)母改缚吹揭粋€(gè)8歲的孩子在“威爾明頓機(jī)器人外骨骼”(W R EX)設(shè)備的幫助下抬起手臂，向各個(gè)方向移動(dòng)。這個(gè)裝置是由威爾明頓的摩爾/阿爾弗雷德·杜邦兒童公司開發(fā)的。醫(yī)院研究人員開發(fā)了它，并將其附著在體表，在阻力帶和金屬棒的幫助下提供人工輔助，幫助殘疾人提高運(yùn)動(dòng)能力。
這對(duì)夫婦認(rèn)為這個(gè)設(shè)備可以改變艾瑪?shù)纳睿运麄儙е畠喝ネ柮黝D嘗試機(jī)器人外骨骼。最后，他們看到艾瑪完全自己抬起手臂，抓起糖果放進(jìn)嘴里。
然而，對(duì)于體重只有11公斤的艾瑪來說，這個(gè)金屬裝置實(shí)在是太笨重了。醫(yī)院研究人員決定設(shè)計(jì)一種適合艾瑪體型的輕型機(jī)器人外骨骼裝置，以便在美國的Stratasys公司借助3D打印技術(shù)，將外骨骼的各個(gè)部分用制作樂高積木的原材料打印出來，拼接在一起，用帶阻力帶的金屬條連接起來，從而調(diào)節(jié)上下手臂。
3D打印機(jī)出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代中期，它實(shí)際上是一種使用光固化和紙層壓等技術(shù)的快速成型設(shè)備。其工作原理與普通打印機(jī)基本相同。打印機(jī)充滿了“打印材料”，如液體或粉末。與電腦連接后，“打印材料”在電腦的控制下一層層疊加，最終電腦上的藍(lán)圖變成實(shí)物。
研究人員還為艾瑪做了一件“夾克”，用來固定外骨骼設(shè)備。孩子長(zhǎng)得快，第一套設(shè)備逐漸不適應(yīng)。研究人員將新數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)程序，用3D打印機(jī)打印出一個(gè)略大的機(jī)器人外骨骼。
另一個(gè)便利是，如果外骨骼的某個(gè)部分“骨折”，3D打印機(jī)可以打印出相應(yīng)部分的替換物。艾瑪曾經(jīng)遇到過這種情況。她的父母拍下了“骨折”的數(shù)碼照片，并發(fā)送給了研究人員。第二天，他們收到了一塊新骨頭。
這個(gè)裝置大大提高了艾瑪?shù)膭?dòng)手能力，讓她可以像同齡人一樣用畫筆畫畫，抓糖果。斯特拉塞斯公司官網(wǎng)援引艾瑪母親梅根的話說:“艾瑪稱這個(gè)裝置為‘魔法手臂’。”
在這一階段，共有15名兒童使用定制的3D打印“威爾明頓機(jī)器人外骨骼”設(shè)備。設(shè)備研發(fā)者之一塔里克·拉赫曼(Tariq Rahman)表示，這種設(shè)備不僅提高了殘疾兒童的運(yùn)動(dòng)能力，而且還有隱藏的好處，因?yàn)殚L(zhǎng)期使用手臂會(huì)限制兒童的成長(zhǎng)，影響他們的認(rèn)知和情感發(fā)展。
智能辯論機(jī)器人將問世。
英國研究人員正在開發(fā)一種高度智能的自動(dòng)化系統(tǒng)，可以與人交流。這個(gè)系統(tǒng)不能簡(jiǎn)單的與人對(duì)話，而是可以與人討論甚至爭(zhēng)論，有助于運(yùn)營(yíng)者更好的決策。這個(gè)系統(tǒng)的原型最快三年就能出來。阿伯丁大學(xué)教授Vamboto Vasconcellos表示，開發(fā)一個(gè)可以與人討論甚至辯論的自動(dòng)化系統(tǒng)的目的是增加人們對(duì)智能技術(shù)的信任。
他說，機(jī)器人等自動(dòng)化系統(tǒng)是現(xiàn)代工業(yè)不可或缺的一部分。他們可以在沒有人監(jiān)視的情況下執(zhí)行任務(wù)。它們可以用在很多領(lǐng)域，可以快速處理大量信息，判斷如何行動(dòng)。但自動(dòng)化系統(tǒng)在操作上可能會(huì)出錯(cuò)，有時(shí)會(huì)“說不清楚，因?yàn)槿诉€是系統(tǒng)”。
Vasconcellos說，如果人們不理解為什么自動(dòng)化系統(tǒng)在特定時(shí)間以特定方式執(zhí)行特定任務(wù)，他們可能會(huì)不信任自動(dòng)化系統(tǒng)。
機(jī)器人會(huì)說話并不稀奇，但能與人討論的高智能機(jī)器人還停留在科學(xué)幻想中。Vasconcellos說:“我們正在創(chuàng)造的是新一代的自動(dòng)化系統(tǒng)，它可以與人進(jìn)行雙向交流?！?/p>
這個(gè)系統(tǒng)通過在屏幕上顯示單詞和短語而不發(fā)出任何噪音來與人交流。在一個(gè)典型的交流場(chǎng)景中，人們會(huì)問機(jī)器人為什么做出某個(gè)決定，是否有其他選項(xiàng)，以及為什么不采用其他選項(xiàng)。
這種交流“允許人們質(zhì)疑或推翻機(jī)器人的決定?！薄澳憧梢栽诒匾獣r(shí)命令計(jì)算機(jī)系統(tǒng)打破或修改規(guī)則，以便更好地利用資源或確保安全，”Vasconcellos說。
人機(jī)交流的最終目的是保證機(jī)器做出滿意的決策。然而，在雙向交流中，當(dāng)人對(duì)機(jī)器給出的所有選擇都不滿意時(shí)，機(jī)器可能會(huì)回答:“對(duì)不起，我只能這樣了?！睂⒁懻摰母叨戎悄茏詣?dòng)化系統(tǒng)預(yù)計(jì)將部署在其他星球和深海，或用于執(zhí)行國防任務(wù)，或在核設(shè)施等危險(xiǎn)環(huán)境中工作。為了防止系統(tǒng)過于聰明，一意孤行，系統(tǒng)開發(fā)者在設(shè)計(jì)過程中注意防止系統(tǒng)做出威脅、野蠻或敵對(duì)的反應(yīng)，并特別邀請(qǐng)一位心理學(xué)家參與設(shè)計(jì)。
美國科幻作家艾薩克·阿西莫夫(Isaac asimov)認(rèn)為，智能機(jī)器人的設(shè)計(jì)必須遵循多項(xiàng)規(guī)則，其中最重要的是“機(jī)器人不能傷害人，也不能看著人受傷”。
Vasconcellos說，人機(jī)對(duì)話之后，人會(huì)承擔(dān)更多的責(zé)任，不能簡(jiǎn)單地把錯(cuò)誤歸咎于機(jī)器?！柏?zé)任伴隨著權(quán)力。這些對(duì)話都會(huì)被存檔，如果出了問題，可以找到責(zé)任方?！?/p>