一、什么是交互機器人

機器人通過計算(suan)機(ji)系統與操作(zuo)員或程序員進行人(ren)-機(ji)對話，實現(xian)對機(ji)器人(ren)的控制與操作(zuo)。雖然具有了部(bu)分(fen)處理和決(jue)策(ce)功(gong)能(neng)，能(neng)夠獨立地實現(xian)一些(xie)諸如(ru)軌跡(ji)規劃、簡單(dan)的避障等(deng)功(gong)能(neng)，但(dan)是還要受到(dao)外部(bu)的控制。

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二、交互機器人如何實現

1、隔離

截至(zhi)(zhi)目(mu)前，工(gong)業機(ji)器人在“與(yu)人類共享(xiang)空間”方面仍談不上安全可(ke)靠——僅(jin)美國市場，每(mei)年(nian)因機(ji)器人造成的(de)意外死亡就(jiu)有20多起(qi)——因此大多數時候，機(ji)器人活(huo)動的(de)區域(yu)是(shi)(shi)需要用屏(ping)障圍護起(qi)來的(de)。它(ta)們(men)在搬運重物等單(dan)一(yi)操作上，非常高效(xiao)實用。但是(shi)(shi)它(ta)們(men)只能(neng)進行盲目(mu)且沒有智慧移(yi)動，因此在過程中一(yi)旦(dan)觸碰到人，就(jiu)很可(ke)能(neng)造成嚴重事(shi)故，甚至(zhi)(zhi)導致死亡。

與早(zao)期(qi)機(ji)器(qi)人(ren)不同，“交互機(ji)器(qi)人(ren)”安裝有(you)傳感(gan)器(qi)并具備(bei)安全特性，能有(you)效地偵測周圍出(chu)現(xian)的(de)(de)(de)人(ren)及作出(chu)相(xiang)應反應。這樣的(de)(de)(de)設計讓(rang)人(ren)和(he)機(ji)器(qi)人(ren)組(zu)成了完美搭配：后者的(de)(de)(de)強度(du)和(he)精(jing)確度(du)配合前(qian)者的(de)(de)(de)視(shi)覺、感(gan)知(zhi)、思維和(he)適應力將可(ke)釋放出(chu)更高效的(de)(de)(de)生產力。人(ren)與機(ji)器(qi)人(ren)的(de)(de)(de)組(zu)合至少在現(xian)在而言(yan)是融洽的(de)(de)(de)，因為人(ren)類具備(bei)的(de)(de)(de)很多技能如(ru)今并不可(ke)以通(tong)過程(cheng)(cheng)序被創(chuang)造出(chu)來(lai)。“有(you)很多的(de)(de)(de)經(jing)驗和(he)非書本上的(de)(de)(de)知(zhi)識是沒有(you)辦法用程(cheng)(cheng)序代(dai)碼表達的(de)(de)(de)。譬如(ru)，一個工人(ren)可(ke)以察覺得到某些(xie)狀況不對，或(huo)者電鉆的(de)(de)(de)震動不合往常(chang)，或(huo)者某個材料太硬。想要通(tong)過文檔(dang)的(de)(de)(de)形式把這些(xie)記錄下(xia)來(lai)，將很難做(zuo)到。

2、避免受傷

在利用“交互機器人”方面走得比較靠前的是BMW。2013年，BMW為旗下位于美國南加州的(de)(de)(de)工(gong)(gong)(gong)(gong)廠(chang)安裝(zhuang)了由丹(dan)麥 UniversalRobots公(gong)司設計(ji)生(sheng)產(chan)的(de)(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)。該機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)可(ke)以在(zai)工(gong)(gong)(gong)(gong)人(ren)(ren)(ren)(ren)手(shou)握車門組件(jian)的(de)(de)(de)情(qing)況下，通過噴射膠水(shui)以幫助完成汽車車門的(de)(de)(de)隔(ge)離和水(shui)封操(cao)作。沒有這些機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)，傳統(tong)的(de)(de)(de)手(shou)工(gong)(gong)(gong)(gong)操(cao)作將十(shi)分費力，并且還可(ke)能會導致手(shou)腕職業傷。“我們感興趣的(de)(de)(de)是人(ren)(ren)(ren)(ren)體(ti)工(gong)(gong)(gong)(gong)學和安全性(xing)。機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)可(ke)以生(sheng)產(chan)線上進行推(tui)拉這樣(yang)重復性(xing)的(de)(de)(de)操(cao)作而不受到傷害。”BMW組裝(zhuang)和物流部門負責(ze)人(ren)(ren)(ren)(ren)RichMorris表示(shi)，“這些機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)與工(gong)(gong)(gong)(gong)人(ren)(ren)(ren)(ren)協同工(gong)(gong)(gong)(gong)作，工(gong)(gong)(gong)(gong)人(ren)(ren)(ren)(ren)們都愛死(si)它(ta)了。”但是當(dang)一個工(gong)(gong)(gong)(gong)人(ren)(ren)(ren)(ren)距離機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)太近(jin)了會怎樣(yang)？“機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)(ren)首先(xian)會警告說你靠得太近(jin)。”Morris表示(shi)，“然(ran)后它(ta)會停止當(dang)前操(cao)作。”

今年，機(ji)器(qi)人(ren)又被應用到了另一人(ren)體(ti)工(gong)程學繁(fan)重(zhong)的任(ren)(ren)務上(shang)：向車底(di)盤的孔內插入硬橡膠。“很多工(gong)人(ren)在做(zuo)這(zhe)件事時導致大(da)拇指受傷。”Morris解釋道。起初，BMW通(tong)過3D打印開發了保護骨(gu)骼來支撐手指，但如今擁有“超級拇指”的協(xie)作機(ji)器(qi)人(ren)已(yi)經完(wan)全接管了這(zhe)項任(ren)(ren)務。

3、通過示范來學習

最高級的(de)交(jiao)互(hu)機(ji)器(qi)(qi)人在功能上是靈活的(de)，因此同一(yi)款機(ji)器(qi)(qi)人型號(hao)可以(yi)輕(qing)松的(de)跟進任(ren)務(wu)(wu)的(de)不(bu)同而重新(xin)切換模式(shi)，如排列任(ren)務(wu)(wu)、裝卸貨任(ren)務(wu)(wu)以(yi)及處理原材(cai)料任(ren)務(wu)(wu)等模式(shi)。RethinkRoboTIcs設計的(de)Baxter機(ji)器(qi)(qi)人擁有兩(liang)只(zhi)機(ji)械臂(bei)和(he)一(yi)個動態表情面部(bu)(屏(ping)幕(mu))。該機(ji)器(qi)(qi)人可以(yi)通過被示(shi)范訓練來學(xue)習執(zhi)(zhi)行各類任(ren)務(wu)(wu)：人類可以(yi)控制機(ji)器(qi)(qi)人的(de)手臂(bei)，并指定一(yi)系(xi)列動作，機(ji)器(qi)(qi)人會記(ji)住并重復，從(cong)而達(da)到(dao)示(shi)范學(xue)習的(de)目的(de)。而頭(tou)部(bu)的(de)屏(ping)幕(mu)則會通過表情提(ti)示(shi)告(gao)知(zhi)周圍(wei)的(de)人當(dang)前正在執(zhi)(zhi)行的(de)任(ren)務(wu)(wu)，或者正遭遇的(de)問題。

首個脫(tuo)離實(shi)驗室并投入(ru)實(shi)際使用的Baxter，是2015年(nian)2月由(you)澳(ao)大利亞糖果巨頭Haigh“sChocolates引進的巧克力(li)挑(tiao)揀(jian)機(ji)器(qi)人。該機(ji)器(qi)人與其他工廠工人協同工作，全程無(wu)保護無(wu)隔離。

4、靈活性和精度

交互機器人下一個主(zhu)要(yao)適用(yong)領域是消費者電(dian)子品的組裝生產，該(gai)行業目(mu)前(qian)主(zhu)要(yao)依賴人(ren)(ren)力。總部在瑞士(shi)蘇(su)黎世的abb公司推出(chu)了名為(wei)YuMi的機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)，該(gai)機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)配(pei)有大(da)量傳感器(qi)(qi)，可以精準地將線穿(chuan)過縫衣針。YuMi的小(xiao)尺寸和(he)移動范(fan)圍等特點讓其成為(wei)了小(xiao)型組裝生產線的完美(mei)搭配(pei)，譬如智(zhi)能手(shou)機(ji)、筆記本電(dian)腦和(he)平板電(dian)腦等。“這些特點對于在工廠中最大(da)化利用(yong)空間，以及(ji)在小(xiao)型工作室中安(an)裝機(ji)器(qi)(qi)人(ren)(ren)是至(zhi)關重(zhong)要(yao)的。”ABB營銷部門主(zhu)管StevenWyatt表示(shi)。

一旦交(jiao)互(hu)機器人(ren)(ren)在(zai)(zai)工(gong)業界廣(guang)泛(fan)裝配并完成(cheng)測試，它們就有(you)可(ke)能會(hui)(hui)立即出(chu)(chu)現在(zai)(zai)家(jia)庭市場上(shang)，當(dang)然這其中也(ye)有(you)不少(shao)特別的(de)挑(tiao)戰。“在(zai)(zai)工(gong)業環境(jing)中，會(hui)(hui)出(chu)(chu)現的(de)人(ren)(ren)類通常(chang)都是18歲以(yi)上(shang)的(de)成(cheng)年人(ren)(ren)，足(zu)夠理解工(gong)作(zuo)環境(jing)中穿戴護目鏡(jing)和(he)硬皮(pi)鞋的(de)重要性。但是在(zai)(zai)家(jia)庭環境(jing)下，一切都會(hui)(hui)變得不同，譬如寵(chong)物和(he)小孩(hai)會(hui)(hui)在(zai)(zai)地上(shang)滾爬等(deng)。”Saenz指出(chu)(chu)，“不過(guo)家(jia)庭市場卻是一個更大的(de)市場。”