前言

美國格魯吉亞理工學院(Georgia InsTItute of Technology)的一支研究團隊開發(fā)出一款可利用力道感測并幫助人類穿衣服的機器人。這個叫做PR2的機器人，可以借助神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)，來學習和提升自己的穿衣技能。

研究人員希望未來能讓機器人投入?yún)f(xié)助老人、生病或受傷的民眾完成每日穿衣服的工作。

通過視頻來感受一下▼

PR2幫助人類穿衣服并非透過視覺，而是透過接觸。它借由感受到的力道將衣服引導放至手臂上并理解下一個動作該怎樣做。PR2通過分析超過1.1萬部影片以及模擬將衣服放在手臂上的機器人，來告訴自己應該如何完成任務。在一天的訓練中，PR2 能夠模擬分析超過 11000 次的穿衣動作。當然，并不是每一次著裝都能完美完成，但可以利用像人類一樣的嘗試錯誤的方法學習。

PR2可預測當以某種方式移動衣服后會發(fā)生的狀況，例如從某人身上拉開并以的正確方式穿上衣服。

研究團隊的Charlie Kemp教授表示，PR2可以事先思考，例如它會自問如果以某一種方式拉開衣服，會帶給人類手臂多少力道，如果利用其它方法結(jié)果又會怎樣。手臂是可回驅(qū)和電流控制的，所以PR2可以在非結(jié)構(gòu)化環(huán)境中操作；其手臂有一個被動彈簧平衡系統(tǒng)，所以當電源關(guān)閉時，手臂也會浮起來。

在讓機器人開始為人類穿衣服的實驗中，研究人員會在一旁觀察機器人并進行改變或改善。他們通過改變機器人來預測下一個動作的時間以及測試其執(zhí)行效率，結(jié)果是，當將時間最多改變1/5時，機器人便能準確預測下一個動作。目前PR2可以在10秒內(nèi)將病患的衣服穿進手臂里，目測它無論在速度、安全性和外觀上都有很大提升的空間。研究人員希望開發(fā)出能更好幫助人類穿好衣服的機器人，以走進普通家庭幫助那些需要長期護理的人。

據(jù)了解，這個研究團隊名叫Willow Garage，業(yè)務就是為個人機器人應用程序開發(fā)硬件和開源軟件。從其官網(wǎng)（http://www.willowgarage.com）了解到，他們目前推出的產(chǎn)品，包括PR2（機器人實驗和創(chuàng)新平臺），TurtleBot（在業(yè)余愛好平臺上開發(fā)世界級的應用程序），Texai/Beam（為企業(yè)和家庭提供最優(yōu)質(zhì)的遠程服務），還有一個用于構(gòu)建機器人應用程序的開源庫和工具ROS。通過對開源和開放平臺采用模型的研發(fā)，為個人機器人應用程序在日常生活中的使用奠定基礎。

IEEE網(wǎng)站上最近有一篇關(guān)于PR2機器人擁抱人類的文章，其中有這樣一句話：知道如何給予好的擁抱是一項重要的生活技能，即使對于機器人也是如此。研究團隊探討了機器人如何能夠更有效地設計和教授人類會喜歡的各種擁抱。下方視頻是不同的人類試驗者對于機器人擁抱的不同反應。

對于許多人來說，擁抱是表達情感的一種自然方式，并且?guī)缀跏潜灸艿?。但對于我們來說，擁抱有時會有些尷尬，雖然它們看似一種簡單的互動，但一個好的擁抱涉及手臂、手和軀干的正確定位、適當?shù)牧α恳约爸朗裁磿r候該放手。對于機器人來說，所有這些東西都需要明確，研究和量化，以致可以安全地擁抱人類而不會弄疼人類。

參加實驗的人表示，他們最喜歡“非常緊密的擁抱”，而且人們特別喜歡被機器人“輕微地擠壓”。同樣，和機器人擁抱時，他們 不喜歡太短（1秒）的擁抱，以及時間太長的擁抱。

著名的家庭治療師維吉尼亞薩提爾曾說：“我們每天需要四個擁抱才能生存。我們每天需要八個擁抱來維護。我們每天需要12條擁抱才能成長。有時候，我們處于新的或不舒服的境地，我們可能不在我們所愛的人身邊，這時我們更需要擁抱來提供支持和鎮(zhèn)靜效果。對機器人擁抱的研究，研究人員希望有朝一日可以利用技術(shù)為無論在何時何地的人提供情感支持和擁抱來益于身心健康。

除了構(gòu)建“擁抱機器人”的硬件組件之外，研究團隊還有興趣整合一些新的軟件組件。利用計算機視覺，他們希望機器人知道一個人何時足夠靠近以可以開始舉起手臂擁抱，以及如何使用適當?shù)南嗷ナ直畚恢谩?/span>

之后，他們還將探究如何能夠在遠處增強個人關(guān)系。遠程擁抱可能會使住在不同國家的家庭成員受益。在大學里受到壓力的學生會需要父母的擁抱，父母離異或經(jīng)常旅行的孩子會需要擁抱，家庭成員無法照顧到的護理院中的老年患者會需要擁抱……在這些情況下，一個人可以上網(wǎng)并自定義持續(xù)時間，上傳語音/視頻錄制內(nèi)容，也可以在接收者的背上添加揉搓或輕拍。然后，接收者可以通過短信或電子郵件發(fā)送代碼，他們可以在機器人上掃描以獲得他們定制的擁抱。

同時，研究團隊還希望使機器人能夠根據(jù)人類的面部表情以及他們?nèi)绾谓佑|機器人來感知一個人的心情。利用這些信息，機器人可以相應地對人類做出回應，即通過它擁抱人類的方式，來為一個人提供更高級的情感支持。

位于德國智能系統(tǒng)研究所的觸覺智能部門的Alexis E. Block和Katherine J. Kuchenbecker在芝加哥舉辦的HRI2018會議上還發(fā)表了題為“通過機器人擁抱情感支持人類”的演講。有興趣的朋友可以觀看了解~