一、什么是交互機器人

機器人通過計算機系統與操(cao)(cao)作員(yuan)或程序(xu)員(yuan)進(jin)行人(ren)-機對話(hua)，實現對機器人(ren)的控制(zhi)與操(cao)(cao)作。雖然具有了(le)部分處理和決(jue)策功(gong)能，能夠獨立(li)地實現一些(xie)諸如軌跡規劃、簡(jian)單(dan)的避障等功(gong)能，但是還要(yao)受(shou)到外部的控制(zhi)。

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二、交互機器人如何實現

1、隔離

截至目前，工業(ye)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)在“與人(ren)(ren)類共享空間”方面仍談不上安全可靠——僅美國市場，每年(nian)因(yin)機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)造(zao)成的意(yi)外死(si)亡就(jiu)(jiu)有(you)20多(duo)起——因(yin)此大(da)多(duo)數(shu)時候，機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)活動的區(qu)域是(shi)需(xu)要用(yong)屏障圍護起來的。它們在搬(ban)運重物等(deng)單一操作上，非常高(gao)效實用(yong)。但是(shi)它們只能進行盲目且沒(mei)有(you)智(zhi)慧移(yi)動，因(yin)此在過程中一旦(dan)觸碰(peng)到人(ren)(ren)，就(jiu)(jiu)很可能造(zao)成嚴重事故，甚至導致死(si)亡。

與早期機(ji)(ji)器人(ren)(ren)不(bu)同，“交互機(ji)(ji)器人(ren)(ren)”安裝有(you)(you)傳(chuan)感器并(bing)具備安全特性，能有(you)(you)效(xiao)地偵測周圍(wei)出(chu)(chu)現(xian)的(de)人(ren)(ren)及作出(chu)(chu)相應反應。這樣(yang)的(de)設計(ji)讓人(ren)(ren)和機(ji)(ji)器人(ren)(ren)組成(cheng)了(le)完美搭配：后(hou)者(zhe)的(de)強度和精確(que)度配合(he)前者(zhe)的(de)視(shi)覺、感知、思維和適(shi)應力將可釋放(fang)出(chu)(chu)更高效(xiao)的(de)生產力。人(ren)(ren)與機(ji)(ji)器人(ren)(ren)的(de)組合(he)至少在(zai)現(xian)在(zai)而言是融洽的(de)，因為人(ren)(ren)類具備的(de)很(hen)(hen)多(duo)技(ji)能如今并(bing)不(bu)可以通(tong)過(guo)(guo)程序被創造出(chu)(chu)來(lai)。“有(you)(you)很(hen)(hen)多(duo)的(de)經(jing)驗和非書本(ben)上的(de)知識(shi)是沒有(you)(you)辦(ban)法用程序代碼表達的(de)。譬如，一(yi)個工人(ren)(ren)可以察(cha)覺得到某些狀況不(bu)對，或者(zhe)電鉆(zhan)的(de)震動不(bu)合(he)往常，或者(zhe)某個材料太硬。想要通(tong)過(guo)(guo)文檔的(de)形式(shi)把(ba)這些記錄下來(lai)，將很(hen)(hen)難做到。

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工(gong)(gong)廠(chang)安裝了(le)由(you)丹麥(mai) UniversalRobots公司設計生產的機器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)。該(gai)機器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)可(ke)以(yi)(yi)(yi)在工(gong)(gong)人(ren)(ren)(ren)手握車(che)門組件的情況下，通過噴(pen)射(she)膠水(shui)以(yi)(yi)(yi)幫助完(wan)成(cheng)汽車(che)車(che)門的隔離和(he)水(shui)封(feng)操作。沒有這(zhe)些(xie)機器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)，傳(chuan)統的手工(gong)(gong)操作將十分費力，并且還(huan)可(ke)能會導致手腕職(zhi)業傷。“我們感(gan)興趣的是人(ren)(ren)(ren)體工(gong)(gong)學(xue)和(he)安全性(xing)。機器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)可(ke)以(yi)(yi)(yi)生產線上進行推拉(la)這(zhe)樣重復性(xing)的操作而不受(shou)到傷害。”BMW組裝和(he)物(wu)流部門負責人(ren)(ren)(ren)RichMorris表示，“這(zhe)些(xie)機器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)與工(gong)(gong)人(ren)(ren)(ren)協(xie)同工(gong)(gong)作，工(gong)(gong)人(ren)(ren)(ren)們都愛死(si)它了(le)。”但是當一個工(gong)(gong)人(ren)(ren)(ren)距離機器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)太近了(le)會怎樣？“機器(qi)(qi)(qi)(qi)人(ren)(ren)(ren)首先會警(jing)告說你靠得太近。”Morris表示，“然后它會停止當前操作。”

今年，機(ji)器(qi)人(ren)又被應用到了另一人(ren)體工(gong)程學繁重的任務(wu)上：向(xiang)車(che)底盤的孔內插入硬橡(xiang)膠。“很多(duo)工(gong)人(ren)在做這件(jian)事(shi)時(shi)導致大拇指(zhi)受傷。”Morris解釋道。起初(chu)，BMW通過3D打印開發(fa)了保護骨(gu)骼來(lai)支撐手指(zhi)，但如今擁有“超級拇指(zhi)”的協作機(ji)器(qi)人(ren)已經完全接管了這項任務(wu)。

3、通過示范來學習

最高級(ji)的(de)(de)交互機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)在(zai)(zai)功能上是靈活的(de)(de)，因此(ci)同(tong)一(yi)(yi)款機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)型號可(ke)(ke)以(yi)(yi)輕松(song)的(de)(de)跟(gen)進任(ren)務(wu)(wu)的(de)(de)不(bu)同(tong)而重新切換模(mo)式，如(ru)排列(lie)任(ren)務(wu)(wu)、裝卸(xie)貨任(ren)務(wu)(wu)以(yi)(yi)及處理原材料任(ren)務(wu)(wu)等模(mo)式。RethinkRoboTIcs設計的(de)(de)Baxter機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)擁有(you)兩只機(ji)(ji)械臂(bei)和(he)一(yi)(yi)個(ge)動態表(biao)情面部(bu)(屏幕)。該機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)可(ke)(ke)以(yi)(yi)通過被示范(fan)(fan)訓練來學習(xi)執行(xing)各類任(ren)務(wu)(wu)：人(ren)(ren)(ren)類可(ke)(ke)以(yi)(yi)控制機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)的(de)(de)手臂(bei)，并(bing)指定一(yi)(yi)系列(lie)動作，機(ji)(ji)器(qi)人(ren)(ren)(ren)會(hui)記住(zhu)并(bing)重復(fu)，從而達到示范(fan)(fan)學習(xi)的(de)(de)目的(de)(de)。而頭(tou)部(bu)的(de)(de)屏幕則(ze)會(hui)通過表(biao)情提示告知周圍的(de)(de)人(ren)(ren)(ren)當前正(zheng)在(zai)(zai)執行(xing)的(de)(de)任(ren)務(wu)(wu)，或(huo)者(zhe)正(zheng)遭遇(yu)的(de)(de)問題。

首個脫離實驗室并投入實際使(shi)用的(de)Baxter，是2015年2月(yue)由澳大利亞糖(tang)果(guo)巨(ju)頭Haigh“sChocolates引進的(de)巧克力挑揀(jian)機(ji)器(qi)人(ren)。該機(ji)器(qi)人(ren)與其他(ta)工(gong)(gong)廠(chang)工(gong)(gong)人(ren)協同工(gong)(gong)作(zuo)，全程無保(bao)護(hu)無隔離。

4、靈活性和精度

交互機器人下一個主(zhu)(zhu)要(yao)適(shi)用(yong)領(ling)域是(shi)消費者電(dian)子品(pin)的(de)(de)組裝(zhuang)生產(chan)，該行業目前主(zhu)(zhu)要(yao)依賴(lai)人(ren)力。總(zong)部在(zai)瑞士(shi)蘇黎世的(de)(de)abb公司推出(chu)了名為YuMi的(de)(de)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)，該機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)配(pei)有大量傳感器(qi)(qi)，可以精準地將(jiang)線穿(chuan)過縫衣針。YuMi的(de)(de)小尺寸和(he)移動范圍等特點(dian)讓其成為了小型組裝(zhuang)生產(chan)線的(de)(de)完美搭配(pei)，譬(pi)如智能手機(ji)(ji)、筆(bi)記本電(dian)腦(nao)和(he)平(ping)板電(dian)腦(nao)等。“這些特點(dian)對于(yu)在(zai)工(gong)廠(chang)中最大化(hua)利用(yong)空間，以及在(zai)小型工(gong)作室中安裝(zhuang)機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)是(shi)至關重要(yao)的(de)(de)。”ABB營(ying)銷部門主(zhu)(zhu)管(guan)StevenWyatt表示。

一(yi)旦交互機器人(ren)在(zai)工業(ye)界廣泛裝(zhuang)配并(bing)完(wan)成(cheng)測(ce)試，它們就有可能(neng)會(hui)(hui)立即出現在(zai)家(jia)(jia)庭市場上，當然這其(qi)中(zhong)也有不(bu)少特別(bie)的(de)挑(tiao)戰。“在(zai)工業(ye)環(huan)境中(zhong)，會(hui)(hui)出現的(de)人(ren)類通(tong)常都是18歲以(yi)上的(de)成(cheng)年(nian)人(ren)，足夠理解工作環(huan)境中(zhong)穿戴護目鏡(jing)和(he)硬皮鞋的(de)重要(yao)性(xing)。但是在(zai)家(jia)(jia)庭環(huan)境下，一(yi)切都會(hui)(hui)變得不(bu)同，譬如寵物(wu)和(he)小孩會(hui)(hui)在(zai)地上滾爬(pa)等。”Saenz指出，“不(bu)過家(jia)(jia)庭市場卻是一(yi)個更大的(de)市場。”