機(jī)器人將在家庭保健領(lǐng)域扮演重要角色

很快，機(jī)器人將能夠幫助老年人和殘疾人開門、做飯、喂藥，甚至可以幫助他們從床上移到輪椅上（如圖所示）。隨著美國(guó)、日本和世界上的部分其它國(guó)家或地區(qū)的退休人員數(shù)目以令人震驚的速度不斷增長(zhǎng)，需要機(jī)器人的協(xié)助也變得越來(lái)越普遍。健康護(hù)理狀況的變化不斷促進(jìn)本田（Honda）等公司正積極推進(jìn)他們?cè)谶@方面的研究工作。

日本大阪大學(xué)自適應(yīng)機(jī)械系統(tǒng)學(xué)院的Hiroshi Ishiguro教授認(rèn)為，機(jī)器人的外形、行為方式甚至是感知方式都應(yīng)該與人類相似（如圖所示）。而美國(guó)本田公司ASIMO（Advanced Step in Innovative Mobility）項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人Stephen Keeney則表示，機(jī)器人的外形必須越來(lái)越具有人造特征，并與科幻影片中的機(jī)器人類似，人類才會(huì)接受它們。

ASIMO由5個(gè)獨(dú)特的處理系統(tǒng)控制，就計(jì)算性能而言，每個(gè)處理系統(tǒng)都可以與目前的頂級(jí)個(gè)人電腦相匹敵。此外，本田的工程師們還必須為步行、跑步、轉(zhuǎn)圈和攀爬等預(yù)定步驟設(shè)計(jì)復(fù)雜的算法。由于以前從未對(duì)人類行走、移動(dòng)身體以及避開物體的邏輯進(jìn)行過(guò)研究，因此這個(gè)任務(wù)極具挑戰(zhàn)性。

ASIMO是本田公司二十年研究和開發(fā)積累的成果。它采用傳感器和算法來(lái)處理物體的移動(dòng)，并控制距離和方向。例如，當(dāng)有人走近ASIMO時(shí)，它就會(huì)停下來(lái)。就像蝙蝠飛行和覓食一樣，ASIMO還采用了超聲波來(lái)感應(yīng)移動(dòng)狀況并對(duì)其周圍的環(huán)境做出反應(yīng)。

本田公司的研究人員相信ASIMO將能夠在未來(lái)成為老年人的幫手。

其它傳感器則使ASIMO更好地與人類互動(dòng)。它能識(shí)別各種身體姿勢(shì)和和手勢(shì)、分辨各種語(yǔ)音和聲響、識(shí)別聲音源，并且最多能夠辨認(rèn)出10種不同的人臉。它甚至能夠用名字來(lái)叫人。

與一個(gè)紅外激光束配合工作時(shí)，機(jī)器人眼中的兩個(gè)視頻攝像頭和兩個(gè)紅外攝像頭可以幫助ASIMO找到地板上6英尺以外的物體。紅外攝像頭可利用地板上的標(biāo)記幫助ASIMO在其活動(dòng)環(huán)境內(nèi)進(jìn)行重新定位和重新調(diào)整。

網(wǎng)絡(luò)集成使ASIMO能夠訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，從而獲得新聞、天氣等信息。它還可以與用戶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成，以訪問(wèn)有關(guān)事件中人物的信息，顯示來(lái)客面孔圖像，并指導(dǎo)來(lái)客前往其目的地。

機(jī)器人關(guān)節(jié)內(nèi)的大量激勵(lì)器都可以實(shí)現(xiàn)34度的自由度，包括：頭部旋轉(zhuǎn)和上下移動(dòng)的自由度為3度，每只手臂的自由度為7度，每只手的自由度為2度（不包括五根彎曲的手指關(guān)節(jié)）、每條腿的自由度為6度，軀干部分的自由度為1度。

ASIMO還具有與人類似的手臂、腿、腳、手和手指腳趾，因此它可以做一些像轉(zhuǎn)動(dòng)門把手開門、彎曲腿并將病人從輪椅上提起來(lái)、爬樓梯去找藥瓶等事情，這些都是傳統(tǒng)機(jī)器人所不具備的。

“隨著存儲(chǔ)器價(jià)格的不斷下降以及技術(shù)含量的減少，ASIMO的制造成本將越來(lái)越低。ASIMO必須具備足夠的執(zhí)行命令的智能，我們?cè)谌斯ぶ悄埽ˋI）方面作了大量工作，以便ASIMO在家庭環(huán)境或收容所中派得上用場(chǎng)。距離ASIMO操持家務(wù)可能還需要40到50年的時(shí)間。”Keeney表示。而現(xiàn)在，本田公司期望大概10年以內(nèi)能夠提供在家庭環(huán)境或收容所中派得上用場(chǎng)的ASIMO。

本田公司的目標(biāo)是為ASIMO建立一個(gè)包含所有必需信息的數(shù)據(jù)庫(kù)使其能夠?qū)崿F(xiàn)輔助功能。這種數(shù)據(jù)庫(kù)很有可能包含千兆字節(jié)的信息，ASIMO能夠利用這些信息識(shí)別語(yǔ)音命令，并能進(jìn)行理性的思考過(guò)程。

目前的關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于提高甚至完善機(jī)器人與人類之間的人際關(guān)系和社會(huì)關(guān)系。盡管Ishiguro和他的同事在已證實(shí)可以制造出世界上最像人類的機(jī)器人，但是這些機(jī)器人的行為、面部表情和肢體移動(dòng)仍需完善。

另外，Ishiguro正在嘗試更好地理解人腦，并將認(rèn)知科學(xué)應(yīng)用到他機(jī)器人的編程行為中。例如，如果兩個(gè)年輕婦女正挨著邊走邊談，我們可以判斷她們可能是朋友。如果兩個(gè)人牽著手，那么我們則可以判斷他們有某種親密關(guān)系。

社會(huì)問(wèn)題和道德問(wèn)題的存在也需要考慮，Ishiguro首先需要解決的是某些實(shí)際問(wèn)題。例如，機(jī)器人需要在人群中分辨不同的個(gè)人。在一次測(cè)試中，在一大群小孩中每個(gè)小孩都持有他們自己的RFID標(biāo)簽，機(jī)器人能夠毫不費(fèi)力地認(rèn)出他們。

現(xiàn)在，采用ASIMO的底層技術(shù)，并將用硅材料制作的與人類似的皮膚與集成的壓電觸摸式傳感器和大量激勵(lì)器結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用到人臉特征的控制中。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)Hiroshi Ishiguro的機(jī)器人。Ishiguro和他在大阪大學(xué)的研究人員期望能夠打造一種第一眼看上去與人類沒(méi)有區(qū)別的機(jī)器人。

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