“過往的很多設計里面,機器人都是很被動的,用語音問詢機器人一些情況,或者與機器人一些特定場景的問答,機器人的回答流程標準化。現在機器人社交方面的功能越來越多,在一些場景比如服務于養老院,或者與兒童交互,主動交互成為新熱點。”詹斯·科伯介紹說,所謂主動交互,是希望機器人該講話就講話,該不講話就不講話,做一個懂你的機器人,主動交互的設計因此成為一個非常重要的內容。
“機器人是擬人化的設備,它的社交性非常重要,機器人跟機器人之間是不需要語音的,但是跟人的交互是需要語音交流的,語音的交互或者說行為的主動交互,它的邊界在哪里,它的適度在哪里,都是近幾年業界比較關注的。”詹斯·科伯表示。
那么機器人是怎么學會一項新技能的呢?詹斯·科伯表示,通常來說,機器人學習新事物有兩種不同但互補的方式。*種是模仿學習,即老師示范一項技巧,然后學生試著模仿,這種方式適用于簡單的學習,但對于更復雜的任務,機器人更需要強化學習,強化學習是一種以“試錯”的方式進行的學習方法,其目標是讓人工智能在特定環境中能夠采取回報大化的行為。如果機器在學習的過程中做對了就會得到相應獎勵,錯了則無獎勵,這種學習方法可以讓機器在和環境的互動中明白什么是對的行為,什么是錯的行為,而不是通過大數據讓機器“死記硬背”。詹斯·科伯強調,強化學習能讓機器加快學習過程,從而能完成更復雜的任務,對人類來說,通過這種方式進行教學也相當直觀。這也是未來機器人加強學習和交互能力的可行路徑。
服務機器人的主要類型
1.護士助手
“護士助手”是自主式機器人,它不需要有線制導,也不需要事先作計劃,一旦編好程序,它隨時可以完成以下各項任務:運送醫療器材和設備,為病人送飯,送病歷、報表及信件,運送藥品,運送試驗樣品及試驗結果,在醫院內部送郵件及包裹。
該機器人由行走部分、行駛控制器及大量的傳感器組成。機器人可以在醫院中自由行動,其速度為0.7米/秒左右。機器人中裝有醫院的建筑物地圖,在確定目的地后機器人利用航線推算法自主地沿走廊導航,由結構光視覺傳感器及超聲波傳感器可以探測靜止或運動物體,并對航線進行修正。它的觸覺傳感器保證機器人不會與人和物相碰。車輪上的編碼器測量它行駛過的距離。在走廊中,機器人利用墻角確定自己的位置,而在病房等較大的空間時,它可利用天花板上的反射帶,通過向上觀察的傳感器幫助定位。需要時它還可以開門。在多層建筑物中,它可以進入電梯到所要到的樓層。緊急情況下,例如某一外科醫生及其病人使用電梯時,機器人可以停下來,讓開路,2分鐘后它重新啟動繼續前進。通過“護士助手”上的菜單可以選擇多個目的地,機器人有較大的熒光屏及用戶友好的音響裝置,用戶使用起來迅捷方便。
2.口腔修復機器人
這是一個由計算機和機器人輔助設計、制作全口義齒人工牙列的應用試驗系統。該系統利用圖像、圖形技術來獲取生成無牙頜患者的口腔軟硬組織計算機模型,利用自行研制的非接觸式三維激光掃描測量系統來獲取患者無牙頜骨形態的幾何參數,采用專家系統軟件完成全口義齒人工牙列的計算機輔助統計。另外,發明和制作了單顆塑料人工牙與終要完成的人工牙列之間的過渡轉換裝置——可調節排牙器。
基于機器人可以實現排牙的任意位置和姿態控制。利用口腔修復機器人相當于快速培養和造就了一批高級口腔修復醫療專家和技術員。利用機器人來代替手工排牙,不但比口腔醫療專家更精確地以數字的方式操作,同時還能避免專家因疲勞、情緒、疏忽等原因造成的失誤。這將使全口義齒的設計與制作進入到既能滿足無牙頜患者個體生理功能及美觀需求,又能達到規范化、標準化、自動化、工業化的水平,從而大大提高其制作效率和質量。
3.智能輪椅
隨著社會的發展和人類文明程度的提高,人們特別是殘疾人愈來愈需要運用現代高新技術來改善他們的生活質量和生活自由度。因為各種交通事故、天災人禍和種種疾病,每年均有成千上萬的人喪失一種或多種能力(如行走、動手能力等)。因此,對用于幫助殘障人行走的機器人輪椅的研究已逐漸成為熱點,如西班牙、意大利等國,*自動化研究所也成功研制了一種具有視覺和口令導航功能并能與人進行語音交互的機器人輪椅。
機器人輪椅主要有口令識別與語音合成、機器人自定位、動態隨機避障、多傳感器信息融合、實時自適應導航控制等功能。
機器人輪椅關鍵技術是安全導航問題,采用的基本方法是靠超聲波和紅外測距,個別也采用了口令控制。超聲波和紅外導航的主要不足在于可控測范圍有限,視覺導航可以克服這方面的不足。在機器人輪椅中,輪椅的使用者應是整個系統的中心和積極的組成部分。對使用者來說,機器人輪椅應具有與人交互的功能。這種交互功能可以很直觀地通過人機語音對話來實現。盡管個別現有的移動輪椅可用簡單的口令來控制,但真正具有交互功能的移動機器人和輪椅尚不多見。
資料來源:百科、科技日報
原標題:服務機器人再登智能化舞臺 人性化改造更受歡迎
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