什么是交互机器人 交互机器人应该如何实现

一、什么是交互机器人

机器人通过计算机系统与操作员或程序员进行人-机对话，实现对机器人的控制与操作。虽然具有了部分处理和决策功能，能够独立地实现一些诸如轨迹规划、简单的避障等功能，但是还要受到外部的控制。

二、交互机器人如何实现

1、隔离

截至目前，工业机器人在“与人类共享空间”方面仍谈不上安全可靠——仅美国市场，每年因机器人造成的意外死亡就有20多起——因此大多数时候，机器人活动的区域是需要用屏障围护起来的。它们在搬运重物等单一操作上，非常高效实用。但是它们只能进行盲目且没有智慧移动，因此在过程中一旦触碰到人，就很可能造成严重事故，甚至导致死亡。

与早期机器人不同，“交互机器人”安装有传感器并具备安全特性，能有效地侦测周围出现的人及作出相应反应。这样的设计让人和机器人组成了完美搭配：后者的强度和精确度配合前者的视觉、感知、思维和适应力将可释放出更高效的生产力。人与机器人的组合至少在现在而言是融洽的，因为人类具备的很多技能如今并不可以通过程序被创造出来。“有很多的经验和非书本上的知识是没有办法用程序代码表达的。譬如，一个工人可以察觉得到某些状况不对，或者电钻的震动不合往常，或者某个材料太硬。想要通过文档的形式把这些记录下来，将很难做到。

2、避免受伤

在利用“交互机器人”方面走得比较靠前的是BMW。2013年，BMW为旗下位于美国南加州的工厂安装了由丹麦 UniversalRobots公司设计生产的机器人。该机器人可以在工人手握车门组件的情况下，通过喷射胶水以帮助完成汽车车门的隔离和水封操作。没有这些机器人，传统的手工操作将十分费力，并且还可能会导致手腕职业伤。“我们感兴趣的是人体工学和安全性。机器人可以生产线上进行推拉这样重复性的操作而不受到伤害。”BMW组装和物流部门负责人RichMorris表示，“这些机器人与工人协同工作，工人们都爱死它了。”但是当一个工人距离机器人太近了会怎样？“机器人首先会警告说你靠得太近。”Morris表示，“然后它会停止当前操作。”

今年，机器人又被应用到了另一人体工程学繁重的任务上：向车底盘的孔内插入硬橡胶。“很多工人在做这件事时导致大拇指受伤。”Morris解释道。起初，BMW通过3D打印开发了保护骨骼来支撑手指，但如今拥有“超级拇指”的协作机器人已经完全接管了这项任务。

3、通过示范来学习

最高级的交互机器人在功能上是灵活的，因此同一款机器人型号可以轻松的跟进任务的不同而重新切换模式，如排列任务、装卸货任务以及处理原材料任务等模式。RethinkRoboTIcs设计的Baxter机器人拥有两只机械臂和一个动态表情面部(屏幕)。该机器人可以通过被示范训练来学习执行各类任务：人类可以控制机器人的手臂，并指定一系列动作，机器人会记住并重复，从而达到示范学习的目的。而头部的屏幕则会通过表情提示告知周围的人当前正在执行的任务，或者正遭遇的问题。

首个脱离实验室并投入实际使用的Baxter，是2015年2月由澳大利亚糖果巨头Haigh“sChocolates引进的巧克力挑拣机器人。该机器人与其他工厂工人协同工作，全程无保护无隔离。

4、灵活性和精度

交互机器人下一个主要适用领域是消费者电子品的组装生产，该行业目前主要依赖人力。总部在瑞士苏黎世的abb公司推出了名为YuMi的机器人，该机器人配有大量传感器，可以精准地将线穿过缝衣针。YuMi的小尺寸和移动范围等特点让其成为了小型组装生产线的完美搭配，譬如智能手机、笔记本电脑和平板电脑等。“这些特点对于在工厂中最大化利用空间，以及在小型工作室中安装机器人是至关重要的。”ABB营销部门主管StevenWyatt表示。

一旦交互机器人在工业界广泛装配并完成测试，它们就有可能会立即出现在家庭市场上，当然这其中也有不少特别的挑战。“在工业环境中，会出现的人类通常都是18岁以上的成年人，足够理解工作环境中穿戴护目镜和硬皮鞋的重要性。但是在家庭环境下，一切都会变得不同，譬如宠物和小孩会在地上滚爬等。”Saenz指出，“不过家庭市场却是一个更大的市场。”