机器人运动未来与人机交互研究

机器人运动未来与人机交互研究

移动机器人正日益普及。它们在超市过道中巡查库存，夜间清洁机场地面，为医院病房提供物资和消毒服务，并检查石化管道是否腐蚀。某中心在其运营中使用了超过20万台机器人。人类和机器人正逐渐学会共同生活和工作。比尔·斯玛特希望简化它们之间的互动。

斯玛特是某州立大学机器人学教授、协作机器人与智能系统研究所副所长，目前正与某机构合作研究人类与机器人在长时间内的互动方式。

规模化研究的重要性

在学术界，典型的研究可能涉及30名参与者。研究人员将参与者逐个带入房间，让他们以多种方式与机器人互动。斯玛特指出，这种方式可能获得一些见解，但这些研究是在隔离环境中进行的——只有一个从未见过机器人的人单独与机器人互动。这种情况并不能真实反映正在兴起的机器人-人类共存世界。

"在学术界，我可以运行几个机器人几天时间，进行基本上相当于概念验证的研究，"他说。“与某机构合作，可以在数月甚至数年的时间里进行更大规模的研究。这让你能够提出在学术界无法提出的问题。”

这种时间尺度上的规模对斯玛特来说非常有价值。"我想知道这些接触在一个月或一年内会是什么样子，"斯玛特说。“你在第一个小时的互动将与一个月或一年结束时的互动大不相同。我感兴趣的是人们如何与机器人合作，以及当它们不合作但共享同一空间时会发生什么。”

机器人意图传达研究

斯玛特的研究涉及扩展人类与机器人长期合作的方式。他特别想要扩展的一个领域是机器人发出信号表明它即将做什么以及下一步打算去哪里的方式。

"目前，我们正在研究的机器人有一套指示灯，类似于汽车，显示机器人的意图，"斯玛特指出。“机器人底层的安全系统会使其减速或停止。但最终目标是让机器人在使用中’隐形’，这样员工就不需要比思考人类同事的行为更多地思考它们。”

在某机构进行这项研究的一个优势是规模。这很重要有两个原因。首先，它使斯玛特能够收集关于机器人行为变化的数据，比如测试机器人应该使用通道的哪一侧或应该以多快的速度移动。"你可以在较小环境中无法学习的事物上收集统计数据，"他说。它还提供了一个更现实的框架来衡量这些变化。

从数学到机器人的职业转变

斯玛特在苏格兰长大，就在高地南部，“一个只有7000人的小镇，位于中间地带”。他的父亲是工厂工人，母亲做零工，成长过程中，他假期都在摘水果和在罐头厂工作。

如果他年纪稍大一些，很可能永远不会继续深造。但当时的教育改革使他成为家里第一个上大学的人。

斯玛特最初在某大学学习数学，但有一个认识。"数学与现实非常抽象，"他回忆道。“我可以在纸上推演符号，但我不明白它如何影响世界。所以我转到了计算机科学，它使用一些数学，但我可以将其应用于问题，这真的很酷。”

斯玛特以为他的职业道路已经确定。然后，有一天晚上，他去接他正在约会的女人。她还没准备好，所以他开始阅读一篇关于机器人先驱罗德尼·布鲁克斯在某理工学院建造的机器人的杂志文章。这就是全部所需。"我看着一个，心想，‘哇，这真的很酷，’"他说。他被迷住了。

附近的爱丁堡大学提供了世界上第一个机器人学硕士学位。这最终导致他在某大学获得计算机科学博士学位，论文是关于机器人中的机器学习。他在某大学建立了自己的实验室，后来在加州某机器人孵化器休假一年，当时该机构正在开发开源机器人操作系统（ROS）。2012年，他转往某州立大学。

机器人政策的演变

斯玛特还对政策感兴趣。虽然政策关注可以追溯到他职业生涯的早期，但他的旅程真正开始于2011年。当时，他在某大学的同事、研究技术领域的法学教授尼尔·理查兹建议斯玛特参加"We Robot"会议，这是一个关于机器人和AI法律与政策方面的新会议。斯玛特最终在会上做了首次演讲。

这次会议对斯玛特来说是一个启示。它是由参与互联网法的律师发起的，这些法律大多是在互联网已经在世界爆炸性发展之后编写的。该会议希望在机器人出现在现场之前，研究机器人和人类共同生活的世界的法律含义。斯玛特是那里为数不多的技术专家之一。

"大多数学术研究来自法律和政策方面，并没有牢固地锚定在技术实际能做什么上，"他说。“他们在谈论几十年后可能成为问题的事情，而不是今天就是问题的事情。这是因为他们误解了技术今天的位置。”

未来展望

斯玛特表示，他也担心过度依赖机器人或AI可以作为万能药的想法，而不是提供解决问题的工具。但他仍然感到兴奋。在该领域工作了20年后，他终于看到了机器人在世界上的应用。甚至连某州立大学也开始使用送货机器人，做着有用的工作，让人们的生活更美好。

"我们仍处于早期阶段，相当于苹果和IBM之前计算机的位置，"他说。“还有很多工作要做，困难的部分是机器人与人类活动相交的地方。在五年内，我认为我们仍将努力解决这个问题。”
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