你還記得大白嗎?那個萌萌的會主動給人溫暖擁抱的機器人?
現如今,來自德國馬克斯 - 普朗克研究所(MPI-IS)和蘇黎世聯邦理工學院(ETH Zürich)的研究團隊就設計出了像大白一樣的擁抱機器人。
德國馬克斯?普朗克智能系統研究所和蘇黎世聯邦理工學院的研究人員最近研發出了機器人 HuggieBot 2.0。它是根據亞歷西斯 E. 布洛克(Alexis E. Block)在碩士學位期間創建的原始機器人 1.0 版本的基礎上開發的二代機器人,這個機器人可以根據用戶的要求指令來擁抱用戶。
布洛克研究機器人的初衷是源于對遠方親人的思念,“我們都有遠方的家人,我們想擁抱他們,這就是項目背后的主要靈感。”
該機器人的早期版本是一代機器人 HuggieBot 1.0。但從用戶的反饋來看,第一代的擁抱機器人體型太大了,在用戶體驗上并不好,并且它的背后只有一個小型的觸摸傳感器,導致它不能更好地去感受和回應用戶。
2017 年布洛克開始攻讀博士學位,她繼續對擁抱機器人進行研發。她與德國 MPI-IS 的主要主管庫亨貝克(Kuchenbecker),還有蘇黎世聯邦理工學院的聯合主管奧特瑪?希利格斯(Otmar Hilliges)和羅杰?加瑟(Roger Gasser)一起繼續研發 HuggieBot 項目,并創造出了一個全新的擁抱機器人。
新開發的機器人是根據六項原則設計構建的,這也是對機器人的 “命令”。研究者們認為擁抱機器人應該柔軟、溫暖、與人一樣大小、視覺上能夠感知用戶、根據用戶的體型和位置調整擁抱,并在用戶想要結束擁抱時適時地松開懷抱。根據這些命令,HuggieBot 2.0 就擁有了更自然更有趣的擁抱能力。
而且神奇的是,HuggieBot 2.0 跟大白一樣也是個柔軟的充氣機器人。布洛克和她的同事們在定制的金屬框架上安裝了兩個 Kinova JACO 臂,這是通常連接到輪椅上的市售機械臂。
與以前的版本相比,該機器人擁有可充氣且柔軟的軀干,并且無論用戶的手放在哪里,它都可以感知到用戶的接觸。機器人的身上有加熱墊,它穿搭著一件紫色長袍和一件灰色運動衫,手上還帶著一雙軟乎乎的連指手套。
HuggieBot 2.0 機器人還會微笑和眨眼,它的頭部由 3D 打印創建,頭部包含一臺電腦、一個顯示屏幕、一個深度傳感攝像頭、一個揚聲器和一個微控制器組成。機器人頭部的紫色背景屏幕上會顯示出不同的動畫面部表情,讓人感覺機器人在微笑和眨眼睛。
一旦用戶向機器人走去,機器人的攝像頭就會檢測到其視野內的用戶。機器人就會抬起手臂并詢問用戶:“可以給我一個擁抱嗎?”
HuggieBot 2.0 的 JACO 手臂在每個關節處都有扭矩傳感器,通過使用扭矩閾值抓握方法,機器人的抓握會更加具有適應性和安全性,這樣就確保了機器人與不同的用戶身體相匹配,并且擁抱的力度也會恰到好處,不會出現將人擁抱得太緊或太松的情況。
為了實現觸覺釋放,研究人員使用了兩種不同的方法。首先,利用機器人手臂上的扭矩傳感器來檢測用戶何時希望結束擁抱。然后,利用充氣傳感軀干來檢測用戶何時從機器人的背部移開手臂。這些功能讓 HuggieBot 2.0 成為了更自然、更直觀的擁抱機器人。
布洛克和她的同事還對比測試了一代和二代機器人,一共有 117 位用戶參與了試驗,他們觀看了 HuggieBot 1.0 和 HuggieBot 2.0 的視頻和圖像之后,無論是從外觀還是動作上,大部分的參與者都喜歡 2.0 這款新版本的機器人。
隨后,32 位體驗者親自體驗了擁抱機器人。參與者與機器人擁抱后表示,他們覺得 HuggieBot 2.0 機器人動作自然、智能并且友好。總的來說,HuggieBot 2.0 機器人能夠和用戶進行更加愉快的交互體驗。
目前,布洛克和她的同事在調研反饋之后進一步完善了機器人,并創造出了 3.0 版本 HuggieBot 3.0。
除了硬件和軟件方面的改進之外,HuggieBot 3.0 還著重于讓機器人能夠分辨并對擁抱中的手勢做出反應,比如對摩擦、輕拍和擠壓做出互動響應。
研究人員目前也在評估機器人擁抱對人所產生的生理影響。眾所周知,與人類還有動物進行身體接觸會帶來多種健康益處,例如降低血壓和皮質醇水平、減輕壓力和焦慮、加強社會紐帶和免疫系統以及增加催產素水平。
但是對機器人物理接觸產生的生理影響方面的研究還很缺乏,布洛克和她的同事們最終希望通過研究找出機器人的擁抱是否能像人類或動物一樣減輕壓力并改善身體健康。
此外,研究人員還開發了 HuggieApp,該應用程序允許用戶通過 HuggieBot 機器人遠程相互發送自定義的擁抱,研究人員還希望測試 HuggieBot 能否加強遙遠距離的人之間的相互關系。
盡管 HuggieBot 2.0 和 HuggieBot 3.0 仍處在原型階段,但研究團隊希望最終將其商業化。商業化的下一步目標是針對大型機構,比如大學、醫院或療養院。研究人員相信,未來可定制的應用程序將成為商業擁抱機器人的必要組成部分。
原文標題:可以給我一個擁抱嗎? 像大白一樣溫暖求抱抱的機器人問世
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