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(kāi)門(mén)、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(lèi)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(lèi)似，人類(lèi)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(lèi)行走、移動(dòng)身體以及避開(kāi)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(kāi)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?chē)沫h(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(lèi)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(fǎng)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(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)集成，以訪(fǎng)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(lèi)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(mén)把手開(kāi)門(mén)、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?xún)?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(lèi)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(lèi)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(lèi)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(lèi)沒(méi)有區(qū)別的機(jī)器人。

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