在发展机器人这件事上,不管是普通民众还是机器人专家,似乎都陷入了一种误区,普通民众觉得外形像人的才真正叫机器人,而机器人专家则致力于将人的外形、动作行为和思考都复制在机器人上。但是,这真的必要吗?像人的机器人会更有用?

荷兰特文特大学的研究员Karreman就这样问题进行了深入研究,她认为,机器人用自己的方式,也许可以表现得更好,比如交流。

看过《星球大战》的人都知道,里面的机器人R2-D2尽管不会人类的语言,但它却能把意思表达得非常清楚。对于人机交互而言,机器人不必是一个真正的“人”。只需要它以正确的方式提供信息就足够了,研究员Karreman(特文特大学,荷兰)如是说。

如果机器人具备很多人类的特性,人才能够跟它进行沟通。这是普遍的想法。但模仿自然的动作和表情是非常复杂的,我们的一些非语言沟通方式并不适合机器人:比如手势。人类是能够通过社交方式进行回应的,即使行为看起来像机器。对于动作和信号,我们有一个自然的翻译机制将它们翻译成人类世界的“语言”。机器上两个简单的镜头,就能让人影响到机器。

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超越R2-D2

你需要知道,涉及直观信号是很具有挑战性的。在Daphne Karreman的研究中,她专注于研究博物馆或动物园的机器人导游。如果机器人没有手臂,他们还能为游客直观地指明方向吗?语音、书面语言、屏幕、在墙壁上投影图像和特定的动作,机器人还有很多独特的“方式”是人类所不具备的。加上光线和颜色,即使是“低仿”机器人也可以具备很强的沟通能力。这些方式已经超越了R2-D2,它沟通用的哔哔声首先需要翻译。因此,Karreman的博士论文题目就是“超越R2-D2”。

在野外

Karreman分析了大量的视频数据,看人类如何应对机器人。到目前为止,这类型的研究都是在可控的实验室环境下进行的,没有人在现场或过后告诉测试人将会发生什么。在这种情况下,机器人被带到非结构化的“野外”。例如,人们可能会在塞维利亚的阿尔卡萨尔宫遇见机器人。他们可以决定是否需要机器人进行引导。是什么让他们保持距离,让人们认识到这个机器人能做什么?

视频工具

为了分析这些视频数据,Karreman开发了一个叫做数据处理事件分析法(DREAM)的工具。这个名字叫趣味机器人室外向导(FROG)的机器人有一个屏幕,通过语音和灯光信号来交流,在它的“头部”还有一个小指针。FROG本身会辨别人们是否有兴趣互动和引导。多亏了强大的DREAM工具,有史以来第一次有可能以分析并以快速和可靠的方式进行人机交互的分类。与其他方法不同的是,DREAM不会立即解释所有信号,而是对比多种“编码器”,从而得出一个可靠且可重复的结果。

有多少人感兴趣,他们是否在整个旅途中跟机器人一起,他们的反应是否如预期?可以通过这个问卷进行评估,但这会将机器人置于一个特殊的位置:人们主要是来参观世博会或动物园的,而不是来偶遇机器人的。使用DREAM工具,自发的互动变得更加明显,因此,机器人的行为可以被优化。

广濑茂男:人形机器人并非必要

对于机器人的外形,日本著名机器人专家广濑茂男就曾经表示,“未来的机器人不会是人形机器人”,他并未拘泥于人形机器人,而是将目标缩小至最低限度,研发出了针对各种用途形态最适合的机器人。

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他根据自己的看法,列举了以下三个原因:

(1)从技术上来说,人形机器人等复杂机器人的开发和制造都很困难;(2)人形未必是最佳形态;(3)还需要考虑除了机器人以外的其他设备及装置的进步。

关于(1),广濑说道:“这样说的原因是,要想让机器人担任人类的工作,必须要有触觉及视觉等高级传感器、动力源以及人工智能技术。目前的机械、电子部件及计算机技术组合起来,很难实现(有用的)人形机器人。”

广濑说,“一提起机器人,很多人都会认为其进步速度像计算机一样快”。但是,机器人由硬件(机械及电气系统)和软件构成。硬件“不会发生巨大变化。拿(作为机器人的致动器的)电动机来说,最近10年并没有取得多大进步”。

关于(2),虽然开发产品时从生物获得灵感是一种很好的方法,但广濑认为,“不一定非要保持其原型。应该在改变形态的同时使其发展进步”。虽然飞机的发明受到了鸟类的启发,但并没有保持鸟类的形态,机器人也是一样,不一定非要模仿人类,应该根据不同的目的采用适合的形状。

关于(3),一些人形机器人研究人员认为,“在人类的生活环境中与人共存的机器人,有时要使用根据人类的特点制作的工具或装置,因此人形机器人更为合适”,广濑对这种观点做出了反驳。

例如,就算想用人形机器人来代替车站的人工检票工作,但随着自动检票机的问世,这一需求变得没有必要。与人形机器人代替人类用搓衣板洗衣服,或者用扫帚打扫卫生相比,洗衣机及机器人吸尘器的效率更高。再拿汽车驾驶来说,与人形机器人坐在驾驶座上开车相比,开发自动驾驶的汽车是更为合理的做法。

也就是说,与直接以人形机器人代替人工作业相比,使人类周围的设备及装置更加智能化、并实现专用机器人化的做法更为合理。广濑表示,“当人形机器人达到完成的程度时,其他设备应该已经发展得相当成熟了”。设想作为现在的工具来开发人形机器人的话,等到开发出来也就过时了。