研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出像大白一樣的擁抱機(jī)器人

你還記得大白嗎？那個(gè)萌萌的會(huì)主動(dòng)給人溫暖擁抱的機(jī)器人？

現(xiàn)如今，來(lái)自德國(guó)馬克斯 - 普朗克研究所（MPI-IS）和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zürich）的研究團(tuán)隊(duì)就設(shè)計(jì)出了像大白一樣的擁抱機(jī)器人。

德國(guó)馬克斯?普朗克智能系統(tǒng)研究所和蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員最近研發(fā)出了機(jī)器人 HuggieBot 2.0。它是根據(jù)亞歷西斯 E. 布洛克（Alexis E. Block）在碩士學(xué)位期間創(chuàng)建的原始機(jī)器人 1.0 版本的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的二代機(jī)器人，這個(gè)機(jī)器人可以根據(jù)用戶(hù)的要求指令來(lái)?yè)肀в脩?hù)。

布洛克研究機(jī)器人的初衷是源于對(duì)遠(yuǎn)方親人的思念，“我們都有遠(yuǎn)方的家人，我們想擁抱他們，這就是項(xiàng)目背后的主要靈感?！?/p>

該機(jī)器人的早期版本是一代機(jī)器人 HuggieBot 1.0。但從用戶(hù)的反饋來(lái)看，第一代的擁抱機(jī)器人體型太大了，在用戶(hù)體驗(yàn)上并不好，并且它的背后只有一個(gè)小型的觸摸傳感器，導(dǎo)致它不能更好地去感受和回應(yīng)用戶(hù)。

2017 年布洛克開(kāi)始攻讀博士學(xué)位，她繼續(xù)對(duì)擁抱機(jī)器人進(jìn)行研發(fā)。她與德國(guó) MPI-IS 的主要主管庫(kù)亨貝克（Kuchenbecker），還有蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的聯(lián)合主管奧特瑪?希利格斯（Otmar Hilliges）和羅杰?加瑟（Roger Gasser）一起繼續(xù)研發(fā) HuggieBot 項(xiàng)目，并創(chuàng)造出了一個(gè)全新的擁抱機(jī)器人。

新開(kāi)發(fā)的機(jī)器人是根據(jù)六項(xiàng)原則設(shè)計(jì)構(gòu)建的，這也是對(duì)機(jī)器人的 “命令”。研究者們認(rèn)為擁抱機(jī)器人應(yīng)該柔軟、溫暖、與人一樣大小、視覺(jué)上能夠感知用戶(hù)、根據(jù)用戶(hù)的體型和位置調(diào)整擁抱，并在用戶(hù)想要結(jié)束擁抱時(shí)適時(shí)地松開(kāi)懷抱。根據(jù)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(gè)柔軟的充氣機(jī)器人。布洛克和她的同事們?cè)诙ㄖ频慕饘倏蚣苌习惭b了兩個(gè) Kinova JACO 臂，這是通常連接到輪椅上的市售機(jī)械臂。

與以前的版本相比，該機(jī)器人擁有可充氣且柔軟的軀干，并且無(wú)論用戶(hù)的手放在哪里，它都可以感知到用戶(hù)的接觸。機(jī)器人的身上有加熱墊，它穿搭著一件紫色長(zhǎng)袍和一件灰色運(yùn)動(dòng)衫，手上還帶著一雙軟乎乎的連指手套。

HuggieBot 2.0 機(jī)器人還會(huì)微笑和眨眼，它的頭部由 3D 打印創(chuàng)建，頭部包含一臺(tái)電腦、一個(gè)顯示屏幕、一個(gè)深度傳感攝像頭、一個(gè)揚(yáng)聲器和一個(gè)微控制器組成。機(jī)器人頭部的紫色背景屏幕上會(huì)顯示出不同的動(dòng)畫(huà)面部表情，讓人感覺(jué)機(jī)器人在微笑和眨眼睛。

一旦用戶(hù)向機(jī)器人走去，機(jī)器人的攝像頭就會(huì)檢測(cè)到其視野內(nèi)的用戶(hù)。機(jī)器人就會(huì)抬起手臂并詢(xún)問(wèn)用戶(hù)：“可以給我一個(gè)擁抱嗎？”

HuggieBot 2.0 的 JACO 手臂在每個(gè)關(guān)節(jié)處都有扭矩傳感器，通過(guò)使用扭矩閾值抓握方法，機(jī)器人的抓握會(huì)更加具有適應(yīng)性和安全性，這樣就確保了機(jī)器人與不同的用戶(hù)身體相匹配，并且擁抱的力度也會(huì)恰到好處，不會(huì)出現(xiàn)將人擁抱得太緊或太松的情況。

為了實(shí)現(xiàn)觸覺(jué)釋放，研究人員使用了兩種不同的方法。首先，利用機(jī)器人手臂上的扭矩傳感器來(lái)檢測(cè)用戶(hù)何時(shí)希望結(jié)束擁抱。然后，利用充氣傳感軀干來(lái)檢測(cè)用戶(hù)何時(shí)從機(jī)器人的背部移開(kāi)手臂。這些功能讓 HuggieBot 2.0 成為了更自然、更直觀(guān)的擁抱機(jī)器人。

布洛克和她的同事還對(duì)比測(cè)試了一代和二代機(jī)器人，一共有 117 位用戶(hù)參與了試驗(yàn)，他們觀(guān)看了 HuggieBot 1.0 和 HuggieBot 2.0 的視頻和圖像之后，無(wú)論是從外觀(guān)還是動(dòng)作上，大部分的參與者都喜歡 2.0 這款新版本的機(jī)器人。

隨后，32 位體驗(yàn)者親自體驗(yàn)了擁抱機(jī)器人。參與者與機(jī)器人擁抱后表示，他們覺(jué)得 HuggieBot 2.0 機(jī)器人動(dòng)作自然、智能并且友好?？偟膩?lái)說(shuō)，HuggieBot 2.0 機(jī)器人能夠和用戶(hù)進(jìn)行更加愉快的交互體驗(yàn)。

目前，布洛克和她的同事在調(diào)研反饋之后進(jìn)一步完善了機(jī)器人，并創(chuàng)造出了 3.0 版本 HuggieBot 3.0。

除了硬件和軟件方面的改進(jìn)之外，HuggieBot 3.0 還著重于讓機(jī)器人能夠分辨并對(duì)擁抱中的手勢(shì)做出反應(yīng)，比如對(duì)摩擦、輕拍和擠壓做出互動(dòng)響應(yīng)。

研究人員目前也在評(píng)估機(jī)器人擁抱對(duì)人所產(chǎn)生的生理影響。眾所周知，與人類(lèi)還有動(dòng)物進(jìn)行身體接觸會(huì)帶來(lái)多種健康益處，例如降低血壓和皮質(zhì)醇水平、減輕壓力和焦慮、加強(qiáng)社會(huì)紐帶和免疫系統(tǒng)以及增加催產(chǎn)素水平。

但是對(duì)機(jī)器人物理接觸產(chǎn)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(guò)研究找出機(jī)器人的擁抱是否能像人類(lèi)或動(dòng)物一樣減輕壓力并改善身體健康。

此外，研究人員還開(kāi)發(fā)了 HuggieApp，該應(yīng)用程序允許用戶(hù)通過(guò) HuggieBot 機(jī)器人遠(yuǎn)程相互發(fā)送自定義的擁抱，研究人員還希望測(cè)試 HuggieBot 能否加強(qiáng)遙遠(yuǎn)距離的人之間的相互關(guān)系。

盡管 HuggieBot 2.0 和 HuggieBot 3.0 仍處在原型階段，但研究團(tuán)隊(duì)希望最終將其商業(yè)化。商業(yè)化的下一步目標(biāo)是針對(duì)大型機(jī)構(gòu)，比如大學(xué)、醫(yī)院或療養(yǎng)院。研究人員相信，未來(lái)可定制的應(yīng)用程序?qū)⒊蔀樯虡I(yè)擁抱機(jī)器人的必要組成部分。

原文標(biāo)題：可以給我一個(gè)擁抱嗎？ 像大白一樣溫暖求抱抱的機(jī)器人問(wèn)世

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