美科學(xué)家研制出可回應(yīng)人類手勢的機器人

你做了個手勢，然后舒舒服服坐在沙發(fā)上，聊天、看書，已經(jīng)接收到指令的機器人正在干活——你相信，它一定知道你讓它做什么，并能順利完成。

　　迄今為止，這種自發(fā)的、能完成一切任務(wù)的機器人，還只是科幻故事中的角色。不過，美國布朗大學(xué)的機器人研究團隊取得了重要的突破：他們演示了在多種環(huán)境中（室內(nèi)、室外）和不同的光線下，機器人如何從主人那里接收和服從手勢指令。

　　“我們創(chuàng)造了一種新系統(tǒng)，這讓機器人在較遠的地方也能準(zhǔn)確了解你的指令——你既不需要穿上特制的服裝，不需要呆在特殊的環(huán)境，更不需要跟在機器人后面監(jiān)控它，”這項研究的負責(zé)人、布朗大學(xué)計算機科學(xué)助理教授查德?詹金斯（ Chad Jenkins）表示。

　　3月11日—13日，詹金斯出席在圣地亞哥召開的“人—機器人互動研討會”。在會議上，他一份附帶視頻文件的論文，論文的第一作者是布朗大學(xué)的畢業(yè)生馬修?洛普（Matthew Loper），撰稿人則包括了布朗大學(xué)的畢業(yè)生內(nèi)森?柯尼希（Nathan Koenig）、索尼亞?切諾娃（Sonia Chernova）和來自馬薩諸塞州一家名為iRobot機器人制造公司的研究人員克麗絲?瓊斯（Chris Jones）

　　這份視頻文件中，研究人員分別用語言和手勢向機器人布置任務(wù)。

　　布朗大學(xué)的學(xué)生們采用了多種手勢來命令機器人，其中包括“跟我來”、“停下”、“等待”和“開門”等。在大多數(shù)時間內(nèi)，一位學(xué)生會走在機器人前面，指示它轉(zhuǎn)在狹窄的走廊，而在室外停車場則直線前進。自始至終，機器人一直以3英尺的距離，忠實地跟隨著研究者，即使研究者退后、轉(zhuǎn)圈或突然走近機器人。

　　在一次實驗中，切洛娃用一系列手勢和詞語向機器人下達指令，讓它走到門外、停止、轉(zhuǎn)身、在走回屋子，回到它接受任務(wù)的地方。隨即，切洛娃再次命令機器人跟隨她穿過走廊。

　　研究者還成功地命令機器人完成180度轉(zhuǎn)向。當(dāng)研究者從機器人的視野中消失，它停止不動，直到研究者再次出現(xiàn)，并給予新的指令。

　　布朗大學(xué)的研究者們是利用iRobot公司提供的機器人套件進行研究，這種機器人在美國軍方中普遍使用，主要用于拆除炸彈等任務(wù)。研究人員為機器人配備了深度成像照相機（如同電影《機器人總動員》（Wall-E）中的機器人那樣）。他們還在機器人中嵌入微型電腦，設(shè)計了新的程序，幫助機器人辨別和分析人類的手勢，并對手勢指令作出響應(yīng)。

　　這種機器人有兩處關(guān)鍵的進步：第一項與科學(xué)家們所說的“視覺識別”有關(guān)，即幫助機器人熟悉所在環(huán)境中的所有事物?！皺C器人能看見東西”，詹金斯解釋說，“但要識別這些事物，依然是一個挑戰(zhàn)。”

　　研究小組設(shè)計了新的計算機程序，通過提取人的輪廓來幫助機器人辨認，就好像人本來就是剪影一樣。這使得家中的機器人能夠辨認出主人，并接收他的指令，而不會為其他事物所干擾。

　　“這樣，機器人就真正可以說：‘我看到了這個人 ，并且會服從這個人’”，詹金斯說。

　　這種機器人的第二項技術(shù)突破，是采用了深度成像技術(shù)的照相機。這種照相機運用紅外線來檢測物體，確定相機和物體之間的距離。更重要的是，測量這一范圍內(nèi)的其他物體和照相機之間的距離。詹金斯解釋說，這種技術(shù)能幫助機器人鎖定并聽從研究者的命令，并保持一定的距離，跟隨他行動。

　　最終，研究者成功使機器人不再依賴于遙控裝置，詹金斯表示，這是發(fā)展獨立機器人的關(guān)鍵進步。他們的研究小組希望，增加更多的手勢命令和語言命令，并使機器人和研究者之間的距離超過3英尺。

　　“你真正需要的機器人，應(yīng)該是一個伙伴”，詹金斯說，“你不會希望自己的機器人是一個指令一個動作的木偶。你只需要告訴它：‘這是你的工作，現(xiàn)在就去完成吧’，并監(jiān)督它?！?/p>

　　“建立人—機器人的直接互動，包括通過語言和手勢溝通，使機器人成為你更有價值的伙伴——你不再需要一臺特殊的機器不斷下達指令，”克麗絲表示，“不過這還需要很長一段時間的努力?！?br />