机器人的概念可以追溯至1920年捷克作家卡雷尔•恰佩克的科幻作品《罗素姆万能机器人》。但经过100年的发展,大多数机器人仍然是面向工业应用。它们挥舞着几根机械臂、装备着轮式或履带式底盘,在自动化上产线上完成各种各样的任务。这些机器人都离日常生活太过遥远,基本与我们没有交集。
大家心目中的机器人可能更倾向于科幻作品中那样,如电影《星球大战》中的机器人C-3PO,以及电影《电脑娃娃》和《人工智能》里那些更接近人形、能陪伴我们的家庭机器人。
目前人类的科技发展水平,制造出形状和真人一样的机器人并不难,甚至皮肤都可以做的和人一样,如日本在几年前就推出了“仿真机器人”,似乎买个机器人回家为人们照看孩子、洗衣做饭、看家护院的愿望马上就能实现了。但事实上,常见的只有像扁饼干盒一样的“扫地机器人”吸尘器,远达不到我们梦想中的“机器人”。
造成这种理想和现实差距的关键是我们期待的机器人要像“人”而不是“机器”。尽管机械手、机械足都基本接近人类的功能,但它们组合在一起仍然只是“机器”,距离“人”的标准还差得很远。相比于机器,人最大的特点就是要“聪明”。机器人至少要能具备这个功能后,我们才会把机器人(而不是遥控玩具)买回家给孩子们。
针对家庭服务机器人,尤其是陪伴孩子的机器人,至少要能在两方面变得“聪明”才会被用户们认可:穿梭于各个房间时自己会认路、观察主人的情感提供贴心服务。这是对家庭机器人的最基本要求。首先,机器人为了完成主人下达的各种任务,例如端茶倒水、搬运东西、打扫卫生,要在客厅、卧室、厨房之间往复运动,自己不会认路可不行。
机器人会认路的关键是要时刻知道“自己的位置在哪”。
在户外,通过北斗等全球卫星定位技术,机器人可实时自主定位。但在室内,卫星自主定位会失灵,因为屋顶遮挡住了天上卫星发来的导航信号。而作为家庭机器人、它们大多数工作时间都是要在家中,因此科研工作者必须要为机器人设计一种新的室内自主定位方法。
最直接的办法就是仿照人眼视觉的原理,研制机器人视觉自主定位技术,让机器人具备像人眼一样的电子眼睛,主人领着机器人在房子的各个房间和走廊转一圈,机器人下次再来就应该知道自己到哪了。
“情感”是人们对机器“人”的另一个重要需求。何谓“人”?即要有七情六欲,即使机器人不能做出七情六欲一样的丰富表情,但至少要能观察出自己主人的情感。根据主人情绪的变化及时提供相应的服务,这是最基本的要求。要是主人悲伤时机器人在一旁还用生硬语调与主人对话,这样冷冰冰的机器人是不会受到欢迎的。
机器人自主导航和识别人情绪这两项工作已经获得了比较好的实验结果。
现在的主要科研任务是提升核心算法的稳定性,最终目标是在任意复杂的家庭环境中都能让机器人实施准确的导航定位、对任意姿态面部姿态的家庭成员都实施准确的情绪识别。几十年前,儿童时代的我们看着科幻电影、科幻小说描述“明天的未来世界”时,总会期盼着“到时候我就能有一个这样的机器人了”。
经过科研工作者们几十年的努力,“明天”即将成为“今天”,儿时梦想的“聪明”机器人即将实现,它们可以时刻温馨体贴地陪护我们的孩子们,如同守护天使一样!