ACM
BLOG@CACM

在Miraikan想象你理想的住在一起的机器人


小林美"src=

小林美

问:我希望我的孩子能见到机器人,这样他们就能理解和欣赏新技术。有合适的地点吗?

-《我在日本机器人周的博客

Miraikan -简介:创造你的未来展出日本国家未来科学博物馆日本Kagaku Miraikan绰号Miraikan)追溯现代日本机器人技术的发展历程,并让参观者思考如何与新技术和谐相处(视频).就像我们从固定电话到移动电话只用了很短的时间一样,在未来十年里,我们将成为生活在家里和工作场所的机器人。

展览在Miraikan演示包括:太空探索、灾难研究、DNA测序、量子计算、互联网和全球变暖。当奥巴马总统访问时Miraikan今年春天,他重申了博物馆的目标:很重要的是……我们思考科技是如何让我们理解我们共享的这个星球,不仅理解巨大的可能性,还理解挑战和危险……”- - -whitehouse.gov视频

地球仪:Miraikan的象征"height=Miraikan:画廊区"height=

对于许多外国游客来说,主要的吸引点是Miraikan现代著名机器人的集合,每个这是一个历史性的里程碑。

Halluc II -车载机器人:我看到的第一个演示是Halluc二世,一个重达20公斤、有八条多关节腿的蜘蛛状机器人(视频)怀孕于千叶工业大学Halluc二世使用机器人技术和汽车技术在崎岖和不可预测的地形上奔跑、爬行和向前、向后和侧向行走。它依靠智能技术上下楼梯(高度可达12厘米),使用激光和红外传感器检测楼梯和障碍物,并监测路面情况。腿部模块通过小型计算机网络连接,以实现动作协调。舰队的Halluc二世已经部署在福岛,配备了无线局域网功能、摄像头和测量放射性和危险化学品的科学仪器。

Halluc II:八足多关节机器人"height=

Paro -治疗机器人:其中一个diy演示是一个形状像小竖琴海豹的填充玩具帕罗视频)先进工业科学与技术(AIST).这是最早设计用于老年人情感护理的机器人之一,其作用类似于动物辅助治疗。和田和柴田对帕罗在改善老年人福祉方面的成功研究被引用于日本政府公布拨款23.9亿年(超过2000万美元),用于开发护理机器人设备。

InterRobot -非语言手势机器人:另一个diy演示是InterRobot这是一组小型的、像精灵一样的机器人,由小川博树在日本的日本大学联合开发InterRobot有限公司而且Tomio渡边冈山县立大学.机器人通过模仿人类在面对面交流中通常表现出的非语言行为来对人类的讲话做出反应,例如,点头和表示同情的手势。参观者与InterRobot通过他们母语的麦克风;这项技术是独立于语言的。我和InterRobot在日语和英语中,反应是相似的。然而,突然的、同步的反应发出的砰砰声是奇怪的,因为一群人不会在说话时突然一致地开始和停止动作。使用随机算法为每个小精灵分配不同的反应持续时间、类型和力度,会让他们的反应看起来更真实。

InterRobot:基于手势的移情机器人"height=阿西莫:首创人形机器人"height=

Asimo -人形:毫无疑问,超级明星Miraikan是不是快乐又神气阿西莫.本田的人形(一种外形酷似人类的机器人)十多年前就一夜之间引起了媒体的轰动。即使在今天,观众仍然敬畏阿西莫的能够:正确鞠躬和打招呼;散步、慢跑和跑步;弯曲膝盖;一边唱歌,一边摆出各种孩子气的姿势。在完成所有这些壮举的同时,还要保持良好的自然平衡感,这是本田工程师在开发机器人时面临的最困难的挑战。看到阿西莫现场表演是一种完全不同于观看视频的愉快体验;它/他的魅力人格如此成功地闪耀,甚至连小孩子在演示时都安静地坐着。

不像互动玩具Nao而且罗比。(中提到我的第一个博客),阿西莫被设计得足够高,可以作为工作机器人的早期原型。他站起来有130厘米高,相当于一个日本小孩的身高,足以为人们执行任务(例如,开灯和关灯),也足够矮,可以做小孩子的玩伴/保姆。第一版阿西莫没有今天的机器人通常具有的智能能力(语音识别、机器学习、感官感知)。然而,预先编程的机器人可以比他们的智能对手更令人眼花缭乱的表演,我不禁感到一阵悲伤阿西莫在演示结束后,他向自己的小玻璃展柜挥手道别。

最新版本阿西莫能力有所提高,体重更轻,所以动作——向前和向后走,跑步(高达9公里/小时),上下楼梯,单腿跳- - - - - -可以更迅速地执行并延长时间。它们的手经过改造,有了更多的关节,可以完成对人类来说很简单的任务,比如打开一个塑料瓶,把里面的东西倒进纸杯。更重要的是,机载视觉和听觉传感器和处理器实现了阿西莫识别人脸,人类的语言和声音,手势等,弹射机器人从自动化自治世界。

小辣椒——阿西莫的对手:成功不可避免地导致竞争。今年,软银宣布的市场计划胡椒它的发明者毫无歉意地将其营销为友好、社交的机器人:Pepper是第一个被设计与人类生活在一起的人形机器人. ...他不会打扫,不会做饭,也没有超能力……Pepper是一个社交机器人,能够和你一起伪装,识别和反应你的情绪,自主移动和生活. ...(和)通过……与你沟通。声音,触摸和情感。

Miraikan没有胡椒(还没有吗?),尽管这个机器人非常有名。就像阿西莫,许多功能,使胡椒魅力取决于软件和硬件工程师复杂的协作工作。胡椒配有3D摄像头、超声波和处理系统,可在家庭和办公室安全导航。它可以理解人类的肢体语言,用几种语言与用户交谈,它的触觉传感器可以感知和感知不同类型的人类触摸,从而做出适当的反应。虽然胡椒它在市场上只是一个玩具朋友,它可以利用镶嵌在胸前的平板电脑屏幕帮助进行互联网搜索。屏幕也可以用来显示胡椒的内心的情感。这款机器人还有一个很好的实用功能,那就是它能检测到电池电量不足,然后自己给自己充电。有趣的是,Pepper的社交能力为他找到了一份工作。从这个假期开始,他将出售雀巢咖啡在日本。

长期基础研究的回报:的发展阿西莫要求对工程基础研究进行长期投资——这一趋势在大公司中似乎正在减弱。这项投资在意料之外的应用中获得了回报。除了广泛而自由的媒体报道,本田正在使用阿西莫的专有平衡控制技术商用设备.例子包括:帮助人们在走路时抬起虚弱的腿和大腿的设备,类似于移动设备的个人移动设备赛格威配有座椅和装置,减轻体力劳动者腿部的压力。游客Miraikan可以注册一个参观博物馆虽然骑UNI-CUBβ,这些设备之一。

Otonaroid:成人Android"height=Kodomoroid:儿童Android"height=

Otonaroid & Kodomoroid -成人和儿童机器人:我的最后一站是今年的新展览,安卓:人类是什么?石黑浩的实验室大阪大学而且ATR.我奇怪地从远处被似乎有生命和呼吸的东西吸引住了Otonaroid,它的名字来源于这个词otona(成人,日文)和合成类固醇安卓(有意设计成与人类相似的机器人)。我对android演示完全没有准备。我只能用令人厌恶和怪诞来形容;视频而且照片没有充分捕捉效果。

Otonaroid的外部特征是用真人做一个模具,然后用来为机器人生产硅基的皮肤和肉。这个机器人比蜡像馆里的雕塑更像人类。苍白,均匀的颜色,白色的肤色是超现实的,不像棺材里的尸体。我发现了不太微妙的变化Otonaroid的面部表情更加怪异,类似于注射了镇静剂的医院病人。尽管机器人说话时面部表情和手势会发生变化InterRobot)它不会对观众的评论做出反应。

直到我去拜访Miraikan在美国,我对这个话题不屑一顾恐怖谷这是科幻迷们信奉的愚蠢理论,但在我遇到他之后,我成了他的信徒Otonaroid.这个理论可以追溯到1970年,当时东京大学的机器人教授Masahiro Mori东京工业大学提出了Bukimi no tani gensho(在日本出版物上的一种现象。Mori提出,看起来机械的机器人(如装配线机器人)几乎不会引起人们的情感反应,但当它们发展出可爱而有魅力的类人特征时(如在英国《每日新闻》中发现的那些)Nao阿西莫,而且胡椒),我们就会对他们产生一种亲近感。在开发看起来更逼真的机器人的过程中,类人品质变得令人反感(例如,亚当的家庭,僵尸在迈克尔·杰克逊的惊悚片).森稔认为,与人类几乎没有区别的机器人最终会被开发出来,它们会对人类有吸引力,从而把我们的情感从所谓的恐怖谷在他的开创性论文中有一个著名的图表。

恐怖谷图表。"height=
来自Masahiro Mori的《The Uncanny Valley》能源7(4)到三十五。

关于存在的理由有几种说法恐怖谷.其中一个比较可信的说法是,人类在进化过程中需要被类似尸体的物体排斥,以防止他们接近和接触这些物体,以免它们被传染性疾病污染。一些科学家不同意Mori论文中曲线的形状,并提出了修改的版本,而另一些科学家则质疑这一曲线的存在恐怖谷完全。

Otonaroid的在演示中,机器人向个别观众提问,询问他们对机器人的舒适程度。既然机器人在不久的将来将成为家庭成员,我们希望它们扮演什么样的角色?答案包括朋友/玩伴(来自一个孩子),房屋清洁工(来自一个年轻的工作男性),以及在办公室和工厂从事日常体力劳动的工人(来自一个中年男性)。演示操作员出现在最后,他要求我们所有人思考这些问题,并把想法提交到博物馆展品旁边的意见箱里。

我们被指示Kodomoroid这是一个机器人小孩,坐着姿势很好,就像电视播音员大声读着日报。那声音无疑是一个孩子的声音。我对这个机器人一点也不反感,也许是因为演示没有互动,眼睛也没有四处移动。石黑一雄的研究小组发现,成年人往往更关注儿童的声音,而儿童对儿童机器人有一种亲切感。Kodomoroid被认为是儿童教育机器人,帮助他们了解世界大事。

结论:机器人部分的参观Miraikan可以在几个小时内完成。虽然演示不像日本机器人周上的那样华丽,但它们适合儿童观看,并实现了激发关于技术影响的实质性对话的目标。演示结束后,一名观众问道:“什么样的机器人会让人们感到舒适?还有文化偏好吗?”接着是一片寂静,我们的导游接着说:“那像机器一样的精巧装置怎么样r2d2星球大战吗?或者一个像宠物一样的角色或填充玩具?或者一个人形机器人阿西莫胡椒?”观众对建议的选项感到满意。

接下来,我们的导游询问了家庭机器人的功能偏好。至少,大多数人似乎都同意奥巴马总统对机器人的评价Otonaroid:“我们看到了一些真正令人惊叹的机器人——尽管我不得不说这些机器人有点吓人。它们太逼真了“法律问题包括:当机器人发生事故时,谁将承担责任;我们是否能够制造我们的机器人双胞胎;如果机器人变得足够智能,可以随心所欲地发疯,会发生什么呢?一个与家庭宠物标本制作有关的有争议的问题是:“人们会想让一个家庭成员以机器人的形式复活吗?”下一个问题是你的了。

森M(1970)恐怖谷。能源, 7(4) 33-35。MacDorman K翻译,Kageki N, 2012年6月IEEE频谱http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/humanoids/the-uncanny-valley

Ogawa H, Watanabe T (2001) InterRobot:语音驱动的具身交互机器人。先进的机器人, 15(3), 371-377。

Wada K, Shibata T(2007)与海豹机器人生活在一起——它对养老院老年人的社会心理和生理影响。IEEE反式。在机器人, 23(5) 972-980。

小林美拥有纯数学与应用数学博士学位;她的研究兴趣包括计算化学、数值分析、信号处理和数据挖掘。


没有找到条目

登录全面访问
忘记密码? »创建ACM Web帐号
Baidu
map