來(lái)源:經(jīng)濟參考報
機器人“赫布”懂得從冰箱里取出食品放進(jìn)微波爐加熱,也會(huì )小心翼翼地分離奧利奧餅干的曲奇餅和奶油夾心。“赫布”如此“懂事”,需歸功于他的“爸爸”———34歲的機器人專(zhuān)家西達爾塔·斯里尼瓦薩。
斯里尼瓦薩潛心研制會(huì )做家務(wù)事的機器人,希望它們成為照顧老年人和其他行動(dòng)不便人士的好幫手。他希望自己有生之年能看到這種機器人走進(jìn)千家萬(wàn)戶(hù)。然而,就目前而言,實(shí)現這一愿望仍面臨太多障礙。
今年3月,機器人赫布因一段分離出奧利奧餅干奶油夾心的視頻走紅網(wǎng)絡(luò )。視頻中,赫布獨自穿過(guò)走廊,走向實(shí)驗室,在成功分離完餅干后,像熟人一樣把手搭在斯里尼瓦薩肩上。
斯里尼瓦薩2006年創(chuàng )建“家用機器人實(shí)驗室”,造出赫布,試圖教它做些家務(wù)事。赫布的英文拼寫(xiě)H E R B取自英文短語(yǔ)“家庭探索機器人管家”四個(gè)單詞的首字母。
斯里尼瓦薩說(shuō),分離餅干是由餅干制造商提出的挑戰,其意義在于改進(jìn)算法,使之具有普遍適用性。“赫布能從冰箱里取出食物加熱,能整理物品,能分離奧利奧,其實(shí)算法都一樣,可以普遍應用于所有機器人。”
赫布的進(jìn)步標志著(zhù)家用機器人研究取得新的進(jìn)展。大部分機器人靠事先在其內存中建立的數據模型和輸入的物體形象識別物體,換句話(huà)說(shuō),它們只認得事先設定的物體。這樣的機器人可以在工廠(chǎng)流水線(xiàn)上工作,但無(wú)法適應家庭環(huán)境,因為家庭用品龐雜,充滿(mǎn)不確定性,不可能樣樣東西都事先設定。
赫布比其他許多機器人先進(jìn),因為它不僅能識別研究人員設定的物體,還能積累識別物體的經(jīng)驗,自行發(fā)現未設定的物體。
一次,研究人員離開(kāi)實(shí)驗室時(shí)落下一個(gè)菠蘿和一袋面包,第二天返回實(shí)驗室時(shí),發(fā)現赫布自己建起了菠蘿和袋子的數據模型并“想好”怎么拿起它們。
這讓研究人員頗為吃驚。斯里尼瓦薩說(shuō):“我們都把這些東西忘了,但是赫布發(fā)現了它們,真是了不起。”
在2012年上映的科幻片《機器人與弗蘭克》中,獨居老人弗蘭克收到兒子亨特的禮物:一個(gè)能照顧他起居的白色機器人。弗蘭克見(jiàn)到機器人的第一反應是擔心“它會(huì )在我睡覺(jué)時(shí)殺了我”,不過(guò)機器人用自己的行動(dòng)贏(yíng)得弗蘭克信任,幫他做飯、打理花園、安排各種活動(dòng)驅散老人的寂寞。
電影有現實(shí)的一面:美國有不少老人獨自居住,如果有個(gè)能干的機器人照顧他們,子女就能安心得多。
人口老齡化是不少?lài)颐媾R的難題。就美國而言,預計到2030年,每5個(gè)人中就有1名65歲以上老人,這將給醫療保健體系和經(jīng)濟帶來(lái)沉重壓力。
美國國防部高級研究項目局每年花費數十億美元開(kāi)發(fā)軍用機器人,機器人專(zhuān)家認為部分軍用機器人技術(shù)可轉為民用。美國國家科學(xué)基金會(huì )去年撥款1500萬(wàn)美元給一個(gè)增強人與機器人互動(dòng)的研究項目,另外每年給卡內基-梅隆大學(xué)撥款400萬(wàn)美元,用于開(kāi)發(fā)照顧老年人的技術(shù)。
人們花費大量金錢(qián)和精力研制能充當保姆或護士的機器人,然而時(shí)至今日,這樣的機器人絕大多數仍停留在實(shí)驗室里,尚未真正走進(jìn)人們的生活。
讓老人輕松與機器人交流、接納機器人是機器人研制者面臨的一大挑戰。當今老人大多成長(cháng)于電腦尚未普及、沒(méi)有智能手機的年代,他們或許永遠不會(huì )習慣讓機器代替人工作。機器人專(zhuān)家說(shuō),或許要等今天的年輕人變成老年人,《機器人與弗蘭克》的故事才會(huì )變成現實(shí)。
成本高昂是機器人投入應用面臨的另一障礙。美國國家科學(xué)基金會(huì )研究員霍華德·瓦克特拉說(shuō),一個(gè)機器人造價(jià)動(dòng)輒五六萬(wàn)美元,售價(jià)超出許多普通人家承受力。像赫布這樣的機器人,一條胳膊的造價(jià)就要20萬(wàn)美元。
坦迪·特羅爾在西雅圖創(chuàng )建一個(gè)機器人實(shí)驗室,開(kāi)發(fā)為老年人服務(wù)的機器人。他說(shuō),調查顯示,消費者能接受的機器人價(jià)位不超過(guò)1萬(wàn)美元。
盡管研制家用機器人的確困難重重,卡內基-梅隆大學(xué)機器人研究所副教授斯里尼瓦薩對機器人走進(jìn)家庭仍充滿(mǎn)信心。他說(shuō):“我們現在家里應用的技術(shù)比25年前最大的實(shí)驗室所用的技術(shù)還要多,所以我認為擁有越來(lái)越多自動(dòng)化設備的趨勢不可避免。”
斯里尼瓦薩認為,機器人技術(shù)會(huì )分階段發(fā)展,先以一些智能裝置的形式出現,最后才出現被市場(chǎng)接受的成熟機器人。
其實(shí),許多自動(dòng)化裝置未必像機器人那樣有著(zhù)形似真人的外觀(guān),但本領(lǐng)很強。機器毛絨小海豹“帕羅”像寵物那樣憨態(tài)可掬,能對主人的觸摸作出反應,與主人交流,讓主人精神愉悅。“帕羅”售價(jià)6000美元,已經(jīng)在日本賣(mài)出2000多只。
日本機器人制造企業(yè)C Y BER D Y N E株式會(huì )社開(kāi)發(fā)了一款機器“衣服”,讓肢體無(wú)法活動(dòng)的人穿上它可以行走。美國麻省理工學(xué)院研制的智能輪椅安裝語(yǔ)音識別軟件和激光掃描儀,行動(dòng)不便的老人坐上它,無(wú)需護士或家人協(xié)助也能去想去的地方。
一些企業(yè)已著(zhù)手開(kāi)發(fā)照顧老人的智能裝置,如能監測身體狀況并把數據傳送給醫生或家人的裝置。
美國老年人全國委員會(huì )發(fā)言人保羅·德?tīng)桚嬏叵嘈?,為老年人服?wù)的機器人護工市場(chǎng)潛力巨大。但是他提醒,機器人“應被視作工具,代替不了真人”,因為它們沒(méi)有真人的關(guān)愛(ài)、同情等感情。
日本的護理機器人夢(mèng)
□黃敏
日本老齡人口日益增多,護理人員緊張,政府著(zhù)手大力支持護理機器人的開(kāi)發(fā)和推廣,希望幫助照顧老年人的生活起居。
日本政府預計,從2010年至2025年,65歲及以上人口增加709萬(wàn),占總人口的比例從23%增至30%。這意味著(zhù),2025年時(shí),護理人員需求量將達到232萬(wàn)至244萬(wàn),是2010年的1 .5倍多。
在日本,護理人員流動(dòng)性較高,原因主要在于待遇不高而工作辛苦。大約七成護理人員抱怨,經(jīng)常幫助老人在床和輪椅之間挪動(dòng)、洗澡、從事其他日?;顒?dòng),致使自己背部疼痛。
共同社援引日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省產(chǎn)業(yè)機械局副局長(cháng)北島昭文的話(huà)報道,機器人可以成為“解決方法之一”。
2013財政年度,日本政府撥款23.9億日元(約合2390萬(wàn)美元),幫助開(kāi)發(fā)和推廣護理機器人。
經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省今年5月指定24家企業(yè),撥款補貼開(kāi)發(fā)護理機器人,幫助老年人在房間內移動(dòng)、如廁及追蹤行蹤。補貼額達到開(kāi)發(fā)費用的一半至三分之二。指定企業(yè)中,豐田汽車(chē)工業(yè)公司主要開(kāi)發(fā)搬動(dòng)老年人的機器人,積水家電公司負責移動(dòng)沖洗廁所,托利公司將開(kāi)發(fā)無(wú)線(xiàn)傳感器墊,用于記錄老人行蹤。
北島昭文說(shuō):“我們希望開(kāi)發(fā)出價(jià)格在10萬(wàn)至20萬(wàn)日元(1000至2000美元)間的廉價(jià)機器人,形成大規模市場(chǎng)。”
他說(shuō),機器人的價(jià)格普遍較高,一些復雜的機器人售價(jià)超過(guò)1000萬(wàn)日元(10萬(wàn)美元),因此難以進(jìn)入老年護理領(lǐng)域。政府相關(guān)項目啟動(dòng)后,至2018年,護理機器人數量應該顯著(zhù)增加,“我們計劃,每個(gè)老年人家庭或者三四戶(hù)家庭中至少有一戶(hù),有至少一個(gè)護理機器人”。
位于神奈川縣橫濱的芙蓉老年之家去年入住兩名新成員,分別是人形機器人“帕爾勒”和海豹形治療機器人“帕羅”。高40厘米的“帕爾勒”陪伴老人游戲、唱歌、跳舞,頗受歡迎。“它什么都知道,我從它那里學(xué)到了很多。”現年88歲的中西都城(音譯)說(shuō)。92歲的金坂幸子(音譯)更喜歡長(cháng)得像小海豹一樣的“帕羅”,對它說(shuō):“你真可愛(ài),看著(zhù)我。”“帕羅”頓時(shí)搖頭擺尾,眨眨眼,叫幾聲。
芙蓉老年之家的護理人員說(shuō),老人們比預想中更快接受機器人,機器人給他們帶來(lái)積極的心理影響,有時(shí)甚至讓抑郁者也露出笑容。
芙蓉老年之家的負責人小林旭(音譯)希望,除交流型機器人外,能開(kāi)發(fā)一些更實(shí)用的機器人。
日本政府預計,日本護理機器人市場(chǎng)2015年將達到167億日元(1.67億美元),2035年將增至4043億日元(40.4億美元)。
擁有大師技藝的書(shū)法機器人
□黃敏
日本橫濱的慶應大學(xué)校園內,初中生黑田宮崎(音譯)握住機器人“手”中的毛筆,跟著(zhù)寫(xiě)一橫一豎、一撇一捺,直觀(guān)感受如何運筆、如何用力,仿佛老師手把手教導一樣。書(shū)法機器人的發(fā)明者希望這款機器人能夠促進(jìn)古老技藝的傳承。
黑田宮崎現年10歲,就讀于橫濱市一所初中,數日前與同班同學(xué)來(lái)到慶應大學(xué)學(xué)書(shū)法。令孩子們感到驚奇的是,教導書(shū)法的老師是機器人。
書(shū)法機器人是慶應大學(xué)教授桂誠一郎的智慧結晶。說(shuō)是機器人,其實(shí)主體是一段機械臂,外加 多 個(gè) 發(fā) 動(dòng) 機 。 書(shū) 寫(xiě) 時(shí) , 機 械 臂 緊 握 毛 筆 ,“腕”平管直,一如常年練習者,發(fā)動(dòng)機發(fā)出輕微的嗡嗡聲。
機器人的書(shū)法技藝“習”自日本90歲書(shū)法大師佐渡尤霍(音譯)。它的傳感器記錄下大師書(shū)寫(xiě)時(shí)的所有細節,包括手腕力度、毛筆傾斜、筆畫(huà)順序、線(xiàn)條粗細、筆鋒壓力,統統存儲在硬盤(pán)中,以便教導初學(xué)者。
桂誠一郎的助理松井彩香教導孩子們如何跟著(zhù)機器人老師學(xué)書(shū)寫(xiě)。黑田宮琦握著(zhù)筆,跟著(zhù)機器人一筆一畫(huà),在潔白的宣紙上寫(xiě)下“學(xué)”“海”“花”等漢字,每一個(gè)字都如完美臨摹。
法新社援引松井彩香的話(huà)報道:“當你握著(zhù)毛筆,就像大師手把手指導你一樣。”
黑田宮琦對此深有體會(huì )。他自豪地揮著(zhù)所寫(xiě)的“學(xué)”字,大聲說(shuō):“大師雖然不在這里,但我們能夠感受到他的存在,就像他本人在教我們一樣。”
他的同學(xué)山岸敬佑(音譯)說(shuō):“感覺(jué)真棒。我只需手臂稍微用力,毛筆就開(kāi)始在紙上滑行。”
桂誠一郎說(shuō),書(shū)法這種古老技藝正在走向凋亡,這令人頗為憂(yōu)慮,希望這款機器人能夠幫助教導日本新一代少年兒童,繼承書(shū)法技藝。“書(shū)法教學(xué)逐漸失傳,因此,我想可以借助機器人永遠保存大師的技藝。”
他說(shuō),這款機器人不僅可以用于書(shū)法等技藝的教學(xué),還可用于其他領(lǐng)域,譬如手術(shù)、機械制造等。
“手把手傳授技藝的過(guò)程往往單調乏味,學(xué)技術(shù)、練直覺(jué)需要長(cháng)時(shí)間的練習,”桂誠一郎說(shuō),“借助這款機器人,練習過(guò)程能更快一些,而且更加有效。”