美科学家研制出可回应人类手势的机器人

你做了个手势，然后舒舒服服坐在沙发上，聊天、看书，已经接收到指令的机器人正在干活——你相信，它一定知道你让它做什么，并能顺利完成。

　　迄今为止，这种自发的、能完成一切任务的机器人，还只是科幻故事中的角色。不过，美国布朗大学的机器人研究团队取得了重要的突破：他们演示了在多种环境中（室内、室外）和不同的光线下，机器人如何从主人那里接收和服从手势指令。

　　“我们创造了一种新系统，这让机器人在较远的地方也能准确了解你的指令——你既不需要穿上特制的服装，不需要呆在特殊的环境，更不需要跟在机器人后面监控它，”这项研究的负责人、布朗大学计算机科学助理教授查德?詹金斯（ Chad Jenkins）表示。

　　3月11日—13日，詹金斯出席在圣地亚哥召开的“人—机器人互动研讨会”。在会议上，他一份附带视频文件的论文，论文的第一作者是布朗大学的毕业生马修?洛普（Matthew Loper），撰稿人则包括了布朗大学的毕业生内森?柯尼希（Nathan Koenig）、索尼亚?切诺娃（Sonia Chernova）和来自马萨诸塞州一家名为iRobot机器人制造公司的研究人员克丽丝?琼斯（Chris Jones）

　　这份视频文件中，研究人员分别用语言和手势向机器人布置任务。

　　布朗大学的学生们采用了多种手势来命令机器人，其中包括“跟我来”、“停下”、“等待”和“开门”等。在大多数时间内，一位学生会走在机器人前面，指示它转在狭窄的走廊，而在室外停车场则直线前进。自始至终，机器人一直以3英尺的距离，忠实地跟随着研究者，即使研究者退后、转圈或突然走近机器人。

　　在一次实验中，切洛娃用一系列手势和词语向机器人下达指令，让它走到门外、停止、转身、在走回屋子，回到它接受任务的地方。随即，切洛娃再次命令机器人跟随她穿过走廊。

　　研究者还成功地命令机器人完成180度转向。当研究者从机器人的视野中消失，它停止不动，直到研究者再次出现，并给予新的指令。

　　布朗大学的研究者们是利用iRobot公司提供的机器人套件进行研究，这种机器人在美国军方中普遍使用，主要用于拆除炸弹等任务。研究人员为机器人配备了深度成像照相机（如同电影《机器人总动员》（Wall-E）中的机器人那样）。他们还在机器人中嵌入微型电脑，设计了新的程序，帮助机器人辨别和分析人类的手势，并对手势指令作出响应。

　　这种机器人有两处关键的进步：第一项与科学家们所说的“视觉识别”有关，即帮助机器人熟悉所在环境中的所有事物。“机器人能看见东西”，詹金斯解释说，“但要识别这些事物，依然是一个挑战。”

　　研究小组设计了新的计算机程序，通过提取人的轮廓来帮助机器人辨认，就好像人本来就是剪影一样。这使得家中的机器人能够辨认出主人，并接收他的指令，而不会为其他事物所干扰。

　　“这样，机器人就真正可以说：‘我看到了这个人 ，并且会服从这个人’”，詹金斯说。

　　这种机器人的第二项技术突破，是采用了深度成像技术的照相机。这种照相机运用红外线来检测物体，确定相机和物体之间的距离。更重要的是，测量这一范围内的其他物体和照相机之间的距离。詹金斯解释说，这种技术能帮助机器人锁定并听从研究者的命令，并保持一定的距离，跟随他行动。

　　最终，研究者成功使机器人不再依赖于遥控装置，詹金斯表示，这是发展独立机器人的关键进步。他们的研究小组希望，增加更多的手势命令和语言命令，并使机器人和研究者之间的距离超过3英尺。

　　“你真正需要的机器人，应该是一个伙伴”，詹金斯说，“你不会希望自己的机器人是一个指令一个动作的木偶。你只需要告诉它：‘这是你的工作，现在就去完成吧’，并监督它。”

　　“建立人—机器人的直接互动，包括通过语言和手势沟通，使机器人成为你更有价值的伙伴——你不再需要一台特殊的机器不断下达指令，”克丽丝表示，“不过这还需要很长一段时间的努力。”