麻省理工学院的新型机器人根据你的肌肉指令

想象一下，你和朋友一起搬沙发。你们两个站在相反的位置，需要沟通何时搬动沙发。你可以数到三就搬动，或者，如果你们的思维同步，点点头就可以了。

现在假设你正在对机器人做同样的事情——告诉它做什么、什么时候做的最佳方式是什么？麻省理工学院的机器人专家发明了一种可以帮助人类举起物体的机械系统，它的工作原理是直接读取人体二头肌产生的电信号。

这种方法值得注意，因为他们的方法并不是大多数人与技术互动的标准方式。我们习惯于与 Alexa 或 Siri 等助手交谈，点击智能手机，或使用键盘、鼠标或触控板。或者，带有摄像头的智能家居平板电脑 Google Nest Hub Max 可以注意到用户在想要执行某些操作（例如暂停视频）时做出的表示“停止”的手势。与此同时，机器人汽车（自动驾驶汽车）通过激光、摄像头和雷达装置等仪器感知周围环境。

但这些机器人系统都无法像这款机器人一样测量人的弯曲度。在人举起物体的情况下，让机器人听语音命令或使用摄像头可能不是让它知道何时举起以及举多高的最佳方法。

二头肌感应机器人的工作原理是电极，电极直接粘在人的上臂上，并通过电线与机器人相连。“总的来说，该系统旨在让人们和机器人更容易地作为一个团队一起完成体力任务，”麻省理工学院研究人机交互的博士生、描述该系统的论文的第一作者约瑟夫·德尔普雷托 (Joseph DelPreto) 说。良好的合作通常需要良好的沟通，在这种情况下，这种沟通直接源于你的肌肉。“当你用机器人举起东西时，机器人可以观察你的肌肉活动，了解你的动作，然后它可以尝试帮助你。”

机器人以两种基本方式响应您的肌肉信号。最简单的方式是，当您上下移动手臂时，机器​​人会感知来自二头肌的信号（称为 EMG 信号），然后模仿您的动作。您也可以在不实际移动手臂的情况下弯曲二头肌（绷紧或放松肌肉），以指示机器人手上下移动。

该系统还能解读更细微的动作，这要归功于人工智能。为了以更细微的方式指示机械臂抬起或放下，上臂上装有电极的人可以将手腕稍微向上移动两次或向下移动一次，机器人就会执行你的命令。为了实现这一点，DelPreto 使用了一个神经网络，这是一种从数据中学习的人工智能系统。神经网络解读来自人类二头肌和三头肌的 EMG 信号，每秒分析它看到的内容约 80 次，然后指示机械臂该做什么。

不难看出这样的系统如何帮助任何从事体力劳动的人，这项研究部分由波音公司资助。“我们可以预见到这种系统将用于工厂或建筑工地，在那里你需要团队一起搬运大件或重物，”DelPreto 说。当然，工厂已经普遍采用机器人；例如，密歇根州的一家通用汽车铸造厂使用机器人系统来帮助完成繁重、危险或两者兼而有之的工作，例如将发动机缸体的模具举到热铝液流入的位置。这是人类无法也不应该做的工作。

但麻省理工学院的系统可以让人类和机器在做一些事情时建立更直接、也许更直观的联系，比如一起举起一个物体。毕竟，人类和机器人擅长不同类型的任务。“人与机器人合作得越紧密，协同作用就越有效，”德尔普雷托说。