自主驾驶的机器人手杖，以及即将推出的其他协作机器人

住在手杖里的机器人可以解读你内心的渴望，或者通过你的静脉直接进入你的心脏。

这些只是国家机器人计划目前资助的众多研究项目中的一小部分。国家机器人计划是一项联邦计划，旨在推动协作机器人（即与人类一起工作，有时在人类体内工作的机器人）的发展。该计划的第二轮资助现已进入第三年，已为全国数十个新项目拨款 3800 万美元。虽然大部分资金来自国家科学基金会 (NSF)，该基金会将在未来三年内为 30 个新项目拨款 3100 万美元，但剩余的 700 万美元由 NASA、美国国立卫生研究院 (NIH)、国家科学基金会 (NSF) 和美国农业部 (USDA) 提供。

到目前为止，国家机器人计划 (NRI) 的突出特点并不是其对协作机器人的重视，而是这样一项广泛的多机构努力却很少受到关注。NRI 并非代表更大协作机器人愿景的单一标志性机器人系统或概念，而是一系列松散相关的想法，其中很少有上镜和/或足够吓人的想法来成为点击诱饵。但这项研究值得仔细研究，因为在我们有生之年可能成为我们生活一部分的机器人看起来不会像波士顿动力公司的 Atlas，也不会像 NASA（和通用汽车）的 Robonaut 2。很有可能，它们看起来更像一根手杖，上面栓着一堆东西。

机器人内部

虽然它被称为导航辅助设备，但阿肯色大学小石城分校正在开发的机器人手杖却是一种导盲手杖。它使用视觉和 3D 摄像头绘制用户的路径，并挑选出楼梯、低矮的悬垂物和其他视力障碍者感兴趣的特征。虽然机器人能够通过蓝牙耳机（也可能通过触觉反馈）口头警告或引导操作员，但它也能够执行有限的转向操作。阿肯色大学小石城分校的机器人专家、机器人手杖项目首席研究员 Cang Ye 表示：“在导航辅助模式下，设备的滚轮尖端被激活，可以驱动手杖并将其指向所需的行进方向。”六自由度滚轮不是驱动操作员，而是提出建议，可以通过在导航辅助模式和白手杖模式之间切换来打开和关闭。

虽然这个项目似乎涉及熟悉的领域——由 iRobot 等公司设计的机器人已经可以在室内自行行驶，碰撞几率极低——但障碍物检测和避障问题还远未解决。机器人手杖的故障率必须非常小，而且这种精确度水平也可以使不依赖人类的系统受益。叶认为，手杖的核心技术可以提高其他机器人自主移动和操纵物体的能力。为了说明有多少组织（和缩写）在 NRI 下合作，这款协作机器人手杖由美国国立生物医学成像和生物工程研究所 (NIBIB) 和美国国立眼科研究所 (NEI) 共同资助了三年，这两个机构都是美国国立卫生研究院的一部分。

尽管人们可能倾向于忽视这种机器人对残疾人生活可能产生的重大影响，并快速推进到机器人高尔夫球杆、自动驾驶武士刀和其他精妙的增强场景，但机器人手杖代表了我们最常接触的机器人的深刻意义。协作机器人不再与我们一起滚动和漫步，而是最终寄居在我们处理的物体中，根据需要进行感知和协助。正如设备之间的无线通信变得无处不在一样，机器人不拥有自行车、手术刀或枪的概念有一天可能会显得可笑而古怪。

这种协作机器人的另一个例子是克利夫兰凯斯西储大学正在开发并由 NIBIB 资助的机器人导管。这个意图良好的小型恐怖秀旨在在 MRI 期间穿过静脉，并烧毁患者心脏的部分。听起来很可怕，但该系统只会为现有的心律不齐治疗（称为心房颤动消融）增加自主性，包括手动引导带有电极的导管进入心脏并烧毁特定组织。通过补偿患者心脏和血液在这种可怕的过渡过程中的运动（由 MRI 的图像数据引导），机器人可以让必要之恶变得更加高效。

机器关怀就是分享

但现有设备的机器人化只是我们未来协作机器人的一个版本，正如 NRI 相关的广泛范围所暗示的那样。NSF 资助的新项目之一是努力制造能够更好地理解帕金森病患者情感需求的机器人，特别是那些面部严重瘫痪的人。为了充当“面部蒙面”受害者和他们的护理人员之间的调解人，该项目旨在“开发一种具有道德情感控制机制、抽象道德推理和心理理论的机器人架构，使协作机器人能够敏感地感知人类的情感和道德需求……”

机器人的实际性质（例如，它是现有系统还是新系统）尚不清楚，但值得注意的是，该项目的合作者之一是佐治亚理工学院的罗恩·阿尔金 (Ron Arkin)，他是著名的（或臭名昭著的，取决于你的观点）机器人专家，他提议在自主军用机器人中使用所谓的“道德管理者”。无论目标是避免暴行还是处理和响应人类的需求，阿尔金的研究通常都集中在赋予机器人道德的前景上。

如果你是个神经质的人，无法抑制机器人叛乱即将来临的幻想，那么 Arkin 要么是机器人末日的第一位骑士，要么是我们的救赎建筑师。或者，他可能是一位机器人专家，只是喜欢道德机器的想法。考虑到协作机器人研究希望实现的持久人机团队合作的数量，这可能是所有 NRI 资助想法中最好的。