一個以人為中心的互動的機器人平臺

未來，機器人可以在醫(yī)療保健環(huán)境中發(fā)揮關鍵作用，緩解老年人的生活，并幫助弱勢群體。倫敦帝國理工學院的研究人員最近創(chuàng)建了Robot DE NIRO，這是一個可以支持護理人員的機器人研究平臺，同時還與護理對象直接互動。

“我們項目的目標非常簡單：構建可以展示社會效用并為Kormushev博士的機器人智能實驗室做出貢獻的東西，”開發(fā)Robot DE NIRO的研究人員Fabian Falck告訴TechXplore。“我們有一些偉大的想法，但最終決定教一個機器人來玩。我們認為物體檢索非常有價值，適用于許多情況，例如為難以移動的體弱患者取藥。項目還為DE NIRO配備了導航，人臉識別和物體操控等功能。“

Falck及其同事開發(fā)的機器人可以有效地解決先進和復雜的操作任務。DE NIRO可以與人類進行可靠的交互，同時還可以自動地在動態(tài)變化的環(huán)境中移動。

“機器人DE NIRO將Rethink Robotics的Baxter機器人與輪式移動平臺相結合，使其能夠四處移動，”Falck解釋道。“此外，DE NIRO還通過各種傳感器得到增強，例如微軟Kinect和激光掃描儀，使其能夠感知周圍環(huán)境。”

DE NIRO的安全功能使其與眾多現有機器人區(qū)別開來，確保其相互作用以人為本，機器人能夠充分響應用戶。由于它專為在弱勢群體或老年人周圍使用而設計，研究人員在機器人的硬件和軟件中優(yōu)先考慮安全性。

“已經在其硬件設計中，DE NIRO以人為本，協(xié)作的方式構建，”Falck說。“例如，機器人手臂的被動順應性會吸收人體的物理沖擊。在開發(fā)軟件時，我們特別強調機器人操縱和導航過程中避免碰撞，以便無論用戶的動作如何都能安全地行動。我們相信這將成為未來社會救助機器人的一個重要特征。“

Falck及其同事開展的研究項目取得了令人矚目的成就。一項主要成就是將各種最先進的機器學習(ML)和控制算法成功集成到一個機器人中。

“我們專注于整體設計，而不是完善一項任務，希望我們可以利用這個平臺來探索未來的更多用例，”Falck說。“我們的項目也展示了開源軟件的重要價值。機器人的軟件基于ROS，開源機器人操作系統(tǒng)帶來了無數的好處，例如同時管理各種操作。”

Robot DE NIRO的最終版本包含ROS和許多其他開源項目。使用開源代碼，研究人員能夠在相對較短的時間內構建他們的機器人，充分利用在線可用的資源。

“由于機器人開源社區(qū)還很年輕，我們常常因缺乏在線指導而感到沮喪，”Falck解釋道。“隨后，我們制作并發(fā)布了詳細的文檔，可以幫助其他人面對類似的問題，或者希望擴展我們的工作。”

在初步測試和實驗中，Robot DE NIRO表現非常出色，作為幫助護理人員和護理人員在醫(yī)療環(huán)境中提供幫助的工具顯示出巨大的希望。盡管DE NIRO擁有數十個傳感器，但它對世界的認識仍然非常有限。因此，研究人員需要在機器人準備進入真正的護理環(huán)境之前進一步擴展他們的研究。

“我們的目標是通過增加DE NIRO的意識來實現進一步的安全改進，例如360度攝像機裝備或3D LIDAR的應用，”Falck說。“此外，我們將改進基于點云的操縱技術，以提供更通用的抓取能力，并增強當前相當基本的導航自主功能，以便在未知環(huán)境中順利行動。”