一種表達(dá)機(jī)器人無能力的新方法

康奈爾大學(xué)和加州大學(xué)伯克利分校的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種自動(dòng)生成運(yùn)動(dòng)的方法，機(jī)器人可以用它來表達(dá)無法完成給定任務(wù)的動(dòng)作。這些生成的動(dòng)作清楚地傳達(dá)了機(jī)器人無法完成的任務(wù)以及無法完成它的原因。

“當(dāng)與機(jī)器人交互時(shí)，對(duì)機(jī)器人能力有準(zhǔn)確的期望是非常重要的，”進(jìn)行這項(xiàng)研究的研究人員之一的Minae Kwon告訴TechXplore。“設(shè)定準(zhǔn)確期望的一種方法是了解機(jī)器人無法做什么以及為什么這樣做。”

目前，大多數(shù)機(jī)器人故障都是非常缺乏信息的。換句話說，當(dāng)機(jī)器人無法完成任務(wù)時(shí)，它可能會(huì)在動(dòng)作中突然停止，甚至在第一時(shí)間拒絕開始任務(wù)。這使得人類很難理解機(jī)器人失敗的原因，以及概括其能力。

“我們希望找到一種方法，讓機(jī)器人能夠更智能地傳達(dá)他們的無能力(即他們想要做什么以及為什么會(huì)失敗)，甚至在失敗發(fā)生之前，”Kwon說。“具體來說，我們專注于與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃任務(wù)相關(guān)的無能力(例如舉起杯子，推門)，因?yàn)槲覀兿胗帽憩F(xiàn)力來解決這個(gè)問題。”

Kwon，她的同事Sandy Huang和他們的顧問Anca Dragan在軌跡優(yōu)化的背景下解決了這個(gè)問題。他們的方法最小化了表達(dá)無能力的運(yùn)動(dòng)與允許機(jī)器人成功執(zhí)行任務(wù)的動(dòng)作之間的相似性，同時(shí)還考慮了機(jī)器人的物理限制。當(dāng)研究人員評(píng)估不同的相似性測(cè)量時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)，特別是對(duì)于廣泛的任務(wù)，一個(gè)人能夠很好地推廣，產(chǎn)生適合個(gè)人任務(wù)的表達(dá)動(dòng)作。

“我們會(huì)產(chǎn)生一次嘗試動(dòng)作，或者是機(jī)器人盡力完成它所遵循的軌跡的動(dòng)作，這受到約束，”Kwon解釋道。“遵循期望的軌跡說明了機(jī)器人的目標(biāo)，約束說明了失敗。為了傳達(dá)無能力，我們連續(xù)倒回并重復(fù)這些嘗試動(dòng)作。”

研究人員采用的方法自動(dòng)生成表達(dá)機(jī)器人無能力的動(dòng)作，傳達(dá)它試圖實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)以及失敗背后的原因。這最終可以改善最終用戶和機(jī)器人之間的溝通，促進(jìn)他們?cè)趶V泛的任務(wù)上的合作。

“我們認(rèn)為重要的是，與其他方法相比，人們不僅能夠更清楚地識(shí)別機(jī)器人的預(yù)期目標(biāo)和無能力原因，而且我們的動(dòng)作也創(chuàng)造了機(jī)器人的正面形象，”Kwon說。“例如，人們更愿意幫助機(jī)器人并與之合作。我們希望這些對(duì)人機(jī)協(xié)作的積極影響將有助于改善我們與機(jī)器人互動(dòng)的方式。“

在未來，Kwon，Huang和Dragan開發(fā)的方法可以幫助開發(fā)更多的交流機(jī)器人，進(jìn)一步增強(qiáng)人與機(jī)器之間的相互作用。研究人員現(xiàn)在正計(jì)劃進(jìn)一步發(fā)展他們的方法，以便為更廣泛的任務(wù)失敗產(chǎn)生動(dòng)作。

“我們只針對(duì)機(jī)器人可能存在的無能力的一部分，忽略了其他類型的失敗，例如感知失敗，”Kwon說。“用創(chuàng)造性的方式來表達(dá)不同類型的無能力是我們留給未來工作的一個(gè)有趣的挑戰(zhàn)。”