全新一代「拥抱机器人」问世，研究人员：比上一版本更自然和有趣

编者按：本文来自微信公众号“机器人大讲堂”（ID:RoboSpeak），36氪经授权发布。

你还记得《超能陆战队》电影中那个萌萌的大白机器人吗？会主动给人温暖拥抱的机器人。

马克斯·普朗克智能系统研究所（MPI-IS）和苏黎世联邦理工学院的研究人员团队最近发明了一种名叫HuggieBot 2.0的机器人，可以根据要求提供充满爱意的拥抱。

图 | 拥抱机器人 HuggieBot2.0（来源：MPI-IS 和 ETH Zürich）

一个全新的拥抱机器人

这个机器人是根据亚历西斯 E. 布洛克（Alexis E. Block）在硕士学位期间创建的原始机器人 1.0 版本的基础上开发的二代机器人，这个机器人可以根据用户的要求指令来拥抱用户。

布洛克研究机器人的初衷是源于对远方亲人的思念，“我们都有远方的家人，我们想拥抱他们，这就是项目背后的主要灵感。”

从用户的反馈来看，第一代的拥抱机器人HuggieBot 1.0体型太大了，并且它的背后只有一个小型的触摸传感器，导致它不能更好地去感受和回应用户。

2017 年布洛克开始攻读博士学位，她继续对拥抱机器人进行研发。她与德国 MPI-IS 的主要主管库亨贝克（Kuchenbecker），还有苏黎世联邦理工学院的联合主管奥特玛・希利格斯（Otmar Hilliges）和罗杰・加瑟（Roger Gasser）一起继续研发 HuggieBot 项目，并创造出了一个全新的拥抱机器人。

更加愉快的交互体验

新开发的机器人是根据六项原则设计构建的，这也是对机器人的 “命令”。研究者们认为拥抱机器人应该柔软、温暖、与人一样大小、视觉上能够感知用户、根据用户的体型和位置调整拥抱，并在用户想要结束拥抱时适时地松开怀抱。根据这些命令，HuggieBot 2.0 就拥有了更自然更有趣的拥抱能力。

而且神奇的是，HuggieBot 2.0 跟大白一样也是个柔软的充气机器人。布洛克和她的同事们在定制的金属框架上安装了两个 Kinova JACO 臂，这是通常连接到轮椅上的市售机械臂。

与以前的版本相比，该机器人拥有可充气且柔软的躯干，并且无论用户的手放在哪里，它都可以感知到用户的接触。机器人的身上有加热垫，它穿搭着一件紫色长袍和一件灰色运动衫，手上还带着一双软乎乎的连指手套。

HuggieBot 2.0 机器人还会微笑和眨眼，它的头部由 3D 打印创建，头部包含一台电脑、一个显示屏幕、一个深度传感摄像头、一个扬声器和一个微控制器组成。机器人头部的紫色背景屏幕上会显示出不同的动画面部表情，让人感觉机器人在微笑和眨眼睛。

一旦用户向机器人走去，机器人的摄像头就会检测到其视野内的用户。机器人就会抬起手臂并询问用户：“可以给我一个拥抱吗？”

HuggieBot 2.0 的JACO 手臂在每个关节处都有扭矩传感器，通过使用扭矩阈值抓握方法，机器人的抓握会更加具有适应性和安全性，这样就确保了机器人与不同的用户身体相匹配，并且拥抱的力度也会恰到好处，不会出现将人拥抱得太紧或太松的情况。

为了实现触觉释放，研究人员使用了两种不同的方法。首先，利用机器人手臂上的扭矩传感器来检测用户何时希望结束拥抱。然后，利用充气传感躯干来检测用户何时从机器人的背部移开手臂。这些功能让 HuggieBot 2.0 成为了更自然、更直观的拥抱机器人。

布洛克和她的同事还对比测试了一代和二代机器人，一共有 117 位用户参与了试验，他们观看了 HuggieBot 1.0 和 HuggieBot 2.0 的视频和图像之后，无论是从外观还是动作上，大部分的参与者都喜欢 2.0 这款新版本的机器人。

随后，32 位体验者亲自体验了拥抱机器人。参与者与机器人拥抱后表示，他们觉得 HuggieBot 2.0 机器人动作自然、智能并且友好。总的来说，HuggieBot2.0 机器人能够和用户进行更加愉快的交互体验。

HuggieBot 3.0与下一步目标

目前，布洛克和她的同事在调研反馈之后进一步完善了机器人，并创造出了 3.0 版本 HuggieBot 3.0。

除了硬件和软件方面的改进之外，HuggieBot 3.0 还着重于让机器人能够分辨并对拥抱中的手势做出反应，比如对摩擦、轻拍和挤压做出互动响应。

研究人员目前也在评估机器人拥抱对人所产生的生理影响。众所周知，与人类还有动物进行身体接触会带来多种健康益处，例如降低血压和皮质醇水平、减轻压力和焦虑、加强社会纽带和免疫系统以及增加催产素水平。

但是对机器人物理接触产生的生理影响方面的研究还很缺乏，布洛克和她的同事们最终希望通过研究找出机器人的拥抱是否能像人类或动物一样减轻压力并改善身体健康。

此外，研究人员还开发了 HuggieApp，该应用程序允许用户通过 HuggieBot 机器人远程相互发送自定义的拥抱，研究人员还希望测试HuggieBot 能否加强遥远距离的人之间的相互关系。

尽管 HuggieBot 2.0 和 HuggieBot 3.0 仍处在原型阶段，但研究团队希望最终将其商业化。商业化的下一步目标是针对大型机构，比如大学、医院或疗养院。研究人员相信，未来可定制的应用程序将成为商业拥抱机器人的必要组成部分。

文章素材来源：arxiv.org、DeepTech深科技、google

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