大家或許看過卓別林的默片《摩登時代》,在該默片中一個場景讓人們印象深刻,那就是卓別林作爲一個工廠工人,工廠主爲了讓工人們有多時間工作,便使用了“餵食機器人”,讓工人們一邊工作,一邊喫飯。對於這一情節或許會有人覺得很好笑,但是殊不知這一現象說不定正在逐步的變爲現實。

  根據2010年的人口普查數據,美國大約有100萬成年人需要有人幫助他們喫飯。於是華盛頓大學的研究人員正在研究一種機器人系統,它可以幫助簡化這一過程。在識別出盤子裏的不同食物後,機器人就可以制定策略,如何用叉子把想要的食物送到人的嘴裏。

  他們的想法是開發一個自動餵食系統,這個系統可以連接到人們的輪椅上,讓人們想喫什麼就喫什麼。當我們開始這個項目的時候,我們意識到:“人們可以通過很多方式喫一塊食物,取決於它的大小、形狀或一致性。我們該如何開始呢?”“所以我們做了一個實驗,看看人類是如何喫葡萄和胡蘿蔔等常見食物的”華盛頓大學保羅·G·艾倫計算機科學與工程學院(Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering)的教授西達爾塔·斯里尼瓦薩(Siddhartha Srinivasa)說到。

  志願者使用不同的策略來挑選不同一致性的食物。例如,人們將香蕉等軟質物品以一定角度串在一起,防止它們從叉子上滑下來。“人們不僅根據食物的大小和形狀,還根據食物的軟硬程度,使用不同的策略。但我們真的需要這麼做嗎?”“我們決定用這個機器人做一個實驗,讓它把食物串起來,直到叉子進入一定的深度,而不管食物是什麼”。

  爲了解決機器人與人類選擇食物進食的差異性問題問題,研究人員爲了設計一種能根據食物的不同而變化的傾斜和餵食策略,結合了兩種不同的算法。首先,他們使用了一種名爲RetinaNet的物體檢測算法,該算法掃描盤子,識別盤子上的食物類型,並在每個食物周圍放置一個框架。然後他們開發了SPNet,這是一種算法,可以在特定的框架中檢查食物的類型,並告訴機器人撿食物的最佳方式。例如,SPNet讓機器人在中間刺一顆草莓或一片香蕉,並在兩端的一端刺入胡蘿蔔。

  研究小組讓機器人用SPNet或更統一的策略將食物拾取起來餵給志願者:這種方法是用叉子將食物的中心刺穿,而不管食物是什麼。SPNet不同策略的表現優於或與所有食物的統一方法相同。斯里尼瓦薩說:“許多工程難題並不挑剔他們的解決方案,但這項研究與人類有着密切的聯繫”“如果我們不考慮一個人咬一口有多容易,那麼人們可能無法使用我們的系統。世界上有各種各樣的食物,所以我們最大的挑戰是開發出應對所有食物的策略”。

  爲了更好的完善他們的“餵食機器人”,該團隊目前正在與塔斯卡爾無障礙技術中心合作,從輔助生活設施的護理人員和患者那裏獲得反饋,瞭解如何改進系統以滿足人們的需求。但對此,我們不禁產生質疑:雖說一隻護理一個人會剝奪一個人的獨立性,但這個機器要是真的面世的話,那會不會發生像卓別林所飾演的《摩登時代》的情形,讓工人連喫飯的時間都沒有呢?或許,說不定這是卓別林另外一種程度的“神預言。

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