正在設計能夠表達他們無法做到的事情的機器人

除了一些有限的例外，機器人幾乎可以做任何人類認為理所當然的事情。對于使用機器人的人來說，這是正常的和預期的，但對于其他人來說，并不是立即清楚機器人是多么可怕，特別是如果所討論的機器人看起來像人類足以產生類似人類能力的期望。像PR2這樣的雙手移動機械手特別糟糕，因為有了頭部，身體和手臂，很容易看到它們并認為它們在做各種事情時應該沒有問題。當然，當你意識到(除其他事項外)圓形門把手造成不可逾越的障礙時，這是不可避免的失望。

在本月早些時候舉行的ACM / IEEE人機交互國際會議(HRI)上，來自康奈爾大學和加州大學伯克利分校的研究人員就機器人無法完成任務時如何有效地表達自己提出了一些建議。如果機器人能夠傳達它想要完成的事情，以及為什么它無法以簡單，手勢的語言完成它，任何人都可以理解，那么這不僅僅是沒有做某事然后無助而且無法移動。

正如研究人員在其HRI論文中所解釋的：

我們的關鍵見解是，機器人可以通過解決優化問題來表達它想要做的事情以及為什么它無法做到這一點：執行類似于它將執行的軌跡的軌跡如果有能力，受制于約束捕捉機器人的局限性。

舉起一個太重的杯子作為例子，或者轉動一個卡住的閥門。一旦機器人意識到它無法完成任務，機器人就會發現一些仍然傳達任務的動作并揭示無能力的原因，所有這些都沒有實際上在提升杯子或轉動閥門方面取得更多進展。

“揭示無能力原因”的動議是直觀地向未經訓練的觀察者傳達機器人打算做什么以及為什么失敗的動作。基本上，機器人將自己變成了一個啞劇，夸大了表達意圖的表達動作。

與論文相關的視頻有很多例子，你可以看到一個有用而準確的表達動作并不一定容易得到：

這里非常酷的是這些富有表現力的動作是完全自動生成的，而不是事先用手編寫的。從本質上講，這是一個優化問題，機器人會搜索一個盡可能接近動作的動作，如果它成功的話，同時還要記住有一個動作導致動作失敗。以非常沉重的杯子為例，機器人找到一條軌跡，其臂試圖成功地進行“提升杯”運動，同時受到故障點的限制，即杯子不會移動。

“我們的關鍵見解是，機器人可以通過解決優化問題來表達它想要做的事情以及為什么它無法做到這一點：執行類似于它本來應該執行的軌跡的軌跡”

為了測試其工作情況，研究人員進行了一項研究，要求參與者觀看機器人制作動作表達無能力的視頻，并嘗試識別機器人試圖達到的目標，以及為什么不能。他們將這些動作與更傳統的“重復失敗”動作進行了比較 - 以重杯為例，機器人只需從靜止位置抓住杯子并回到休息位置。

你不會驚訝地發現表達無能力的動作改善了目標識別和無能力識別的原因，但更令人驚訝的是這些動作對機器人的整體感知有多大的積極改善

這無疑是用戶對機器人感覺的重大改進，并且通過一些抓握和操作任務，現在可以自動完成這些表達動作的生成。但是，該技術僅適用于此有限的任務子集，并且不能(還)有效地解決機器人故障的所有其他原因。我們知道，有許多(和很多)這些，但這正是為什么這樣的研究如此重要