2014年,我在上芭蕾課時接到醫院的電話,說我父親中風了。我趕到醫院和他會合,發現他被埋在電纜堆裡,周圍是各種單調、快速發出蜂鳴聲的輔助機器。它們似乎形成了一個巨大的圍欄包圍著他。他每隔一會兒就會茫然地抬頭看著其中一臺機器。我清楚地意識到,許多旨在幫助和支援他的技術令人感到恐懼且難以接近。在他一生中最緊張的時刻,機器加劇了他的恐懼。
我想知道如何才能讓他在使用這些裝置時感到安心、安全和有尊嚴。當時,我是一名專業的舞蹈演員和編舞。舞蹈演員、表演者和戲劇藝術家都是調動情緒的大師,所以我開始思考如何改進機器,以幫助他感到充滿力量和希望,而不是恐懼。我的父親現在70歲出頭,已經完全康復。但他的故事,以及我對技術對社會影響的個人質疑,促使我開始將我對舞蹈和科技的熱情結合起來。
我曾在世界各地與不同的機器人共舞,在裝置藝術和現場表演中。我現在是斯坦福大學機械工程專業的博士候選人,在那裡我研究模型和介面,使機器人能夠向人類學習新任務,並且我致力於減少人類與機器互動時的疏離感並增強他們的自主性。舞蹈和機器人理論的重疊程度令人著迷——例如,動感空間(舞蹈)或工作空間(機器人)。我在研究生院至今的工作鞏固了我2014年的想法:舞蹈和機器人學在人類感知和互動的主題下具有有趣的相似之處。
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人類首先注意到的關於機器人的事情之一是它們的移動方式。我們在研究中看到了這方面的證據,在這些研究中,人類從隨機的點集合和最簡單的身體表現形式中提取模式和情感意義。“人類移動和感受的時間遠比他們思考、說話和寫作的時間長,”心理學家芭芭拉·特沃斯基在去年她在斯坦福人機互動(HCI)研討會上發表的演講中說道。當公眾第一次近距離接觸機器人並形成對機器人的印象時,機器人的運動至關重要。傳統的機器人運動程式設計方法並不總是考慮到機器人傳達的更廣泛的個性。機器人研究領域,如社交導航,機器人會在其中更新路徑以考慮附近人類的運動,這隱含地建立在舞蹈即興創作的基礎上。舞蹈演員被賦予一套規則或指導方針來遵循,對周圍其他人的空間、時間和方向做出反應。社交導航中的一個重要問題是準確的人類運動理解和預測。
這是因為人類做出的動作,無論是揮手還是跳躍,根據附近的其他人類、機器人和環境情況,都可能具有截然不同的意義。編舞不僅將動作按順序排列在一起,而且還將不同主體的動作置於相對的背景中,以權衡重要性並引導觀眾的注意力。他們使用重複、突出、映象和轉換等工具來實現這一點。這種編舞思維可以啟發在人類將與機器人互動的複雜環境中,建模人類運動和生成機器人動作的新方法。
隨著社會中機器人數量的持續增加,需要有更多的人能夠使用它們。我想到了其他普遍使用的技術,如筆記型電腦和手機,並反思我為了適應一系列按鈕的二進位制需求而最大限度地減少了我的運動幅度。由於機器人是有形的並且通常是移動的,整個機器人都可以成為一個介面,新的互動方式成為可能。一些這樣的互動模式包括向機器人做手勢,
透過控制器遠端操作它,或者透過身體接觸來操縱機器人。
這些型別的互動模式讓像我父親這樣的使用者可以透過自然的人類動作主動指導機器人,因此需要多樣化的、有意義的、有目的的人類手勢和身體接觸點。生成然後解析這些運動為機器人的離散輸入,在我看來是一個編舞挑戰。我現在正沉浸於這樣一個挑戰——確定機器人將如何響應來自多個人類互動者的 一系列複雜手勢。
我相信,隨著機器人走出工廠並進入普通大眾的生活,機器人學和舞蹈之間的交叉點將繼續擴大。由於機器人在表演中的使用以及跨學科研究從業人員數量的增加,這種相互聯絡正在形式化為一個名為舞蹈機器人學或編舞機器人學的領域。布朗大學將於明年春天開設舞蹈機器人學課程,國際運動與計算會議(MOCO)等學術會議彙集了實踐運動藝術家以及來自計算機科學和工程領域的學者,並且越來越多的機器人專家正在使用“編舞”一詞來構建機器人的運動序列。正如個人計算革命引發了計算與圖形設計和心理學等其他領域之間的交叉一樣,個人機器人技術也將這樣做。我不確定我的父親何時會在他的家裡擁有一臺機器人,但我相信當它到來時,它將被賦予舞蹈知識。
這是一篇觀點和分析文章;作者或作者表達的觀點不一定代表大眾科學的觀點。
