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2011年機器人領域將會迎來什麼？ 如果以2010年為參考，那將是豐富多彩的一年。 這不會是移動的、人工智慧機器人護士承擔起照顧世界日益增長的老年人口責任的一年，但這確實有望成為開發底層技術的關鍵時期，這些技術將使安全可靠的自動化老年人護理成為可能，更不用說機器人在未來十年有望提供的其他服務了。
得益於2010年推出的標準化平臺，機器人專家現在可以進行前所未有的合作。 去年五月，位於加利福尼亞州門洛帕克的機器人硬體和軟體製造商Willow Garage，釋出了其個人機器人平臺的測試版本。 PR2包括一個移動底座、兩個用於操作的手臂、一套感測器和兩臺計算機，每臺計算機都配備八個處理核心、24千兆位元組的RAM和兩個太位元組的硬碟空間。 這款開箱即用的機器人售價40萬美元，還配備了一個作業系統，用於處理機器人的計算和硬體操作功能。
“PR2有很多創新之處，但從我的角度來看，最重要的是它是一個標準化的、設計良好、經過充分測試的平臺，擁有一整套開箱即用的軟體，”佐治亞理工學院生物醫學工程助理教授查爾斯·肯普說。“以前從未有過這種情況。”
肯普和他在佐治亞理工學院的醫療保健機器人實驗室（他於2007年成立）的團隊，專注於建立能夠安全有效地幫助照顧老年人的機器人。 這些機器將超越目前的努力，即創造能夠跟隨老年人在家中走動，為他們提供網際網路接入並提醒他們服藥的機器人。 首先，醫療保健機器人實驗室的研究人員希望他們的機器人能夠在雷射筆、無線電訊號或觸控的引導下，開啟門和抽屜以取出藥瓶等物品。
肯普的實驗室是2010年下半年試驗PR2的16個機構之一。 韓國三星電子正在使用PR2來加強該公司在機器人技術方面的現有研究，該國希望到2020年實現每家每戶都有一個機器人。 位於加利福尼亞州帕洛阿爾託的博世研究與技術中心（電子和家電製造商博世集團的一部分）已啟動一個為期兩年的專案，以整合其先進的感測器技術——包括微機電系統（MEMS）、加速度計、陀螺儀、 力感測器和氣壓感測器——以提高PR2的效能和可靠性。 其他beta測試站點包括斯坦福大學、麻省理工學院和法國國家科學研究中心（CNRS）的系統分析與架構實驗室。
偉大的GATSBII*
肯普認為，他的PR2（名為GATSBII）與免費開源的機器人作業系統相結合，是在標準化平臺和一個新興的機器人專家社群（他們使用相同的工具，現在可以互相提供更實用的建議）的幫助下，加速其實驗室工作的一種方式。 “我們實際上是在釋出其他人可以使用的東西，並且我們也在使用其他人的東西，”肯普說。
在GATSBII之前，肯普和他的團隊使用了來自不同供應商的零件來構建三個不同的移動機械手。 第一個EL-E建於2007年，旨在為肌萎縮側索硬化症(ALS)（會損害身體運動功能）患者執行輔助任務。 研究人員此後又製造了兩個機器人：Dusty，它有一個升降托盤，旨在從地板上拾取物體； 以及Cody，它的兩個手臂和全方位移動底座類似於GATSBII。 與GATSBII不同，Cody是許多不同製造商的產品，包括提供手臂的Meka Robotics和提供全方位移動底座的Segway。 在EL-E、Dusty和Cody的案例中，肯普和他的團隊設計了機器人，然後找到了實際構建它們所需的零件。
*更正（1/04/11）：這是在釋出後編輯的。 它最初將GATSBII稱為“Gatsby”。
自PR2釋出以來一直在對其進行測試的組織參加雙月電話會議，他們在會上討論他們為機器人編寫並公開供他人使用的軟體程式碼。 肯普說：“PR2確實激發了更多人在開原始碼方面的努力”，人們可以分享這些程式碼。 有了PR2，“你就有了一個可以執行其他人程式碼的機器人”，並透過“Willow Garage培養的社群”鼓勵分享。 他說，肯普的實驗室在機器人操作和運動方面一直很強大，但在長距離對映和導航方面則不然。 透過與其他PR2測試人員合作，肯普和他的團隊現在可以訪問其他研究，他們可以使用這些研究來改進自己的系統，而無需重新發明輪子。
人為因素
科學方法（要求可重複的結果，以便他人驗證）也發揮了作用。 它通常不是機器人技術的一部分，因為該領域主要依賴於定製的硬體和軟體。 肯普說，機器人研究人員很少將他們正在做的事情與以前的努力進行直接比較，因為系統差異很大。 “現在人們擁有相同的機器人，他們可以執行相同的程式碼，因此確實有機會看看什麼實際上效果更好。”
肯普的實驗室還與佐治亞理工學院的人為因素與老齡化實驗室密切合作，該實驗室由心理學教授溫迪·羅傑斯領導。 羅傑斯和肯普都是該大學的“感知住宅研究計劃”(AHRI)的成員，這是一項跨學科的努力，旨在解決構建住宅所需的基本技術、設計和社會挑戰，這種住宅可以提高居民的生活質量或幫助他們在衰老過程中保持獨立性。
機器人有望在“感知住宅”中發揮關鍵作用，儘管目前尚不清楚具體作用是什麼。 羅傑斯說：“到目前為止，我們對亞特蘭大地區的老年人進行了一項調查，他們對在家中環境中擁有機器人持相當開放的態度。” “我們將著眼於確定65歲以上的老年人願意在家中完成哪些任務，然後查理的團隊將對他們的PR2進行程式設計以執行這些任務。 春季，我們將把我們的PR2移至感知住宅，並帶老年人到那裡，讓他們有機會在該家庭環境中與機器人互動。”
佐治亞理工學院絕不是第一個設想機器人在照顧老年人方面發揮關鍵作用的機構——法國的Robosoft、佐治亞州科尼爾斯的GeckoSystems和其他公司已經擁有旨在幫助老年人更好地與外界溝通的原型裝置。 醫療保健機器人實驗室的工作可能還處於早期開發階段，但其對GATSBII的開放式、社群式方法（更不用說它的手臂，Robosoft或GeckoSystems都沒有）有望比任何一個孤立工作的團隊更快、更高水平地推進家庭機器人技術。