一种表达机器人无能力的新方法

康奈尔大学和加州大学伯克利分校的研究人员已经开发出一种自动生成运动的方法，机器人可以用它来表达无法完成给定任务的动作。这些生成的动作清楚地传达了机器人无法完成的任务以及无法完成它的原因。

“当与机器人交互时，对机器人能力有准确的期望是非常重要的，”进行这项研究的研究人员之一的Minae Kwon告诉TechXplore。“设定准确期望的一种方法是了解机器人无法做什么以及为什么这样做。”

目前，大多数机器人故障都是非常缺乏信息的。换句话说，当机器人无法完成任务时，它可能会在动作中突然停止，甚至在第一时间拒绝开始任务。这使得人类很难理解机器人失败的原因，以及概括其能力。

“我们希望找到一种方法，让机器人能够更智能地传达他们的无能力(即他们想要做什么以及为什么会失败)，甚至在失败发生之前，”Kwon说。“具体来说，我们专注于与运动规划任务相关的无能力(例如举起杯子，推门)，因为我们想用表现力来解决这个问题。”

Kwon，她的同事Sandy Huang和他们的顾问Anca Dragan在轨迹优化的背景下解决了这个问题。他们的方法最小化了表达无能力的运动与允许机器人成功执行任务的动作之间的相似性，同时还考虑了机器人的物理限制。当研究人员评估不同的相似性测量时，他们发现，特别是对于广泛的任务，一个人能够很好地推广，产生适合个人任务的表达动作。

“我们会产生一次尝试动作，或者是机器人尽力完成它所遵循的轨迹的动作，这受到约束，”Kwon解释道。“遵循期望的轨迹说明了机器人的目标，约束说明了失败。为了传达无能力，我们连续倒回并重复这些尝试动作。”

研究人员采用的方法自动生成表达机器人无能力的动作，传达它试图实现的目标以及失败背后的原因。这最终可以改善最终用户和机器人之间的沟通，促进他们在广泛的任务上的合作。

“我们认为重要的是，与其他方法相比，人们不仅能够更清楚地识别机器人的预期目标和无能力原因，而且我们的动作也创造了机器人的正面形象，”Kwon说。“例如，人们更愿意帮助机器人并与之合作。我们希望这些对人机协作的积极影响将有助于改善我们与机器人互动的方式。“

在未来，Kwon，Huang和Dragan开发的方法可以帮助开发更多的交流机器人，进一步增强人与机器之间的相互作用。研究人员现在正计划进一步发展他们的方法，以便为更广泛的任务失败产生动作。

“我们只针对机器人可能存在的无能力的一部分，忽略了其他类型的失败，例如感知失败，”Kwon说。“用创造性的方式来表达不同类型的无能力是我们留给未来工作的一个有趣的挑战。”