給機器人一張「安全地圖」，就能避免人類受傷害？

儘管新型的協作機器人有多重安全措施，但實際上其安全性能依然存在隱患，如果機器人出現故障，協作機器人有可能撞上人仍然無法及時停下來。為了解決這個問題，歐盟的一個研究小組正在幫助機器人開發者設計出更安全的機器人，讓它們不會傷害一起工作的同事。怎麼做到的？利用他們新穎的「安全地圖」。

機器人曾經只存在於科幻小說中，但是在過去幾十年里，人與機器人之間的交互引起了非常多的關注。隨著技術的進步，人們在日常生活中會遇到越來越多的機器人，並且這些機器人不僅限於機器人玩具和掃地機器人等家用電器。

機器人已經開始出現在很多人的工作場合，把人類從危險及重複性的工作中解放出來。未來人機交互的頻率還會進一步提升，因為越來越多的機器人正在進入教育、酒店業、老年護理、康復和機器人輔助治療等領域。

在人機交互中，人的安全首要關注的問題。當人與機器人有身體接觸時，可能會發生危險碰撞。在兩個歐盟資助項目ILIAD和SoftPro的支持下，德國宇航中心和萊布尼茨大學漢諾威分校的研究人員合作創建了一個工具，幫助機器人開發者分析他們的機器人設計的安全性能。他們的新工具，稱為「安全地圖」，相關研究成果的論文發表在IEEE Xplore上。

為機器人安全指明方向

在先前分析機器人安全的工作中，研究小組將機器人的碰撞行為與人體傷害數據聯繫起來。在提出這個想法之後，他們現在將整個機器人設計（即機器人的整個工作空間的質量和速度範圍或任務相關的子空間）與人受傷數據進行比較。受傷數據可能來自不同類型的實驗和學科，並可以考慮到不同的身體部位，還考慮碰撞中的碰撞表面是鈍的、銳利的還是邊緣的，以及碰撞本身是否被約束或無約束。該信息以統一的方式表示，稱為「安全地圖」。

「安全地圖」幫助用戶確定他們設計的機器人是否能夠在意外碰撞中造成特定傷害。他們還可以精確地確定機器人工作空間中最危險的區域，並將機器人與其他機器人的安全特性進行比較。

因此，設計師可以輕鬆掌握操作過程中最可能發生的傷害信息，這有助於指導硬體設計過程，並有助於設計機器人的安全控制和運動規劃。

研究人員用兩台機器人PUMA 560和庫卡輕量級機器人IV +測試了他們的地圖。他們用於實驗的受傷數據來源於50年的生物力學傷害研究。

該地圖可能是第一個用於機器人的全球動態和精確安全分析工具，它有可能引發未來人性化機器人設計方式的重大變革。

ILIAD正在為當前的倉庫設施開發創新的機器人解決方案，建立一個大型的傷害安全資料庫是其確保機器人在與人類共享的環境中安全運行的努力的一部分。

SoftPro正在研究和設計基於軟協同作用的機器人技術，以開發新的假肢，外骨骼和上肢康復輔助裝置。它旨在創造經濟實惠、可用、有用且經濟可行的最終產品。

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