机器人技术可以帮助患者在康复中恢复身体机能。 BSIP /通用图像组（通过Getty Images）
机器人 是可以感知环境并使用该信息执行操作的机器。 在当今的工业化社会中，您几乎可以在任何地方找到它们。 有吸尘地板的家用机器人和 仓库机器人 包装和运送货物。 实验室机器人 每天测试数百个临床样本。 教育机器人 通过充当一对一的导师、助理和讨论促进者来支持教师。 和 医疗机器人 由假肢组成的机器人可以让人们用意念抓住和捡起物体。
弄清楚人类和机器人如何协作以有效地共同执行任务，是设计机器人的科学家和工程师以及将使用它们的人们感兴趣的一个快速增长的领域。 对于人与机器人之间的成功协作，沟通是关键。
人与机器人的交流方式
机器人最初设计用于 承担重复和平凡的任务 并专门在工厂等机器人专用区运营。 从那以后，机器人已经发展到可以通过新的方式与人协作工作。
协同控制 是在机器人和人之间传输信息和消息的一种方式。 它涉及将人类的能力和决策与机器人的速度、准确性和力量相结合以完成任务。
例如，机器人在 农业产业 可以帮助农民监测和收获农作物。 人类可以通过用户界面控制半自动葡萄园喷雾器，而不是手动喷洒农作物或广泛喷洒整个田地并冒着农药过度使用的风险。
机器人也可以 支持患者进行物理治疗. 中风或脊髓损伤的患者在康复过程中可以使用机器人练习手抓和辅助行走。
另一种沟通方式， 情商感知，涉及开发根据与人类的社交互动调整其行为的机器人。 在这种方法中，机器人在协作执行任务时检测人的情绪，评估他们的满意度，然后根据此反馈修改和改进其执行。
例如，如果机器人检测到物理治疗患者对特定康复活动不满意，它可以指导患者进行替代活动。 表情 和身体姿势识别能力是这种方法的重要设计考虑因素。 机器学习的最新进展 可以帮助机器人破译情感肢体语言，更好地与人类互动和感知。
康复中的机器人
诸如如何使机器人肢体感觉更自然并能够执行更复杂的功能（如打字和演奏乐器）等问题尚未得到解答。
我是一个 电气工程师 谁研究大脑如何控制身体的其他部分并与之交流，以及 我的实验室 特别调查如何 脑 和 手 彼此之间的坐标信号。 我们的目标是设计假肢和可穿戴等技术 机器人外骨骼装置 这可能有助于改善中风、脊髓和创伤性脑损伤患者的功能。
一种方法是通过 脑机接口，它使用大脑信号在机器人和人类之间进行交流。 通过访问个人的大脑信号并提供有针对性的反馈，该技术可能会缩短恢复时间 中风康复. 脑机接口也可能有帮助 恢复部分沟通能力 和 环境的物理操纵 适用于运动神经元疾病患者。
脑机接口可以让截瘫患者仅通过意念来控制他们的轮椅。 Rolf Vennenbernd/图片联盟来自Getty Images
人机交互的未来
将机器人有效融入人类生活需要平衡人与机器人之间的责任，并为两者在不同环境中指定明确的角色。
随着机器人越来越多地与人携手合作，它们带来的伦理问题和挑战不容忽视。 周围的担忧 隐私, 偏见和歧视, 安全风险 和 机器人道德 需要认真调查，以便为每个人创造一个更舒适、更安全和更值得信赖的机器人世界。 科学家和工程师研究 人机交互的“阴暗面” 正在制定识别和预防负面结果的指南。
人机交互有可能影响日常生活的方方面面。 创造一个安全、令人满意的人机生态系统是设计者和用户的共同责任。
关于作者
拉马纳温贾穆里, 计算机科学与电气工程助理教授, 马里兰大学，巴尔的摩县
