中國AGV（m.xmydyc.com）網新聞中心援引外媒消息報道，為了使他們的研究力量能夠解決廣泛的社會問題，豐田研究院（TRI）向記者敞開了實驗室的大門，以展示他們在旨在幫助人類在家中的機器人技術方面的最新進展。TRI的重點是基于家庭的援助，以解決我們日益老齡化的人口問題。據聯合國稱，在未來的三十年中，全球65歲以上的人口預計將增加一倍以上。這意味著，到2050年，全球將有超過15億人65歲或以上。人口的老齡化將對社會、勞動力和經濟產生深遠的影響。TRI相信他們的研究可以提供解決方案，以先進的人類輔助機器人應對這些挑戰，以幫助人們有尊嚴地老齡化。

TRI的機器人技術研究以日本的Ikigai概念為指導，Ikigai是一個強烈的觀念，認為每個人的生活都應具有意義和目的。TRI的以人為本的方法顛覆了典型的AI哲學：TRI的研究不是替代人類，而是利用AI來增強人類的能力。這種方法稱為“情報放大”（IA），其中機器和人類協同工作以完成某項工作，而不是單獨做某事。TRI首席執行官兼豐田汽車公司（TMC）首席科學家Gill Pratt說：“對Ikigai的研究告訴我們，當我們的生活融入我們熱愛并幫助社會的工作時，我們會感到最滿足。”為使更多的人能夠實現自己的Ikigai，TRI正在尋求新形式的'具有人性化的自動化'（在豐田生產系統中稱為“ Jidoka”），以開發增強能力。

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人類放大機器人的潛力和挑戰

隨著社會的老齡化，對增加照料的需求，使我們能夠獨立生活更長壽的系統以及為日益老齡化的勞動力提供援助的需求巨大。機器人和自動化可以發揮關鍵作用，使人們騰出更多時間與家人在一起，幫助人們完成自己喜歡的任務，或幫助他們完成工作。

TRI認為，如今在這些角色中并未出現機器人，因為機器人專家尚未找到如何使機器人在人們每天工作的復雜、非結構化環境中可靠運行的方法。與結構化和可編程的工廠環境不同，自然的人類環境（如某人的家）是非結構化且多樣化的。例如，每個房屋都是唯一的，其對象的不同組合處于不斷變化的不同配置中。

“ TRI機器人技術的研究集中在家庭，因為在這種環境下，機器人可以為實現人類成就提供最大的幫助這也是機器人掌握最復雜的環境之一。我們的工作集中在兩個關鍵挑戰上：教機器人從人類行為中學習，并使用仿真來訓練和驗證機器人行為。總的來說，我們將這一思想視為“艦隊學習”，即在一臺機器上學習到某種東西時，他們都會學到一些東西。我們相信這將成為使人類環境中的機器人實用的關鍵。” TRI機器人技術副總裁Max Bajracharya說。

教導機器人

為了解決機器人在家庭環境中面臨的多樣性，TRI教導機器人執行具有各種對象的任意任務，而不是編程使機器人執行具有特定對象的特定預定義任務。通過這種方式，機器人學會了將所看到的與所教的動作聯系起來。當機器人再次看到特定的對象或場景時，即使場景略有變化，它也知道可以對看到的東西采取什么動作。

利用人類作為老師是TRI使機器人學習和掌握現實世界技能的一種關鍵方式。使用虛擬現實，人類培訓師可以實時查看機器人所看到的內容，然后命令機器人執行各種不同的動作。TRI的機器人團隊正在努力推廣這種學習方式，因此，如果一個機器人在模擬家庭廚房中學習了擦拭任務，則可以在任何廚房中完成相同的任務。

仿真在操縱研究中的應用

TRI在工程仿真和驗證機器人行為的仿真方面進行了大量投資。模擬機器人手與對象交互的方式的機制非常復雜，因此傳統上并未將模擬用于機器人操縱研究。

為了教機器人一種新的行為，或者改進它已經知道的行為，TRI的仿真軟件提供了一種理解機器人性能的方法，而不必每次進行更改時都實際執行所有任務。仿真結果在TRI劍橋實驗室的真實廚房中進行了測試。TRI研究人員使用仿真工具還可以促進機器人的開發，即使在有限的硬件和測試設施訪問期間也是如此。

TRI機器人研究副總裁Russ Tedrake說：“我們已經使用了裝碗機器人和清理雜物的實驗來自動改善仿真行為，從而提高了真實機器人的性能。” 位于馬薩諸塞州劍橋市的TRI機器人操縱團隊正在致力于進一步研究這些挑戰。此功能以前共享了他們在處理棘手問題上的進步 。

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新的機器人硬件和軟件

在考慮在家中使用機器人解決方案時，TRI團隊也在研究一些更激進的想法。

一個創新的概念是“龍門機器人”，它將從高架框架中下來執行諸如裝載洗碗機，擦拭表面和清除雜物之類的任務。通過在天花板上行駛，該機器人避免了使家庭地板凌亂和狹窄空間無法導航的問題。在不使用時，機器人會將自己塞入路障。為了進一步研究這個想法，該團隊構建了一個實驗室原型機器人，該機器人可以執行與基于地板的移動機器人相同的所有任務，但具有創新的高架移動系統。

在另一項創新中，為解決機器人與室內環境互動時對軟接觸的需求，TRI研究人員開發了具有高密度觸覺感應能力的新型軟抓手。Tedrake解釋說：“柔軟的抓手由柔軟的氣泡制成，當氣泡與物體或工具接觸時就會順應，我們可以通過更改氣泡中的壓力來控制順應性。” “內部有一個深度攝像頭，可以感應氣泡皮膚的形狀，并跟蹤運動以估計表面的剪切力。”