让机器人更像人 助年长员工一臂之力

姚维运 作
本文于2024年03月25日首发于《联合早报》。如需转载请联系A*STAR。

去年,满65岁的公民约占我国总人口的五分之一,比10年前增长超过11%。到了2030年, 每四个新加坡人当中就有一人满65岁。随着新加坡人口迅速老龄化,我们必须积极创新 ,为未来做好准备,以建设一个包容社会。机器人方案大有可为,既能减轻年长员工的体力负担,又能让他们展现专业技能和经验。试想一下,当机器人实地巡逻时,在中央控制中心的年长保安人员,可实时而全面地掌握整个场地的情况,并做出重大安全决策;或者机器人帮忙检查飞机和建筑物,而年长员工则负责监督,提出合适的保养或维修建议。

为了让年长员工完全接受机器人,与机器人一起工作并从中获益,我们必须让机器人像人一样走动、感知,以及与世界互动,而不只是机械工具。未来机器人必须能够自觉地与人沟通和协作完成任务、机智地适应不断变化的情况,以及具备多种功能,以便在现实世界中发挥更有效的作用。

增强人与机器人有效沟通

虽然机器人在制造业和酒店业越来越普遍,但要年长者在工作中使用机器人,可能会让他们却步。他们可能不会操作复杂的界面,也可能因为使用不当而受伤。

为了消除人与机器之间的鸿沟,机器人应 能观察、学习和模仿人的动作,进而与人 自然地互动。我们可通过开发先进的语音 、视觉和手势识别系统,应用于机器人,以 实现这个目标,尤其是最近人工智能技术 的发展,可望让机器人能像人一样感知和 沟通。

新加坡科技研究局(A*STAR)与一些伙伴合作开发符合本地语言和方言的大语言模型。这个模型可安装在机器人中,让年长者用他们熟悉的语言下指令及与机器人互动。

除了语言指令,机器人也应能通过观察,学习执行新任务。这样一来,年长者就可通过动作教导机器人,而不需要明确的编程。新科研正与高等学府合作展开一项研究计划,以实现这个目标。

增强机器人功能和适应能力

机器人通常在预设区域执行单一而高度专业化的预置功能。如果遇到不熟悉的障碍物 或环境出现变化(例如人群或节庆装饰),机器人可能会不时停止移动,导致任务执行延 迟或失败。

随着人们对机器人在瞬息万变的环境中完成更复杂和动态任务的需求与日俱增,机器人 必须变得更智能,具有更强的感知能力,这样才能有效协助年长员工,而不是扰乱工作流 程。

新科研开发了一种机器学习模型,增强机器人的空间感知能力,让它能识别环境和预测 人的动作,在人多的地方安全地移动。

此外,为了让不同机器人与周围环境有效沟通,实现顺畅、高效的运营,新科研通过全国 机器人计划,与生态系统伙伴合作开发机械中间件框架,确保不同机器人与电梯和门等 建筑基础设施能兼容互通。政府将为全国机器人计划再拨款6000万元,加强制造、物流 、设施管理和医疗保健等领域的机器人能力,推动业务转型。

另一个增强机器人功能和适应能力的方法,是融入人工智能技术,让机器人的视觉、导 航和推理能力变得更像人,能从以往的数据中学习,以及在杂乱无序的环境中移动。例 如,多功能巡逻机器人(MATAR)装置了新科研开发的导航、声音和视觉处理人工智能技 术,可有效地在人群中移动和监控人群、侦测可疑活动及通知相关人员。新科研与政府 机构和企业合作,增强及扩大MATAR在不同情况的使用,让员工专注于执行更高价值的任 务,以及让不同年龄和能力的员工都能执行这些任务。

应对成本问题,广泛采用机器人

我们必须不断创新,以增强机器人的能力,同时也必须减少目前开发和采用这些智能机 器人所需的成本和时间。这有助于更广泛地采用机器人,让更多年长员工受惠。

据国际机器人联合会估算,编程和系统集成占机器人成本的50%至70%。我们可通过人工 智能技术,减少机器人编程所需的时间和资源,让易于使用的智能机器人执行更多任务 及与人紧密协作。

我们通过不断创新,发掘机器人的技术潜能,让未来机器人能更完美地融入社会,应对老 龄化人口的需求,与年长员工相辅相成。

(作者是新加坡科技研究局资讯通信研究院机器人和自主系统部门主任。)