科技产业报订阅
活动+
 

餵食机器人开发关键…了解食物特性才能夹好菜餵好人

华盛顿大学研究团队正在开发协助人们进食的机器人系统。华盛顿大学

华盛顿大学(University of Washington)研究团队正在开发1种机器人系统,来协助行动不便的人进食。机器人在辨识盘子上的不同食物后,可制定如何用叉子将不同食物送到对象口中的策略。

根据Science Daily报导,该研究论文作者Siddhartha Srinivasa表示,依靠看护每天餵食会降低人的独立感。这项研究的目标是让人更能控制自己的生活。其构想是开发1种自动餵食系统。该系统可连接到人们的轮椅上,并为其提供任何想吃的食物。

研究人员在盘子里摆放了10几种食物,包括硬的胡萝卜、软的香蕉,以及皮硬肉软的西红柿和葡萄等食物。然后,该团队给志愿者1支叉子,要求他们叉不同的食物并餵给人体模型。叉子里有个传感器,用于测量人们在叉食物时使用的力量。

志愿者采用各种策略来叉不同硬度的食物。例如,用一定角度来叉香蕉这类软的食物,以免从叉子上滑落。

机器人则在各种硬度的食物上使用相同力道和角度来叉食物。它能叉坚硬的食物,却无法叉柔软及外硬内软的食物。因此,机器人要像人类一样调整用于叉不同食物的力道和角度。

该团队还指出,叉1块食物并将其餵给某人的行为并非独立行动。志愿者经常会特别调整叉子上的食物的方向,让对方更容易食用。

为设计依不同食物而改变的餵食策略,研究人员结合了2种不同的算法。首先,他们使用称为RetinaNet的物体检测算法,先扫描盘子,辨别盘子里的食物类型,并在每个物品周围放置1个框架。

他们还开发了SPNet算法,用于检查特定框架中的食物类型,并告诉机器人获取食物的最佳方式。例如,SPNet会告诉机器人从中间叉草莓或香蕉,并在两端其中之一叉胡萝卜。

Srinivasa表示,若不考虑让使用者轻易就能咬一口食物,那么人们可能无法使用他们的系统。由于有各种食物,所以他们面临的最大挑战是制定可解决所有问题的策略。

最终目标是让机器人协助人们自己吃午餐或晚餐。但重点不在于取代护理人员,而是要协助他们。在机器人的帮助下,护理人员可设置盘子,然后在人们吃东西时去做别的事。

以下为该研究介绍影片:

更多关键字报导: 机器人(Robot) 照护机器人