我侄女第一天在新医院当护士贝尼奥夫儿童医院在旧金山，她遇到了一个机器人，让她“请让开”。它要运送物资，而她挡住了它的去路。
大约一年前开业，耗资15亿美元UCSF医疗中心-拥有儿童医院、妇女医院和癌症医院，拥有世界上最大的自主机器人舰队。25个拖船机器人来自Aethon运送食物，床单，实验室标本和药物。
Tug是一款专门为医院设计的自主移动机器人。它使用内置地图和传感器来导航医院大厅。它可以呼叫和乘坐电梯，给人们让路，并在物体周围导航。它还可以根据需要与员工和患者进行交流，大约有70个短语。
“这关乎效率。把东西从a地运送到B地并不是在浪费时间，”加州大学旧金山分校医疗中心营养和食品服务部主任丹·亨里德(Dan Henroid)在医院首次宣布机器人的到来时表示。“我们在病人面前花的时间更多了。我们想要尽可能多的个人接触。”
制造业对效率也有同样的需求。此外，尽管Aethon在医院设备方面处于行业领先地位，但其自主移动机器人也已进军工业领域。这些不同于在制造业中更常见的自动引导车辆(agv)。拖船有自己的导航系统，不需要增加基础设施，并有一个全方位的运动传动系统。它可以和人一起工作，可以绕过障碍。
这种自动驾驶开始取代工厂车间里典型的agv，后者需要精心布置的磁带路径进行引导。先进制造和软件技术中心负责人罗兰·梅纳萨表示，政府公司已经在可以在战场上移动的自动驾驶坦克上投入了数十亿美元，谷歌公司也在自动驾驶汽车上投入了数百万美元通用电气的机器人．他说:“我们发现，自动引导车辆的制造也受到了一些影响。”“但现在我们开始看到自动agv，地板上不再有胶带。这辆车熟悉走廊和过道。这些进步将允许在工厂中灵活地转移材料。”
“在机器人研究领域，最令我兴奋的或许是实现了真正的自主，”机器人学教授、麻省理工学院(mit)主任瑞德•惠特克(Red Whittaker)说卡内基梅隆大学野外机器人中心．自动驾驶汽车的目标是让它们知道自己在哪里，要去哪里，以及该做什么。“现在，自主权正在进入职场——思考它是关于什么的，思考要做什么，怎么做，如何避免麻烦来完成工作。”
让机器人适应人类环境
这一切都是为了帮助机器人更无缝地融入人类环境。
“我们如何利用最先进的技术来真正帮助我们提高效率、质量和生产力?”Menassa问道。“我们通用电气必须非常小心。我们是一家高度灵活的公司，有很多手工流程。当我们注入自动化时，我们必须以一种仍然灵活的方式进行。”
他补充说，协作机器人已经走在了这一运动的前沿，它可以在不需要围栏的情况下安全地与人类同行一起工作。突然之间重新考虑机器人来吧，然后通用的机器人它改变了一切。几年后，大公司都注意到了，”他说发那科，ABB而且库卡这些公司都推出了协作机器人。“每个人都在争先恐后地参加这场比赛。”
美国宇航局约翰逊航天中心这是一种灵巧的人形机器人，可以帮助人类在太空中工作和探索。在开发过程中，一些非常重要的考虑因素是机器人与人类一起工作的能力，以及机器人能够使用各种工具的能力。
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| 美国宇航局和通用汽车公司联合开发了“机器人2号”，不仅能在太空中与人类并肩工作，还能在汽车制造中与人类并肩工作。 |
机器人2号(R2)，由美国宇航局和通用汽车(General Motors)在海洋空间系统，由发现号航天飞机发射到国际空间站。据Menassa说，R2继续为宇航员的日常工作增加价值，他曾领导通用汽车在自动化机器人方面的进展，包括Robonaut的工作。
航天飞机和空间站是高度为人类设计的环境，这是机器人发展的一个重要因素。“他们不会改变机器人的生存环境，”梅纳萨说。“在有很多人工作的地方，他们希望引入自动化，但不会改变人们工作的环境。”
工业自动化也是如此，这也是通用汽车开发R2的目标。这也是工业领域协作机器人最近激增的一个重要因素。“如果你想想传统的机器人技术，它是通过自动化系统来设计人的。随着机器人技术的进步，情况正好相反。而是人取代了机器人。”“在装配线上，如果有人需要休息，团队领导就会介入，他们继续进行装配过程。如果机器人出了故障，可以有人来代替机器人工作。为什么?因为他们没有改变机器人所处的环境。现在我可以在人和机器之间进行交换。 That’s a very powerful concept.”
汽车制造商在工业机器人的使用方面处于领先地位。然而，根据Menassa的说法，尽管在过去的54年里，机器人在材料处理和焊接等工艺应用方面取得了很大的进步，但在组装领域却几乎没有什么进展。他指着组装一辆普通汽车所需的3000至4000个零件表示:“这是最后一个可以经受自动化考验的领域。”“有些零件在箱子里，也许在袋子里，或者在纸板箱里。这对机器人来说很难处理。”
手之美
NASA“机器人”项目的一个关键方面是开发灵巧操作，即机器人用手工作的能力。挑战在于制造出灵巧程度超过太空服宇航员的机器。R2比它的前身灵巧得多，可以使用宇航员目前使用的相同工具，不再需要专门的机器人工具。
Menassa称机械手是当今机器人技术的致命弱点。“灵巧是当今机器人技术所缺乏的，”他说。“我们的手臂有六到七个自由度，但手臂的末端是一个残肢。这里没有任何东西可以用来灵活地处理多个部件。我们花了很多时间在工具和重组上。能做任何事情的机器人的最终希望还不存在。”
iRobot和Rethink Robotics的创始人罗德尼·布鲁克斯(Rodney Brooks)认为，灵巧操作是“机器人普遍部署研究中最艰难的前沿”。“这涉及到机制;它漂亮的手。它涉及到材料;皮肤的材质非常重要。它包括嵌入许多传感器。这涉及到算法。因此，要在这方面取得进展，你必须有一个团队，至少可以同时解决这四件事。”
布鲁克斯最近谈到了越来越多的关于家庭老年人护理机器人的研究。他预计，在未来20年内，会有很多机器人帮助人们保持独立。但首先，这需要对他所说的三个M进行大量研究:机动性(机器人如何在有楼梯的房子里行走)、凌乱性(以及到处都是物品的房子)和操纵性。
操纵可能是最难解决的问题。布鲁克斯说:“在过去40年里，有太多失败的尝试，人们都怕枪。”“但如果我们在灵巧操作方面取得进展，这将不仅有利于家庭。这对工厂和其他地方都有好处。这将有利于物流中心的发展。在物流中心发生的事情，基本上机器人的自动化是线性运动的，因为我们可以这样做，但仍然需要人手来抓取需要包装的物体。”
的创始人埃里克·尼夫斯指出，尽管计算机视觉已经取得了显著的发展，但在机器人领域仍面临一些挑战，但看到一个小部件和一个盒子并不需要改变工具PlusOne机器人该公司专注于以人为中心的机器人技术。“但拿起这个小部件或拿起一个盒子可能是完全不同的终端执行器，不同的手。也许我可以用吸盘吸一个盒子，但必须有一个抓取小部件x。那么你会怎么做?”
自动化目前的方法需要根据需要改变末端执行器——这与人类在相同情况下所做的非常不同。“我们有这种非常灵巧的末端执行器，可以处理所有这些不同的几何形状，”尼夫斯说。“但我们离解决这个问题还有很长的路要走。这有很多自由度，也有很多感知。有很多触觉，有很多我们固有的力反馈，只是现在技术上还没有。今天你可以买到机器人手，但它们比机器人贵。所以现在的投资回报率还不高。”
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| 费斯托的仿生搬运助手是仿造大象鼻子的，没有刚性关节，有11个自由度。 |
费斯托已经超越了人类的手，并借鉴其他生物系统开发了基于大象鼻子的机械臂和基于鱼鳍结构的末端执行器。仿生处理助手的设计比传统的机械臂更灵活。它是由柔性塑料环制成的，有11个自由度。自适应FinGripper能够握住和移动精致和不同形状的物体而不损坏它们。
从各个角度
虽然来自各个领域的研究人员都在研究操纵问题，但机器人领域中另一个重要的领域是它们是否适合在三个D中接管人类的功能:肮脏、危险和沉闷。不太适合人类的环境恰恰是机器人真正派上用场的环境。机器人在福岛核灾难发生后被用于检查结构损坏，同样也可以用于任何数量的危险或难以到达的地点，配备视觉或其他传感器功能。
如今，它们几乎可以来自任何地方——甚至可以从高处落下，也可以爬上爬下。
NASA喷气推进实验室加州理工学院他发明了一种机器人，不仅可以攀爬木头、石头和混凝土等垂直表面，而且重量轻、坚固，可以从无人机或直升机上投放到工地上，也可以从墙上扔过去。它被称为耐用侦察和观察平台(DROP，很合适)，它使用了“微刺”——一种从车轮上扇形伸出的小钩子，可以抓住各种表面。
DROP的机动性和耐久性使其具有很强的适应性。它足够小，可以移动和隐身，但也足够大，可以携带有用的有效载荷，比如摄像机和麦克风。
虽然这个机器人是为了火星探测而开发的，但这种爬墙能力也很适合工业活动，比如检查墙壁或管道的结构完整性。
Astec该公司生产连续和批量热拌沥青设备，一直在试验自己的爬墙机器人。这种“爬行机器人”使用无刷交流电机和磁化轮来攀爬沥青筒仓，以测量墙壁的密度。它将消除对检查脚手架的需求，并将使工人安全地呆在地面上，在那里他们可以查看爬行机器人摄像头捕捉到的图像。
