或許大多數(shù)人都沒有考慮過這世上有大多機(jī)器人可能帶來的問題和隱患——你要將大量時(shí)間浪費(fèi)在避免它們之間的互相碰撞上，更糟糕的是，在這個(gè)過程中，它們還不能正常地完成任務(wù)。
在佐治亞理工學(xué)院，Li Wang、Aaron D.Ames教授和Magnus Egerstedt教授一直在致力于研發(fā)讓大量機(jī)器人在四周移動(dòng)，還不擋道、不碰撞到其他機(jī)器人的方法。這對像筆者這樣家里有37個(gè)Roomba掃地機(jī)器人的用戶而言至關(guān)重要。當(dāng)然，如果在未來，大街小巷跑的全是無人駕駛汽車的話，這個(gè)方法也是非常重要的。
在這個(gè)領(lǐng)域，要解決的最根本的問題就是機(jī)器人的偏執(zhí)癥。當(dāng)機(jī)器人四處走動(dòng)的時(shí)候，為了安全著想，它們會(huì)基于感應(yīng)器為自己設(shè)置一個(gè)“恐慌區(qū)”，一旦外界有物體進(jìn)入了這片區(qū)域，它們就會(huì)很偏執(zhí)地感到“恐懼”，并停止移動(dòng)。試想，如果一個(gè)區(qū)域內(nèi)僅有兩個(gè)機(jī)器人的話，它們會(huì)與彼此保持一定的安全距離，互不干涉；但是隨著機(jī)器人數(shù)量的增加，它們的“恐慌區(qū)”相交的幾率會(huì)增高，到了某一個(gè)閾值后它們的“恐慌區(qū)”就會(huì)重合。如果這個(gè)情況發(fā)生在全球范圍內(nèi)，你就會(huì)目睹全世界的機(jī)器人都癱瘓的反常現(xiàn)象。對此，佐治亞理工學(xué)院研發(fā)團(tuán)隊(duì)表示：“因?yàn)闄C(jī)器人的數(shù)量增多了，要執(zhí)行的任務(wù)的難度也增大了，所以只用一個(gè)控制器同時(shí)完成不同的任務(wù)將變得愈發(fā)困難，其中可能涉及的任務(wù)包括物體塑形、避免碰撞以及連通性維護(hù)。”
傳統(tǒng)意義上的機(jī)器人在完成任務(wù)的過程中，會(huì)使用幾種不同的控制器。其中，主要控制器專注于讓機(jī)器人完成任務(wù)，比如服從像“去那兒”這樣的命令。第二重控制器，即安全控制器，它確保了主要控制器能夠正常工作，這樣機(jī)器人就不會(huì)撞到其他物體。在大多數(shù)時(shí)候，安全控制器都沒有運(yùn)行，但是一旦它察覺到機(jī)器人面臨著被撞的風(fēng)險(xiǎn)后，它就會(huì)越俎代庖，代替主要控制器控制機(jī)器人的行動(dòng)。這時(shí)，問題就來了——安全控制器啟動(dòng)后，機(jī)器人將一直處于避免碰撞的“安全模式”，這大大阻礙了正常任務(wù)的完成。
為了解決這個(gè)問題，佐治亞理工學(xué)院的研發(fā)團(tuán)隊(duì)為移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)了一款安全控制器，它對主要控制器的妨礙沒有那么大，這意味著“只有在碰撞一觸一發(fā)，或是連通性的損失已經(jīng)迫在眉睫的情況下，安全控制器才能控制機(jī)器人做出避免碰撞的行動(dòng)”。為了在幾個(gè)機(jī)器人中測試他們的算法，這個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)利用瑞士公司K-Team研發(fā)的小型移動(dòng)機(jī)器人KheperaIII做了實(shí)驗(yàn)。在理想狀態(tài)下，安全控制器會(huì)一直運(yùn)作，但是當(dāng)你想讓控制器能在“完成復(fù)雜的任務(wù)”的同時(shí)，還能實(shí)現(xiàn)“避免碰撞以及保持連通性”的話，難度就大了。
科學(xué)家們認(rèn)為，類似這樣的技術(shù)會(huì)變得越來越重要，因?yàn)樵诓痪玫奈磥恚瑹o人駕駛汽車會(huì)充斥著我們的大街小巷，而天上也會(huì)有越來越多的無人機(jī)。機(jī)器人的安全措施自是重要，但是當(dāng)它們不能在保障自身安全的同時(shí)，靠譜地完成任務(wù)的話，不管人類最終擁有了多少機(jī)器人，它們能發(fā)揮的作用也將十分有限。
