时间:2024-05-10
本刊广州编辑部
看到这个标题,同学们也许会想:吃饭是一件很简单的事呀,我们在幼儿园就知道怎么自己吃饭了,干嘛要发明一个喂饭机器人呢?但是同学们可能不知道,因为身体疾病、受伤的缘故,在美国有将近100万成年人需要别人帮助他们吃饭。这也就是为什么美国华盛顿大学的科学研究员们设计了一个喂饭机器人。
就外形来看,它并不是我们想象中的机器人的样子,而是一个连接在轮椅上的自动喂食系统,就像一只机械手臂。首先它要懂得识别盘子上的不同食物,然后再制定如何使用叉子来拾取食物,并将所需的食物送到人的口中的策略。因为食物材质、形状千差万别,机器人要精准地控制好力度和角度,才能完成这一动作。对我们来说轻而易举的事情,对机器人来说却非常难。
实验过程中,研究人员在盘子里摆放了十几种不同的食物,有坚硬的胡萝卜、柔软的香蕉,还有外在坚韧却内心柔软的西红柿和葡萄等。然后,团队给志愿者(志愿者可不是机器人,是普通人哦)一个叉子,要求他们拿起不同的食物并喂给人体模型。这个叉子包含一个传感器,用于测量人们在拾取食物时使用的力量。
志愿者们还需要通过不同动作来拾取不同食物。例如,人们以一定角度将香蕉等软物串起来,以防止它们从叉子上滑落。在吃胡萝卜和葡萄时,动作又会不一样。比如吃胡萝卜其实也有小窍门,如果把胡萝卜条叉在叉子的正中间,吃起来是很不方便的。吃胡萝卜时,要用叉子的左右两边去取食物,然后把胡萝卜倾斜着送到人的嘴边,这样才方便食用。如果想要同时吃到不同的食物,就更复杂了。比如要同时吃香蕉、草莓和胡萝卜,就要把香蕉和草莓放在叉子中间串起來,再把胡萝卜放在叉子侧面。
在观察并记录下志愿者们吃东西的各种方式之后,研究团队开始设计让机器人模仿志愿者们的动作。最后,研究员们还要收集护理人员和患者的使用反馈,以了解如何改进系统,更好地满足人们的需求。
当这个机器人设计完善后,将会减轻护理人员的工作量,让一些不能自己吃饭的病人靠机器人喂饭。对很多病人来说,这是一件好事,如果能自己独立吃饭,是可以增加病人自信心的。因为每一个独立的成年人,其实都不愿意被当作两岁小孩。
(信息源自《每日科学》)
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