移動機(jī)器人團(tuán)隊可以非常有效地幫助人類完成繁重的手動任務(wù)，例如制造過程或重物的運輸。近年來，其中一些機(jī)器人已經(jīng)在現(xiàn)實環(huán)境中進(jìn)行了測試和引入，取得了非常有希望的結(jié)果。

西北大學(xué)機(jī)器人與生物系統(tǒng)中心的研究人員最近開發(fā)了新的協(xié)作移動機(jī)器人，稱為OmnidMocobots。這些機(jī)器人在arXiv上預(yù)先發(fā)表的一篇論文中進(jìn)行了介紹，旨在相互合作并與人類合作，以安全地拾取、處理和運輸精致而靈活的有效載荷。

“機(jī)器人和生物系統(tǒng)中心在制造與人類進(jìn)行物理協(xié)作的機(jī)器人方面有著悠久的歷史，”進(jìn)行這項研究的研究人員之一馬修·埃爾文告訴TechXplore。“事實上，‘協(xié)作機(jī)器人’這個詞是在這里創(chuàng)造的。當(dāng)前工作的靈感來自制造、倉庫和建筑任務(wù)，這些任務(wù)涉及操縱大型、鉸接或靈活的物體，在這些任務(wù)中，讓多個機(jī)器人支撐物體會很有幫助。”

多個移動機(jī)器人和人類用戶之間的協(xié)作可以具有幾個關(guān)鍵優(yōu)勢。最值得注意的是，它將機(jī)器人的力量和精度與人類用戶的適應(yīng)性和態(tài)勢感知相結(jié)合。

Elwin及其同事推出的新型機(jī)器人系統(tǒng)OmnidMocobot由一個移動底座和一個機(jī)械臂組成。該機(jī)器人具有三個重要特征，使其與其他機(jī)器人不同，使其特別適合與其他人類和OmnidMocobots密切協(xié)作來操縱物體。

“首先，機(jī)器人手臂具有內(nèi)置的機(jī)械順應(yīng)性，”Elwin解釋說。“這種‘柔軟性’意味著與典型的機(jī)器人手臂相比，機(jī)器人對人機(jī)交互更安全，并且不太可能損壞物體。第二，與大多數(shù)工業(yè)機(jī)器人手臂不同，機(jī)器人手臂的設(shè)計目的是精確控制抓手處的力。第三，控制移動基地和機(jī)械手的控制法則旨在允許Omnids團(tuán)隊合作使大型物體對人類合作者失去重量。”

在他們的論文中，研究人員概述了設(shè)計和部署OmnidMocobot團(tuán)隊的幾個重要考慮因素。此外，他們還分享了在現(xiàn)實環(huán)境中進(jìn)行的幾項初步測試的結(jié)果。

在最初的測試中，Elwin和他的同事評估了他們的機(jī)器人在與人類和其他機(jī)器人合作完成涉及操縱大型有效載荷的任務(wù)時的性能。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)與他們的三個機(jī)器人協(xié)作時，一個人類用戶能夠用一只手將一根15公斤的管道運輸并精確地組裝到一個固定裝置中。

與Mocobots的協(xié)作操作對人類用戶來說是直觀的，因此人類不需要培訓(xùn)。Omnids也不必為具有不同類型有效負(fù)載的任務(wù)重新編程。

“在未來，我們設(shè)想由更強大的Mocobots組成的更大團(tuán)隊，允許一個或少數(shù)人組裝大型結(jié)構(gòu)，例如風(fēng)力渦輪機(jī)上的葉片或火星棲息地的太陽能電池板，”Elwin說。“人類會召喚機(jī)器人來抓住物體，然后人類將指導(dǎo)組裝，而機(jī)器人提供幾乎所有所需的力量。”

埃爾文和他的同事們創(chuàng)造的新機(jī)器人很快就可以用來完成許多涉及人類的協(xié)作操作任務(wù)。機(jī)器人目前無法使用預(yù)編程控制器或通過觀察其人類合作者學(xué)習(xí)的策略自主操縱物體，因此這將是未來研究的目標(biāo)。

研究人員現(xiàn)在還想測試機(jī)器人自主運輸和組裝不同物體的能力，包括易碎、鉸接和靈活的有效載荷。這將使他們能夠更好地了解可以部署機(jī)器人的環(huán)境。

“在我們的下一項工作中，我們還計劃納入更復(fù)雜的目標(biāo)，例如允許人類移動物體，同時確保物體不會移動到受限區(qū)域或經(jīng)歷可能破壞它的力量，”Elwin補充道。“此外，我們將使Omnids能夠?qū)W習(xí)有效載荷的運動學(xué)和慣性特性，并使用這些信息進(jìn)行更靈巧的操作。”