在一家名为HankampGears的荷兰机器制造商的车间里，工人们从托盘上卸下笨重的设备，将材料举到肩膀上方，然后费力地将螺丝固定在上面。然后援手突然出现，负责搬运重物，让工人们可以专注于紧固工作。

但那双手却不是人的。它们属于“协作机器人”或cobots。它们是一个研究项目的一部分，该项目获得了欧盟的资助，旨在开发新一代人类机器人系统，能够改善制造业工人的条件并提高工业生产率。

从痛苦到收获

在名为SOPHIA的项目中，研究人员在协作机器人上安装了传感器。与机器学习相结合来处理数据，传感器可以测量工人的动作，以判断是否需要改变任务或重新分配负载以适应人们的需要，而他们甚至没有注意到。

“协作机器人可以提高生产力和人们的工作方式，”热那亚意大利理工学院人机界面和交互实验室负责人ArashAjoudani博士说。“如果一个人与协作机器人而不是另一个人一起执行任务，那么协作机器人可以改变其操作方式，使一切都有利于该人。”

Ajoudani领导的SOPHIA计划将于2024年4月结束，历时四年半，其中包括六个月的延期。它汇集了来自六个欧洲国家组织的专家。除意大利外，合作伙伴还来自比利时、法国、德国、荷兰和斯洛文尼亚。

研究人员的主要结论是，制造业的自动化对公司和工人来说是一个巨大的机会，而不是对就业的严重威胁。这是因为，在协作机器人的帮助下，工人可以腾出时间从事更熟练的任务，并对雇主变得更有价值。

“问题不在于机器人抢走了工作，”阿茹达尼说。“问题是找到足够的人来做低技能的工作。”

他以农业为例强调了这一点，并表示许多曾经司空见惯的低技能职位几乎已经消失。

“没有人知道如何给奶牛挤奶，但150年前，如果你不知道，你就无法生存，”阿茹达尼说。“也许100年后，工人不再需要能够举起和移动盒子，而只需要知道如何对机器人进行编程来做到这一点。这些工作最终——非常逐渐地——消失。

流畅的操作员

SOPHIA团队与汽车行业的制造商(其中包括德国汽车制造商大众汽车公司和HankampGears)合作，设计了充当工厂工人盟友的协作机器人。

阿茹达尼表示，下一步是提高协作机器人独立行动的能力。这反过来又需要对与协作机器人一起工作并监督其表现的人员进行专门培训。

阿茹达尼说：“为了实现这一目标，我们需要让它们相互协作，将人类的监督技能与机器人的坚固性结合起来。”

SOPHIA是欧盟资助的一系列研究项目的一部分，这些项目旨在提高机器人和其他新兴机器与人类一起工作的可能性，从而提高工人福祉和商业效率。

整个想法被称为“工业5.0”——随着欧盟制造业经历数字化和绿色转型，欧盟委员会将工人置于生产中心的方法。

确保未来工作场所的心理健康是整体战略的要素之一。

欧盟资助的另一项研究项目研究了协作机器人是否可以让工人更快乐。该项目名为MindBot，历时近四年后于2023年9月结束。

它汇集了比利时、克罗地亚、德国和意大利的研究人员，他们为科技公司、制造商和公共机构工作，专注于从心理学到工程学的各个领域。

随波逐流

MindBot团队的工作基于“心流”的心理学概念——当人们的技能水平与手头的任务相匹配时，他们会感到有动力和专注。

领导该项目的意大利IRCCSEugenioMedea科学研究所的研究员法比奥·斯托姆(FabioStorm)博士说：“没有人能够100%地保持心流状态。”“我们想看看我们是否能理解心流何时发生。”

该团队首先观察了多个制造工厂(包括汽车和电子元件行业)中协作机器人的使用及其与人员的互动。

问卷调查和观察有助于建立与机器人伙伴互动的工人所需的体力和脑力努力的基线。

然后，研究人员在实验室中模拟了志愿者的真实变化，使用添加了技术模块的机械臂进行工作。在基于视频的算法和人工智能的帮助下，光学传感器有助于测量人类工人的身体疲劳程度。

协作机器人被编程为响应传感器提供的数据，如果在轮班结束时速度减慢，则放慢速度以匹配每个人类工人的速度。

该团队还在平板电脑上为协作机器人开发了一个化身，以便与工人互动。据斯托姆称，这对工人们来说并不算太困难，因为许多人已经为他们的协作机器人同事起了绰号——其中一个是“罗比”。

从调查问卷中收集的信息帮助团队微调技术以改进任务。

“我们研究的许多领域并不是真正关注技术，而是关注它对人类工人的影响，”斯托姆说。

包容角

MindBot关于协作机器人的研究的另一个方面探讨了公司如何更好地将自闭症患者融入劳动力队伍。

在心理学家的帮助下，该团队为工人开发了信息，帮助他们为工作或环境中任何特别敏感的方面做好准备——例如，他们是否需要习惯大声的噪音或明亮的灯光。其中包括逐步制定具体任务，以便员工更容易预测他们需要做什么。

“重要的是让工作适合人，而不是相反，”斯托姆说。“我们想证明制造业可以成为自闭症患者的就业选择。”

MindBot已向欧盟委员会提交了相关就业指南供审查，并希望能够发布。

无论如何，该项目下完成的工作不会就此结束，因为团队成员计划共同研究机器人如何改善工作场所条件的其他方面。

“MindBot的许多工具、方法和研究成果已经或将被用于其他活动，”斯托姆说。

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