讓機械人更安全 (5 總結與展望)

2021-07-27 14:30:28 字數 1658 閱讀 1803

本系列的最後一篇,聊一聊最近被問的比較多兩個的問題:

根據馬斯洛的需求層次理論,人在滿足基本生理需求之後就會考慮安全問題,那麼在滿足人們需求的產品設計中,安全性該如何理解?

▲(馬斯洛需求金字塔,來自網路,侵刪)

產品的安全問題是乙個需要多指標評判的相對性問題,沒有絕對的安全,只有被接受的安全。

乙個非常典型的例子就是汽車。根據who的統計,每年約有1250000人死於車禍,從數字上來看,汽車是一種非常不安全的產品。但為什麼當你站在路邊準備過馬路,一輛汽車從離你2公尺遠的地方飛馳而過時;當你坐在一輛以120km/h的速度在高速公路上奔跑,一旦失控將釀成重大事故的汽車上時,你不會感到驚慌,不會有身處險境的感覺?

因為你已經接受並習慣了這種風險。經過汽車社會百餘年來的發展,人們習慣於相信在嚴格的交通規則制約下,方向盤背後的人能以社會可接受的安全水平駕駛汽車。

任何乙個產品大規模應用的前提都是實用性與成本相互妥協並最終取得良好平衡的結果。

例如汽車的速度越快就越危險,但是速度過慢就會導致效率變低,實用性變差,因此人們在不同等級的公路上設定了不同的限速;再比如汽車在實現完全無人駕駛之前,仍然需要不可靠的人類來充當駕駛員(雖然每乙個駕駛員都需要花費必要的資金和時間成本來通過駕駛員資格考試,但仍然有超過90%的車禍原因是人為因素),這是一種典型的使用妥協/接受方式來處理風險的行為。

另乙個典型的例子就是槍枝。

同一桿槍,出現在阿富汗terrorist的手中與出現在軍營裡人民解放軍的手中,你的安全感是不一樣的。同樣的槍,不同的使用者和不同的使用環境,改變了你的安全感受。

guns don't kill people, people kill people.

因此,

以上三者一起構成了產品的總體安全性評價指標。

機械人也是一樣,其自身通過了什麼等級的安全認證,使用者是否按照規範操作,人們是否充分認識並接受機械人的危險性,都是評價乙個機械人系統是否安全時需要考慮的重要因素。

一般意義上的協作(collaboration)是什麼樣的?

你在裝配乙個裝置,需要乙個扳手,只需要對你旁邊的合作夥伴說一聲「請把5號扳手遞給我」就行了。但現在的協作機械人顯然還無法達到這個水平。

由於技術和成本的限制,當前的協作機械人還處於非常基礎的階段。絕大多數協作機械人採用了減少自重和負載能力,減低執行速度,增加額外感測器的方式來滿足安全要求,由此造成的機械人精度低,效率差,安全探測手段精度低的問題短期內仍然是具有挑戰性的課題。

同時由於缺乏足夠的智慧型性和靈活性,協作機械人只能在完成傳統重複程式設計任務的同時,保證機器與人發生碰撞不會造成嚴重傷害,還遠遠達不到成為人類助手的水平,與其說是協作,倒不如更準確的講是人機共存。

因此,人機協作的未來需要機械人自身在智慧型性和靈活性上有較大發展,主要集中在:

當很多人還在討論所謂的「機器道德倫理」時,美國好幾個州已經開始討論立法支援無人車上路了。有時候過分的擔憂和討論會嚴重限制新技術、新事物的應用,倒不如甩開膀子先乾了,頂住前面的風雨,等待大多數人被慢慢改變了,才是一條正確的路。

也許,當人們不再對「機械人傷人」,甚至是「機械人殺人」感到大驚小怪的時候,才是機械人真正普及的時候。

----------全文完,本系列完結----------

ps: 本系列文章的標題靈感取自《讓世界更安全——ti hercules開發實戰手冊》,由eeworld的熱心網友撰寫,在此表示感謝,另外對安全控制器開發感興趣的朋友可以關注ti的這款安全mcu。

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