在機器人操縱中使用人工智能技術，將使從事多種任務的機器人在質量上實現(xiàn)重大飛躍。這是參與 IntelliMan 項目的合作伙伴們的信念。IntelliMan 是地平線歐洲研究項目，由意大利博洛尼亞大學負責協(xié)調，意大利的其他幾個積極參與者也參與其中。該項目背后的動機是讓機器能夠執(zhí)行一些最典型的人類動作，例如我們的手所執(zhí)行的動作，這是一種相當復雜的肢體，具有非常廣泛的適應能力和互動能力，能夠根據(jù)需要對被操縱物體施加不同的壓力。這是一項艱巨的任務，尤其是考慮到要在不斷變化的場景中完成這些動作。

人工智能在機器人技術方面具有巨大的潛力，能夠在生產中發(fā)揮諸多優(yōu)勢。在機器人技術中使用人工智能技術的主要目的是更好地實時或離線管理外部環(huán)境中的可變性和不可預測性。國際機器人聯(lián)合會（International Federation of Robotics）撰文指出，人工智能在機器人技術中的應用是業(yè)務機器人增長背后的五大趨勢之一：全球 350 萬臺機器人創(chuàng)下新紀錄，安裝價值估計為 157 億美元。

因此，由意大利牽頭、歐盟委員會資助 450 萬歐元的歐盟項目的發(fā)展，無論是在工業(yè)領域還是在輔助和假肢領域，都具有重要的戰(zhàn)略意義。在最后一個方面，應該指出的是，博洛尼亞大學將利用其在機器人和人工智能方面的廣泛專業(yè)知識，與 INAIL 假肢中心合作開發(fā)假肢領域的創(chuàng)新解決方案。

要點

●操縱物體是一項需要靈敏度和靈活性的工作。一言以蔽之：智能。為了利用人工智能技術提高機器人的操縱能力，歐洲 IntelliMan 項目應運而生。

●在博洛尼亞大學的協(xié)調下，歐洲地平線研究項目（資金達 450 萬歐元）涉及多個領域，其中一些是意大利領域。其目標包括工業(yè)領域，尤其是物流和農業(yè)食品，但也包括假肢。

●該項目將于 2026 年結束，其開辟的前景是多方面的：創(chuàng)造能夠在家中為人們提供幫助的協(xié)作機器人，增加裝有假肢的人行動的可能性，并確保為工業(yè)提供有效和安全的盟友

智能機器人操作：IntelliMan 項目的工作

為了更好地了解參與 IntelliMan（人工智能在機器人操縱中的應用及其影響）項目的團隊的工作起點，我們會見了博洛尼亞大學電氣與信息工程系 "古列爾莫-馬可尼 "講師兼項目協(xié)調員 Gianluca Palli。

"人工智能的使用需要大量數(shù)據(jù)進行訓練。然而，在操縱領域，這可能是一個問題，因為存在與環(huán)境的物理交互，并且需要確保高度的安全條件。此外，訓練必須高效，因為必須最大限度地利用獲取的（少量）數(shù)據(jù)。為了實現(xiàn)這一目標，我們打算做的事情是為這種學習活動創(chuàng)建一個預先確定的結構，并通過導師的監(jiān)督來獲得結果，這與使用人工智能技術的普通過程不同，在普通過程中，你有一種內容未知的 "封閉式模型"。"

Gianluca Palli，博洛尼亞大學“Guglielmo Marconi”電能與信息工程系教授、IntelliMan 項目協(xié)調員

在實踐中，一個人負責在初始學習階段指導操縱系統(tǒng)，從預定義的行為開始，但性能非常有限。

"IntelliMan" 項目的一個顯著特點是采用了一種基于共享自主權的方法：訓練員以循序漸進的方式為機器人提供學習機會，這有點像大人和孩子之間的關系：前者為后者留出學習空間，讓后者熟悉執(zhí)行某項任務或動作。

這種共享自主權的機制確保機器人成功實現(xiàn)指定的操作目標，而不需要輔導員的投入，輔導員負責監(jiān)控機器的行動，并在必要時進行干預。

Palli進一步指出："這是一種旨在逐步獲得自主性的教學，既不違反安全條件，也不危及所研究的技術，因為這些技術的成本非常高。"

人工智能技術在機器人操縱中的作用

IntelliMan 項目正在研究的應用案例有四個，分別涉及：假肢應用；兩個工業(yè)應用案例，分別用于制造業(yè)和貨物物流業(yè)，特別是農業(yè)食品；最后是家庭領域的服務機器人。

說到在機器人操作中采用人工智能，目前使用的是什么技術？

主要采用了強化學習技術，這是一種機器學習技術，當達到預期結果時，根據(jù)獎勵機制進行訓練，與訓練動物的過程類似"。

就機器而言，當它成功執(zhí)行一項操作時，操作員會通過發(fā)送信號給予獎勵；否則，操作員會提供信息，說明希望如何修改操作才能有效。使用的另一種技術是無監(jiān)督學習，這是 ML 的另一個子類別，其中采用模型來驗證在測量系統(tǒng)基礎上獲得的結果。

從假肢到制造：IntelliMan 的多種用途

IntelliMan – 假肢機器人操作示例

博洛尼亞大學是 "機器人操縱中的人工智能 "項目的協(xié)調方，在假肢和工業(yè)兩個方面都很活躍。在第一方面，研究人員正在研究開發(fā)嵌入式計算平臺的可能性，旨在處理通過主要用于假肢領域的可穿戴傳感器獲取的數(shù)據(jù)和信息。為此，將利用博洛尼亞大學研究實驗室?guī)资陙碓卺t(yī)療和假肢應用方面積累的經驗。

另一個團隊由 Palli 教授領導，主要研究從設計到實際應用的各種機器人操作。該團隊將與斯洛文尼亞的 ELVEZ 公司（一家為汽車、電氣工程和機械工程行業(yè)提供專業(yè)產品的制造商）合作，共同研究工業(yè)生產中的操縱系統(tǒng)，尤其側重于可變形物體。這將對意大利制造業(yè)的第一大項目產生重要影響。

IntelliMan – 機器人操作 – 家庭服務機器人的示例

但是，該項目開辟的視野在許多領域都至關重要：

"我們的目標是創(chuàng)建能夠安全、高效和有效地與環(huán)境互動的系統(tǒng)。從輔助和家用機器人到工業(yè)領域，都需要能夠智能執(zhí)行任務、學習新任務的系統(tǒng)。"

在工業(yè)領域，起點是協(xié)作機器人：進化

如今，協(xié)作機器人基本上能夠以重復的方式執(zhí)行人類學習的任務，自適應能力非常有限。項目協(xié)調人總結道："我們的目標是讓機器人具備認知能力，能夠解讀環(huán)境并與物體互動，適應新的場景，從而有效地完成指定任務。