喂食机器人开发关键…了解食物特性才能夹好菜喂好人

 　　华盛顿大学(University of Washington)研究团队正在开发1种机器人系统，来协助行动不便的人进食。机器人在辨识盘子上的不同食物后，可制定如何用叉子将不同食物送到对象口中的策略。

　　根据Science Daily报导，该研究论文作者Siddhartha Srinivasa表示，依靠看护每天喂食会降低人的独立感。这项研究的目标是让人更能控制自己的生活。其构想是开发1种自动喂食系统。该系统可连接到人们的轮椅上，并为其提供任何想吃的食物。

　　研究人员在盘子里摆放了10几种食物，包括硬的胡萝卜、软的香蕉，以及皮硬肉软的西红柿和葡萄等食物。然后，该团队给志愿者1支叉子，要求他们叉不同的食物并喂给人体模型。叉子里有个传感器，用于测量人们在叉食物时使用的力量。

　　志愿者采用各种策略来叉不同硬度的食物。例如，用一定角度来叉香蕉这类软的食物，以免从叉子上滑落。

　　机器人则在各种硬度的食物上使用相同力道和角度来叉食物。它能叉坚硬的食物，却无法叉柔软及外硬内软的食物。因此，机器人要像人类一样调整用于叉不同食物的力道和角度。

　　该团队还指出，叉1块食物并将其喂给某人的行为并非独立行动。志愿者经常会特别调整叉子上的食物的方向，让对方更容易食用。

　　为设计依不同食物而改变的喂食策略，研究人员结合了2种不同的算法。首先，他们使用称为RetinaNet的物体检测算法，先扫描盘子，辨别盘子里的食物类型，并在每个物品周围放置1个框架。

　　他们还开发了SPNet算法，用于检查特定框架中的食物类型，并告诉机器人获取食物的最佳方式。例如，SPNet会告诉机器人从中间叉草莓或香蕉，并在两端其中之一叉胡萝卜。

　　Srinivasa表示，若不考虑让使用者轻易就能咬一口食物，那么人们可能无法使用他们的系统。由于有各种食物，所以他们面临的最大挑战是制定可解决所有问题的策略。

　　最终目标是让机器人协助人们自己吃午餐或晚餐。但重点不在于取代护理人员，而是要协助他们。在机器人的帮助下，护理人员可设置盘子，然后在人们吃东西时去做别的事。