在慕尼黑工業(yè)大學(xué)機(jī)器人與機(jī)器智能研究所（TUM MIRMI）的 AI 機(jī)器人安全與性能中心，研究人員 Kübra Karacan、Robin Kirschner 和 Alessandro Melone（從左到右）分析了機(jī)械手的靈敏度。| 來源：TUM

慕尼黑工業(yè)大學(xué)機(jī)器人與機(jī)器智能研究所（MIRMI）的研究人員創(chuàng)建了一個“機(jī)器人之樹”，這是一種新的評估方案，用于測量自主機(jī)器人的靈敏度。靈敏度對于安全靈活的人機(jī)交互至關(guān)重要，他們說目前還沒有一種標(biāo)準(zhǔn)的方法來評估它。

慕尼黑工業(yè)大學(xué)（TUM）的研究人員表示，新的方案將能夠比較工業(yè)機(jī)器人，最終還將比較其他機(jī)器人系統(tǒng)，如 移動平臺 、 人形機(jī)器人 和 機(jī)器人手 。

“這樣的標(biāo)準(zhǔn)可以為快速發(fā)展的機(jī)器人市場鋪平道路，設(shè)立質(zhì)量認(rèn)證，”MIRMI 副院長、TUM 智能系統(tǒng)感知教授 Achim Lilienthal（achim lilienthal）斷言?！傲私鈾C(jī)器人系統(tǒng)的性能能力對工業(yè)來說是一個巨大的幫助，公司希望充分利用機(jī)器人系統(tǒng)?！?/p>

“TUM MIRMI 測試方法有可能成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，”他說?！傲私鈾C(jī)器人系統(tǒng)的性能能力對工業(yè)來說是一個巨大的幫助，公司希望充分利用機(jī)器人系統(tǒng)?！?/p>

分類導(dǎo)致了機(jī)器人樹

研究人員首先檢查和分類了來自不同制造商的單臂機(jī)器人，這些機(jī)器人在工業(yè)和研究中都得到使用。

盡管這些機(jī)械臂在外觀上常常相似，但它們在傳感器 、 電機(jī)和內(nèi)部控制系統(tǒng)方面具有不同的特點。這導(dǎo)致了它們在基本能力上的顯著差異：有些擅長力量和精度，而另一些則設(shè)計用于靈活且敏感地與周圍環(huán)境和工件進(jìn)行交互。

為了說明這些差異以及機(jī)器人技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，TUM MIRMI 的人工智能機(jī)器人安全與性能中心的研究人員創(chuàng)建了機(jī)器人樹。該可視化以查爾斯·達(dá)爾文的生物進(jìn)化樹為靈感，展示了各種機(jī)器人物種對其各自棲息地的適應(yīng)性。

研究人員確定了25個特定的測量指標(biāo)來描述機(jī)器人在物理接觸時的靈敏度。這些測量指標(biāo)有助于確定施加在表面上的力是否與預(yù)期力一致，例如，或者機(jī)器人是否可能傷害人類。

從這25個測量指標(biāo)生成的蜘蛛圖可以快速直觀地評估機(jī)器人的靈敏度，即使對于那些沒有專業(yè)知識的人來說也是如此。

根據(jù)其性能，機(jī)器人系統(tǒng)被分類為 工業(yè)機(jī)器人 、 協(xié)作機(jī)器人 、 軟體機(jī)器人 和“ 觸覺 機(jī)器人?！崩?，手術(shù)機(jī)器人主要根據(jù)其精度進(jìn)行評估。對于 倉庫 或 工廠 應(yīng)用，重點則轉(zhuǎn)向力量和韌性——它們在長時間內(nèi)重復(fù)執(zhí)行運動的能力。

“我們將現(xiàn)有的運動指標(biāo)與我們的新觸覺指標(biāo)相結(jié)合，首次全面概述了機(jī)器人系統(tǒng)物理交互的基本能力，”實驗室主任 Robin Kirschner 表示。

一個基于系統(tǒng)架構(gòu)（灰色）、本體性能（綠色）和流程（藍(lán)色）的組件分類法。a，基于機(jī)器人適應(yīng)性的分類：（i）定義綠色蜘蛛圖的適應(yīng)性指標(biāo)，即機(jī)器人適應(yīng)性光譜；（ii）由運動和觸覺適應(yīng)性指標(biāo)繪制的整體適應(yīng)性得分定義的本體種類；（iii）將機(jī)器人種類聚類到基于流程的適應(yīng)性類別的屬組。b，分層形態(tài)表示。c，流程自動化需求通過（i）識別特定領(lǐng)域流程；（ii）推導(dǎo)所需基本操作；（iii）描述流程的質(zhì)量指標(biāo)定義所需的本體適應(yīng)性指標(biāo)。| 來源：TUM

TUM 可能是德國的機(jī)器人測試中心

團(tuán)隊于 2025 年 2 月在《自然》雜志上發(fā)表了一篇題為“根據(jù)性能適應(yīng)性將機(jī)器人分類至機(jī)器人之樹”的研究論文 。

馬西亞教授，TUM MIRMI 的執(zhí)行主任補充說：“基于原始想法，我確信 TUM 的 AI 機(jī)器人安全與性能中心 MIRMI 將發(fā)展成為獨立的國家級機(jī)器人測試中心?！?/p>