新机器可以改善工人的条件并提高工业生产率。 在荷兰一家名为 Hankamp Gears 的机械制造商的车间里，工人们从托盘上取下笨重的设备，将材料举过肩膀，然后费力地将螺丝拧上。这时，突然有帮手出现，帮他们搬运重物，这样工人们就可以专注于紧固工作了。

但这双手并不是人类的。它们属于协作机器人。它们是一个研究项目的一部分，该项目旨在开发新一代人机系统，以改善制造业工人的工作条件，提高工业生产率。

从痛苦到收获

在这个名为 SOPHIA 的项目中，研究人员在协作机器人上安装了传感器。通过机器学习处理数据，传感器可以测量工人的动作，从而判断是否需要改变任务或重新分配负载，以适应工人的需要，而工人甚至不会察觉。

"意大利热那亚理工学院人机界面与交互实验室负责人阿拉什-阿朱达尼博士说："机器人可以提高生产率，改善人们的工作方式。"如果一个人在用协作机器人而不是另一个人执行任务，协作机器人可以改变自己的操作方式，让一切都有利于这个人。

Ajoudani 领导的 SOPHIA 项目历时四年半（包括六个月的延长期），将于 2024 年 4 月结束。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，制造业的自动化对企业和工人来说是一个巨大的机遇，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技术含量更高的工作，对雇主来说也更有价值。

"问题不在于机器人抢走了工作。"Ajoudani 说："问题是要找到足够的人来从事低技能工作。

他以农业为例强调了这一点，他说，许多曾经司空见惯的低技能工作几乎已经绝迹。

Ajoudani 说："没有人知道如何挤奶，但在 150 年前，如果你不知道，你就无法生存。"也许 100 年后，工人不需要会搬动箱子，只需要会给机器人编程。这些工作最终会逐渐消失。"

流畅的操作员

SOPHIA 团队曾与汽车行业的制造商--德国大众汽车公司和汉康普齿轮公司--合作，设计出可作为工厂车间工人盟友的协作机器人。

Ajoudani 说，下一步是提高 cobots 的自主行动能力。这就需要对与机器人一起工作并监督其表现的人员进行专门培训。

Ajoudani 说："为了达到这个目标，我们需要让它们协同工作，将人类的监督技能与机器人的坚固性结合起来。"

SOPHIA 是一系列研究项目的一部分，这些项目旨在推动机器人和其他新兴机器与人类并肩工作的可能性，从而提高工人的福利和企业的效率。

整个想法被称为 "工业 5.0"--欧盟委员会的方针是在欧盟制造业经历数字化和绿色转型的过程中，将工人置于生产的中心。

确保未来工作场所的精神健康是整个战略的一个要素。

一个单独的研究项目探讨了协作机器人能否让工人更快乐。该项目名为 "MindBot"，历时近四年，于 2023 年 9 月结束。

该项目汇集了比利时、克罗地亚、德国和意大利的研究人员，他们为技术公司、制造商和公共机构工作，研究领域包括心理学和工程学。

顺其自然

MindBot 团队的工作基于 "流动 "这一心理学概念--当人们的技能水平与手头的任务相匹配时，他们会感到动力十足、注意力集中。

"没有人能在 100% 的时间内都处于流动状态。"领导该项目的意大利 IRCCS Eugenio Medea 科学研究所研究员 Fabio Storm 博士说："我们想看看是否能了解流动是在什么时候发生的。"

研究小组首先观察了几家制造工厂（包括汽车和电子元件行业）中 cobots 的使用情况以及它们与人的互动情况。

问卷调查和观察有助于确定与机器人伙伴互动的工人所需的体力和脑力的基线。

随后，研究人员在实验室中模拟了志愿者与加装了技术模块的机械臂一起工作的真实轮班情况。在基于视频的算法和人工智能的辅助下，光学传感器帮助测量了人类工人的身体疲劳程度。

根据传感器提供的数据对机器人进行编程，如果人类工人在轮班快结束时出现疲劳，机器人就会放慢速度，与人类工人的节奏保持一致。

团队还在平板电脑上为协作机器人开发了一个头像，以便与工人互动。Storm 表示，这对工人们来说并不难，因为许多工人已经为他们的协作机器人同事起了绰号--其中一个叫 "罗比"。

从调查问卷中收集到的信息帮助团队对技术进行了微调，以改进任务。

Storm 说："我们研究的许多领域并不真正关注技术，而是其对人类工人的影响。"

包容性角度

MindBot 关于协作机器人研究的另一个方面是探讨公司如何更好地将自闭症患者纳入员工队伍。

在心理学家的帮助下，研究小组为工人开发了信息，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，如果他们需要适应嘈杂的噪音或明亮的灯光。这包括逐步规划具体任务，使工人更容易预测他们需要做什么。

Storm 说："重要的是，要让工作与人相适应，而不是相反。我们想证明，制造业可以成为自闭症患者的就业选择。"

MindBot已经向欧盟委员会提交了相关的就业指导方针供其审查，并希望能够予以公布。

无论如何，该项目的工作不会就此结束，因为团队成员计划共同研究机器人技术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即将用于其他活动。"Storm说。