揭秘機器人之樹：一種新的分類法來理解機器人的多樣性
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在慕尼黑工業大學機器人與機器智能研究所（TUM MIRMI）的 AI 機器人安全與性能中心，研究人員 Kübra Karacan、Robin Kirschner 和 Alessandro Melone（從左到右）分析了機械手的靈敏度。| 來源：TUM
慕尼黑工業大學機器人與機器智能研究所（MIRMI）的研究人員創建了一個“機器人之樹”，這是一種新的評估方案，用于測量自主機器人的靈敏度。靈敏度對于安全靈活的人機交互至關重要，他們說目前還沒有一種標準的方法來評估它。
慕尼黑工業大學（TUM）的研究人員表示，新的方案將能夠比較工業機器人，最終還將比較其他機器人系統，如 移動平臺 、 人形機器人 和 機器人手 。
“這樣的標準可以為快速發展的機器人市場鋪平道路，設立質量認證，”MIRMI 副院長、TUM 智能系統感知教授 Achim Lilienthal（achim lilienthal）斷言。“了解機器人系統的性能能力對工業來說是一個巨大的幫助，公司希望充分利用機器人系統。”
“TUM MIRMI 測試方法有可能成為行業標準，”他說。“了解機器人系統的性能能力對工業來說是一個巨大的幫助，公司希望充分利用機器人系統。”
分類導致了機器人樹
研究人員首先檢查和分類了來自不同制造商的單臂機器人，這些機器人在工業和研究中都得到使用。
盡管這些機械臂在外觀上常常相似，但它們在傳感器 、 電機和內部控制系統方面具有不同的特點。這導致了它們在基本能力上的顯著差異：有些擅長力量和精度，而另一些則設計用于靈活且敏感地與周圍環境和工件進行交互。
為了說明這些差異以及機器人技術的持續進步，TUM MIRMI 的人工智能機器人安全與性能中心的研究人員創建了機器人樹。該可視化以查爾斯·達爾文的生物進化樹為靈感，展示了各種機器人物種對其各自棲息地的適應性。
研究人員確定了25個特定的測量指標來描述機器人在物理接觸時的靈敏度。這些測量指標有助于確定施加在表面上的力是否與預期力一致，例如，或者機器人是否可能傷害人類。
從這25個測量指標生成的蜘蛛圖可以快速直觀地評估機器人的靈敏度，即使對于那些沒有專業知識的人來說也是如此。
根據其性能，機器人系統被分類為 工業機器人 、 協作機器人 、 軟體機器人 和“ 觸覺 機器人。”例如，手術機器人主要根據其精度進行評估。對于 倉庫 或 工廠 應用，重點則轉向力量和韌性——它們在長時間內重復執行運動的能力。
“我們將現有的運動指標與我們的新觸覺指標相結合，首次全面概述了機器人系統物理交互的基本能力，”實驗室主任 Robin Kirschner 表示。
一個基于系統架構（灰色）、本體性能（綠色）和流程（藍色）的組件分類法。a，基于機器人適應性的分類：（i）定義綠色蜘蛛圖的適應性指標，即機器人適應性光譜；（ii）由運動和觸覺適應性指標繪制的整體適應性得分定義的本體種類；（iii）將機器人種類聚類到基于流程的適應性類別的屬組。b，分層形態表示。c，流程自動化需求通過（i）識別特定領域流程；（ii）推導所需基本操作；（iii）描述流程的質量指標定義所需的本體適應性指標。| 來源：TUM
TUM 可能是德國的機器人測試中心
團隊于 2025 年 2 月在《自然》雜志上發表了一篇題為“根據性能適應性將機器人分類至機器人之樹”的研究論文 。
馬西亞教授，TUM MIRMI 的執行主任補充說：“基于原始想法，我確信 TUM 的 AI 機器人安全與性能中心 MIRMI 將發展成為獨立的國家級機器人測試中心?！?/p>
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