安全至上 人與機器的第一步
【撰文／王岫晨】
機器人的議題，正持續增溫著。
只不過，身邊的機器人，究竟安不安全呢？
提升安全性，機器與人，將能更親近。
:::機器人三大法則:::
第一法則 機器人不得傷害人類，或坐視人類受到傷害而袖手旁觀。
第二法則 機器人必須服從人類的命令，但不得違背第一法則。
第三法則 機器人必須保護自己的安全，但不得違背第一與第二法則。
圖1 機器人與人們生活的安全性，必須受到更多的考驗與關注。
機器人的議題，隨著近年來不斷有相關的機器人電影上映，而持續增溫著。在電影中的機器人，有時扮演著好人，有時扮演著壞人，有時是溫馴體貼的生活伴侶，有時是冷酷無情的瘋狂殺手。不管在電影中，賦予該機器人的角色為何，這些機器人似乎都有一個共同的特色：外型似人類、能獨立思考，並且，他就生活在你我的身邊。
正因為，未來有一天，我們非常有可能會與機器人共同生活。不論是工作中、生活中、搭車中、購物中、或者運動中，身邊很可能都會跟著不只一位機器人，也因此，機器人與人們生活的安全性，似乎也必須受到更多的考驗與關注。
在許多部的電影劇情中，都曾經出現過機器人三大定律，這個定律是1942年由Isaac Asimov所提出的，他也以此為基礎，寫下了許多探討機器人與人類共同相處的故事作品。當然，就以機器人三大定律來觀察，其第一點就直接點明了：機器人不得傷害人類。儘管在科幻故事的情節中，機器人都會有自我意識，自己有行為能力，因此才會訂出這樣的守則，來讓機器人遵守，因此會有這樣的顧慮，也並非沒來由。然而，我們也不禁要問，在現實生活中，機器人，究竟安不安全呢？
事實上，觀察機器人目前的技術發展狀況，儘管機器人的設計過程中，不斷為其加入高度自動化和智慧化等元素，最終目的都是希望讓機器的行為更接近人類。但不可否認的，所有機器人在設計的過程中，也都會將安全視為最重要的優先項目。畢竟機器人是以全金屬所製，在與人類相處與互動的過程中，誰都會擔心萬一出了狀況，人的生命安全該如何保障。
圖2
科幻劇情中的機器人，都有自我意識，能自行判斷是非。
在科幻劇情中的機器人，都具有自我意識，能自行判斷是非與善惡。但這樣的機器人，不論在現實生活中，或在短時間的未來裡，應該都很難真的在生活周遭看見。機器人畢竟與真實的人類不同，無法自主運作，必須依賴人們給予指令。目前最常見到的機器人，不論是在工廠產線中，或者居家環境裡，大部分都是必須給予一些命令，才能使其順利運作。
但有時候，人會給錯或者誤下指令，機器人便無法判斷這究竟是對的指令，還是錯的。另外，機器人只要接受了指令，便會一直持續進行動作，這與人在累了之後，會知道必須要暫時停止作業來休息有很大的差異。而目前，各種機器人設計廠商不斷為機器人加入智能化，讓機器人不僅能自動，還要更聰明，能自行判斷目前的狀況，進行動作的調整，甚至立即停止作業。在這樣的過程中，不僅能有效增加產線的效率、還能提高機器的壽命，甚至減少人員的傷亡等狀況。
所有機器人在設計的過程中，都會將安全視為最重要的優先項目。
當然，若將機器人分為工業與家用兩種不同的方向，在工廠產線上，很明顯將不只會有單一機械手臂，經常是上百隻機械手臂同時在運作，更複雜者甚至還必須進行不同動作的多軸連動。在這樣的過程中，若還要給予智慧化的能力，其所需要的指令集將會十分龐大。這時候，整個自動化平台就必須要能夠具備處理龐大數據資料量的能力，否則一但這些數據量超過平台本身的負荷，很可能產生當機導致產線的損失，甚至出現運作錯誤因而導致人員的傷亡。
至於家用機器人，儘管目前尚未有真正的家用機器人問世，目前號稱的家用型機器人，多半都只是清潔用的掃地型機器人，頂多只能稱為自動吸塵器。至於有些能與小孩對話的機器人，則多半只能歸類為玩具。在電影場景中那樣的與家人平起平坐的機器人，以現今技術仍難以達成。
然而試想，如果某天，那些機器人的機械結構，都已經可以克服最困難的設計挑戰，能夠做到和人類一樣的動作，那麼，我們需要做的，就只要給予機器人指令，讓他們能夠按照人們所希望的方式進行動作。
圖3 目前已經有部分工業機器人的設計，是可以與工作人員一起進行協作。
獨立機器人，所接受的指令，或許不像工廠機器人那麼龐大與複雜，背後不需要一個龐大的平台來同步所有的運作指令，只不過，這樣的機器人，一樣是需要透過人們來下達命令，或者能夠自動根據眼前的狀態，來判斷需要進行怎樣的動作。為了要能夠精確地完成被賦予的指令，並正確安全地完成所需要的動作，機器視覺也成為了機器人不可或缺的關鍵需求之一。
機器視覺說穿了，就是機器人的眼睛。目前在許多工廠產線上，機器視覺已經是十分必要的生產設備，協助機器手臂進行進一步的產品篩選，或者透過影像來精確地進行各種產品分析作業。例如在機器設備中，增加視訊模組，或者加入感測器，讓機器手臂能更正確地動作與定位，運作過程也能更靈敏、更聰明。此外，機器視覺也可以有效彌補工廠產線上的作業人員，因為疲勞與錯覺等因素，所導致的失誤產生。
機器視覺，給予機器人新的視界，也增加了更多應用的可能性。產線上的機器人，可以透過機器視覺來進行產品的篩選與分析，並提升機器作業的精確性。至於，如果未來真的出現家用的擬真機器人，機器視覺就可以給予機器人『看』的能力。對於全自動化的機器人來說，可以透過『眼睛』所看到的事物，來搭配自動化的指令集，自主進行判斷並作業，或者，由人們給予指令來進行動作。
在這些過程中，如何能確保安全性，也就是讓機器人能夠做出正確的判斷，並依據攝影鏡頭所給予的視覺，來準確地完成命令，而不至於傷害到旁人，是整個機器人發展的過程中，是最不可輕忽的關鍵。
圖4 機器視覺，給予機器人新的視界，也增加了更多應用的可能性。
結語
人類設計出機器人，目的就是為了要替人們來進行勞累重複性的、骯髒不健康的，以及高危險性的工作。這也是為什麼在工廠產線上，人們是以機器人來進行高速且高危險的量產作業，而在科幻電影的未來場景中，機器人總是被用來跑腿打雜或倒垃圾。
由於機器人的高度複雜性與高技術門檻，目前較活躍於自動化的廠房產線中。而礙於安全性的顧慮，產線中的機器人在運作中，經常是與其他工作人員隔離開的。人與機器之間，畢竟存在著不安全感。而目前已經有部分工業機器人的設計，是可以與工作人員一起工作，共同進行協作，也就是機器人與人，同時進行同一物品的組裝。
其實，只要提升了機器人的安全性設計，在產線端，機器人已經證明了可以與人類合作愉快。也期待著技術早日突破，讓能夠真正在居家環境中與人們共存共處的機器人，能夠早日問世。
圖5 只要提升機器人的安全性，就可以與人類合作愉快。
【全文刊載於《CTIMES雜誌》2015年8月號】-- CTIMES粉絲團】
