“挖掘機(jī)技術(shù)哪家強(qiáng)？”

不管是這句耳熟能詳?shù)膹V告語(yǔ)，還是從電視上看到的各類(lèi)“挖掘機(jī)職業(yè)比賽”都能看出，有經(jīng)驗(yàn)的挖掘機(jī)駕駛員是一份專業(yè)門(mén)檻頗高的職業(yè)，其操作的精細(xì)程度需要長(zhǎng)年累月的操作積累和技巧，這也讓這份工作的人手一直比較短缺。

不過(guò)近日，斯坦福的研究機(jī)構(gòu)SRI International開(kāi)發(fā)了一種駕駛挖掘的新方式，利用VR眼鏡，像玩游戲一樣，開(kāi)發(fā)了一種人機(jī)交互新方式下的挖掘機(jī)駕駛模式，可以讓挖掘機(jī)的“搖臂”模仿人類(lèi)手臂的運(yùn)動(dòng)方式，操作門(mén)檻低，新手能盡快上手駕駛，精細(xì)度也頗高。

這一方面讓用人門(mén)檻降低，另一方面遠(yuǎn)程操作的方式，也讓駕駛員的安全得到了保證。如果需要，這些攝像頭甚至可以讓挖掘機(jī)自行運(yùn)行。

挖掘機(jī)駕駛現(xiàn)狀：操作門(mén)檻高，人員短缺，作業(yè)環(huán)境危險(xiǎn)

如果你打開(kāi)一個(gè)挖掘機(jī)駕駛員的職位招聘軟件，就可以看到全國(guó)各地其實(shí)都在招聘大量的挖掘機(jī)駕駛員。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2018 年全球挖掘機(jī)市場(chǎng)規(guī)模為441.2億美元（約2850億人民幣），預(yù)計(jì)到2026年將增長(zhǎng)至631.4億美元。 作為應(yīng)用于基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、采礦和救援等領(lǐng)域的基礎(chǔ)工具車(chē)，目前，世界各地的建筑公司都面臨著大型機(jī)械熟練的操作員人員短缺難題。

不僅如此，部分挖掘機(jī)的作業(yè)環(huán)境都比較危險(xiǎn)，這些環(huán)境會(huì)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員的健康和安全造成威脅，如中毒、塌方等挖掘事故也時(shí)有發(fā)生。

由于挖掘機(jī)常常需要在危險(xiǎn)環(huán)境條件下工作，研究人員也正在尋求突破性解決方案來(lái)降低挖掘機(jī)的操作門(mén)檻，比如，一種新的人機(jī)交互方式。

一般來(lái)說(shuō)，培養(yǎng)一個(gè)專業(yè)的挖掘機(jī)駕駛員通常需要上幾個(gè)月的課程，但是回想一下任天堂 Wii 首次將運(yùn)動(dòng)控制游戲帶給大眾的時(shí)候。

你還記得你花了多長(zhǎng)時(shí)間掌握 Wiimote 控制器嗎？幾分鐘。

那么，有沒(méi)有可能把這種游戲中常見(jiàn)的“所見(jiàn)即所得”的人機(jī)交互方式應(yīng)用到挖掘機(jī)的駕駛上呢？

挖掘機(jī)的未來(lái)：像打游戲一樣“人機(jī)交互”

這就是 SRI International 開(kāi)發(fā)的原型挖掘機(jī)背后的想法，這家來(lái)自斯坦福大學(xué)的研究機(jī)構(gòu)在過(guò)去 75 年中負(fù)責(zé)許多技術(shù)創(chuàng)新，包括 Siri 的最早起源，還有Yamaha 的自動(dòng)駕駛自行車(chē)。

就像目前的自動(dòng)駕駛汽車(chē)一樣，SRI International 認(rèn)為，未來(lái)，挖掘機(jī)應(yīng)該是智能且好操控的。例如，為挖掘機(jī)配備包括多個(gè)指向各個(gè)方向的深度感應(yīng) 3D 攝像頭，以及天線和無(wú)線通信硬件。如果需要，這些攝像頭可以讓挖掘機(jī)自行運(yùn)行，按照預(yù)先編程的指令，告訴它在哪里挖掘，它可以整天和整夜不間斷地遵循這些指令。

它的自主能力還包括智能人員檢測(cè)，當(dāng)有人離它太近時(shí)，包括在人類(lèi)操作員可能無(wú)法發(fā)現(xiàn)有人接近的盲點(diǎn)區(qū)域，挖掘機(jī)會(huì)暫停工作并閃爍警告燈。

在SRI International發(fā)布的視頻中，更有趣的是駕駛員與挖掘機(jī)的交互方式的革新。 我們可以看到一個(gè)戴著 VR 頭盔的熟練操作員可以通過(guò)連網(wǎng)看到挖掘機(jī)在世界任何地方看到的東西，并且可以手動(dòng)控制一組遠(yuǎn)程操縱桿并開(kāi)始工作，即使建筑工地在數(shù)千英里之外。

更近一步，使用操縱桿的技能也不需要，挖掘機(jī)甚至可以通過(guò)類(lèi)似 Wii Sports 保齡球類(lèi)似的運(yùn)動(dòng)控制進(jìn)行操作。挖掘機(jī)的挖掘臂和鏟斗可以使用運(yùn)動(dòng)跟蹤控制器實(shí)時(shí)復(fù)制，通過(guò)操作員手臂的運(yùn)動(dòng)，讓挖掘機(jī)的“手臂”實(shí)現(xiàn)同樣的運(yùn)動(dòng)模擬。也就是說(shuō)，理論上來(lái)看，操作者只要知道如何在泥土里挖土，就能輕松地操作一臺(tái)昂貴的工程機(jī)械。

這種方式下，操作的門(mén)檻和危險(xiǎn)性就都大大降低了。

其實(shí)不止斯坦福的研究機(jī)構(gòu)，各國(guó)都在開(kāi)發(fā)與挖掘機(jī)相關(guān)的智能技術(shù)，力圖用科技改變這個(gè)高危行業(yè)。去年7月，據(jù)外媒Tech Xplore報(bào)道，百度機(jī)器人與自動(dòng)駕駛實(shí)驗(yàn)室（ Research Robotics and Auto-Driving Lab，RAL）和美國(guó)馬里蘭大學(xué)帕克分校（University of Maryland, College Park）的研究人員昨日在《科學(xué)機(jī)器人（Science Robotics）》上宣布他們打造了一種新的自動(dòng)挖掘機(jī)系統(tǒng)（autonomous excavator system, AES）。

該系統(tǒng)可以讓挖掘機(jī)在沒(méi)有任何人工干預(yù)的情況下，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間自主物料裝載（material loading）作業(yè)，同時(shí)AES還能提供與經(jīng)驗(yàn)豐富的人工操作員相當(dāng)?shù)墓ぷ餍省?/p>

AES是世界上第一批可以落地現(xiàn)實(shí)的無(wú)人挖掘機(jī)系統(tǒng)之一，它可以讓挖掘機(jī)實(shí)現(xiàn)24小時(shí)以上不間斷作業(yè)。研究人員表示，它在提高挖掘機(jī)的安全性和生產(chǎn)力方面具有一定優(yōu)勢(shì)。

或許我們可以期待，在不遠(yuǎn)的未來(lái)未來(lái)，就如同家用無(wú)人機(jī)一樣，我們也有可能在自家的院子里操控自己的挖掘機(jī)，來(lái)給自家的小花園栽花種樹(shù)了。

關(guān)鍵詞： 人機(jī)交互