MIT与住友合作开发挖掘机新型人机交互界面

我最近有机会操作邻居的一台小型挖掘机，发现上手难度相当高。整机共有四个操纵杆，分别用于行驶、回转以及控制动臂、斗杆和可动式铲斗。

这些操控并不直观，据称要经过数百小时的练习才能熟练掌握。

这是为什么呢？因为将操纵杆的运动范围映射到一台仿照人臂结构设计的机器上，这种做法本身存在缺陷。为此，麻省理工学院的工程师与日本重型设备制造商住友重工合作，重新设计了人机交互界面。

他们开发了一种带握把的铰接式金属机械臂，操作者只需自然地摆动手臂和手腕，机器便会精准复现其动作。

“这是一种更加直观的机器操控方式，”麻省理工学院机械工程系首席研究员赫尔马诺·克雷布斯表示，“借助这一新型界面，我们可以大幅减少操作人员为掌握挖掘机操作而必须在脑海中建立的各种‘心智模型’。”

该项目的启动源于克雷布斯与住友重工研究人员的交流。随着日本社会老龄化加剧，经验丰富的挖掘机操作员陆续退休，而新人培训耗时漫长，企业亟需一种能够加速这一过程的解决方案。

麻省理工学院在模拟器上对这款名为 世界-空间接口（WSI）的新界面进行了测试，受试者均为新手操作员。实验为期七天，每天一小时，他们分别接受传统操纵杆与 WSI 的训练。

结果令人惊讶：使用操纵杆时，新手的表现远逊于资深操作员；而采用 WSI 后，“新手从一开始就与专家不相上下”。

研究团队表示，下一步将加入触觉反馈功能。

WSI 的工作原理如下：