赫特福德大学的研究人员最近提出了一种简单且可配置的技术，可以增强机器人在周围环境中感知和互动的能力。他们的技术在arXiv上发表的一篇论文中提出，采用了价格合理的蓝牙低功耗(BLE)设备。在其许多可能的应用中，它可以增强自闭症谱系障碍(ASD)儿童的治疗，允许机器人充当调解员并监测周围的儿童。

“我对能够在没有外部控制且没有外部计算机的情况下完全自主交互的机器人感兴趣，”进行这项研究的研究人员之一Marcus M. Scheunemann告诉TechXplore。“我开始在赫特福德大学(University of Hertfordshire)开展工作，开发可以为自闭症儿童治疗期间调解员的机器人。”

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开发能够准确识别儿童接近和儿童之间的机器人是一项相当具有挑战性的任务。这是因为儿童在决策过程中通常都很自发，因此，他们可能会移动很多并不断改变他们的交互方式。这使得机器人更难以使用传统方法(例如相机或传感器)跟踪儿童，特别是如果机器人是移动的并且具有很小的计算能力。

向机器人提供接近信息的大多数外部跟踪设备需要至少三个标记才能放置在儿童身上。此外，为了正确操作，它们需要外部佩戴并始终永久可见。

虽然许多现有跟踪设备提供的信息通常是准确的，但是这些设备可能难以应用于儿童并且通常将他们的移动限制到单个配备的房间。为了克服现有方法的局限性，Scheunemann及其同事开发了一种新技术，允许机器人使用BLE设备识别触摸和接近其他人。

(a)移动机器人平台QueBall可以前后移动并向左/向右倾斜。它还可以发出声音和颜色并检测触摸。研究人员没有开发这种机器人; 他们只是以它为例。(b)一个自供电且可配置的广告信标，用于连接人(左)和中央蓝牙设备或BLE扫描仪，它配备机器人扫描周围环境以获得外围信号的强度(右) 。图片来源：Scheunemann等人。

“利用BLE是避免现有跟踪技术问题的经济实惠的方式，”Scheunemann说。“当一个孩子佩戴至少一个BLE信标时，机器人可以测量信号强度，并推断出在给定时间或触摸时哪个孩子正在互动的知识。信标可以是纽扣电池的大小，可以与外部追踪装置相反，可以放在衣服或帽子里，而不会从外面看到。“

Scheunemann和他的同事设计的技术不需要摄像头，可以在船上快速计算所有信息。此外，与其他跟踪设备不同，研究人员使用的BLE设备价格便宜，可以轻松购买。

为了测试他们的技术，研究人员使用名为QueBall的移动球形机器人在嘈杂的实验室环境中进行了三次概念验证实验。首先，他们使用他们的技术来增强机器人推断与周围环境中个体接近度相关的信息的能力。

在第二个实验中，Scheunemann和他的同事使用BLE设备作为触摸传感器，允许QueBall识别它被触摸的时间。最后，他们使用他们的技术使机器人能够区分不同的相互作用的个体。

“我们提出的技术使得机器人成为自闭症儿童治疗的中介变得简单，”Scheunemann说。“使用我们的方法，机器人可以推断出关于给定孩子的接近度信息，而无需将摄像机校准到环境或环境变化。此技术还可以扩展到其他人机交互场景，其中人体接近信息需要。“

在他们的评估中，Scheunemann和他的同事发现，观察不同BLE装置之间的原始接收信号强度(RSS)显着增强了机器人与人类的相互作用。在未来，他们的技术可以促进在各种环境中运行的机器人中的更多适应性行为。例如，它可以促进机器人作为ASD儿童的治疗介质。

“在我们未来的工作中，我们计划使用这项技术为机器人配备BLE扫描仪，以便他们可以轻松地推断出与相互作用的人类之间的接近度和相互作用的信息。”

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