在未来，如果人类想和机器人一起安全有效地工作，他们可能需要先向机器人解释一下“为什么”。

简而言之，这意味着机器需要像人类一样理解自己工作的动机，而不是盲目地、没有上下文地执行任务——当然，这里指的不是“为了挣钱”此类的工作动机。

位于伯明翰大学的国家核机器人中心近日发表的一篇新文章解释了这一点。这可能预示着机器人世界将发生深刻的变化，但这是必要的。

伯明翰大学的Valerio Ortenzi博士是这项研究的第一作者，他认为，随着经济向自动化、互联互通和数字化(“工业4.0”)的发展，以及人类与机器人互动的水平(无论是在工厂还是在家里)的大幅提高，思维方式的转变将是必要的。

这篇发表在《自然机器智能》(Nature Machine Intelligence)上的论文探讨了机器人使用物体的问题。

“抓握”是一种很久以前自然界中的生物就已经进化完全的动作，但在机器人领域，这个问题仍然是研究的前沿。

要教会机器人简单地捡起一颗苹果或举起一只杯子，这比想象中要难得多。

大多数工厂中应用的机器人都是“聋哑的”，它们只是盲目、机械地捡起出现在预先确定的位置上的特定对象。

让一台机器随机地捡起不熟悉的物体，需要多种复杂技术的无缝交互。

这些包括视觉系统和先进的人工智能，使机器能够 “看到”目标并确定其属性(例如，它是刚性的还是柔性的)。

而且，可能还需要在夹持器中安装传感器，这样机器人就不会无意中压碎一个它被设定要捡起来的物体。

即使这一切成功完成，那么这种传统意义上的“成功”或许实际上仍然是一种失败——因为机器人并不能考虑做这一切的目的是什么，以及为什么要这么做。

机器人的思维往往很直接，与人类的思维方式不同。《自然机器智能》(Nature Machine Intelligence)杂志上的这篇论文引用了一个例子，一个机器人在工厂里拿起一个要交付给客户的东西。

它成功地执行了任务，安全地捡起了包裹而没有造成损害。

不幸的是，机器人的抓手使得一个至关重要的条形码变得模糊，这意味着该物体无法被供应链跟踪，公司也不知道该物品是否被成功运送。由于机器人不知道用错误的方式拿盒子的后果，整个递送系统都出现了失误。

Ortenzi博士和他的合作者给出了其他的例子，包括机器人和人类一起工作的各类场景。

“想象一下，在一个车间里，让机器人递给你一把螺丝刀。根据目前的惯例，机器人拿起工具的最佳方式是抓住手柄。不幸的是，这可能意味着机器人会以极快的速度向你刺来一把可能致命的刀片。因此，机器人需要知道最终目标是什么。它需要知道自己应该把螺丝刀安全地交给人类同事，以便重新考虑它的行为策略。”

另一个场景是一个机器人把一杯水递给养老院的一位居民。

它必须确保杯子不会掉下来，而且在传递的过程中水不会溅到对方身上，或者杯子的摆放方式能让对方拿住杯子。

“对人类来说显而易见的东西必须被编入机器程序，而这需要一种截然不同的方法。过去20年来，研究人员用来评估机器人操作的传统指标是不够的。从最实际的意义上讲，机器人需要一种新的理念来掌控局面。”

NCNR主任鲁斯塔姆•斯托尔金教授(Rustam Stolkin)表示:“国家核机器人研究中心在解决工业领域的实际问题方面是独一无二的，同时还能产生最高水平的前沿学术研究——这篇具有里程碑意义的论文就是一个例证。”

这项研究是与澳大利亚昆士兰理工大学机器人视觉卓越中心、意大利圣安娜大学、德国航空航天中心(DLR)和意大利比萨大学合作进行的。