“挖掘機技術(shù)哪家強？”

不管是這句耳熟能詳?shù)膹V告語，還是從電視上看到的各類“挖掘機職業(yè)比賽”都能看出，有經(jīng)驗的挖掘機駕駛員是一份專業(yè)門檻頗高的職業(yè)，其操作的精細程度需要長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。

不過近日，斯坦福的研究機構(gòu)SRI International開發(fā)了一種駕駛挖掘的新方式，利用VR眼鏡，像玩游戲一樣，開發(fā)了一種人機交互新方式下的挖掘機駕駛模式，可以讓挖掘機的“搖臂”模仿人類手臂的運動方式，操作門檻低，新手能盡快上手駕駛，精細度也頗高。

這一方面讓用人門檻降低，另一方面遠程操作的方式，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自行運行。

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

如果你打開一個挖掘機駕駛員的職位招聘軟件，就可以看到全國各地其實都在招聘大量的挖掘機駕駛員。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2018 年全球挖掘機市場規(guī)模為441.2億美元（約2850億人民幣），預(yù)計到2026年將增長至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，目前，世界各地的建筑公司都面臨著大型機械熟練的操作員人員短缺難題。

不僅如此，部分挖掘機的作業(yè)環(huán)境都比較危險，這些環(huán)境會對現(xiàn)場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有發(fā)生。

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

一般來說，培養(yǎng)一個專業(yè)的挖掘機駕駛員通常需要上幾個月的課程，但是回想一下任天堂 Wii 首次將運動控制游戲帶給大眾的時候。

你還記得你花了多長時間掌握 Wiimote 控制器嗎？幾分鐘。

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

挖掘機的未來：像打游戲一樣“人機交互”

這就是 SRI International 開發(fā)的原型挖掘機背后的想法，這家來自斯坦福大學(xué)的研究機構(gòu)在過去 75 年中負責許多技術(shù)創(chuàng)新，包括 Siri 的最早起源，還有Yamaha 的自動駕駛自行車。

就像目前的自動駕駛汽車一樣，SRI International 認為，未來，挖掘機應(yīng)該是智能且好操控的。例如，為挖掘機配備包括多個指向各個方向的深度感應(yīng) 3D 攝像頭，以及天線和無線通信硬件。如果需要，這些攝像頭可以讓挖掘機自行運行，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，當有人離它太近時，包括在人類操作員可能無法發(fā)現(xiàn)有人接近的盲點區(qū)域，挖掘機會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的交互方式的革新。 我們可以看到一個戴著 VR 頭盔的熟練操作員可以通過連網(wǎng)看到挖掘機在世界任何地方看到的東西，并且可以手動控制一組遠程操縱桿并開始工作，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，挖掘機甚至可以通過類似 Wii Sports 保齡球類似的運動控制進行操作。挖掘機的挖掘臂和鏟斗可以使用運動跟蹤控制器實時復(fù)制，通過操作員手臂的運動，讓挖掘機的“手臂”實現(xiàn)同樣的運動模擬。也就是說，理論上來看，操作者只要知道如何在泥土里挖土，就能輕松地操作一臺昂貴的工程機械。

這種方式下，操作的門檻和危險性就都大大降低了。

其實不止斯坦福的研究機構(gòu)，各國都在開發(fā)與挖掘機相關(guān)的智能技術(shù)，力圖用科技改變這個高危行業(yè)。去年7月，據(jù)外媒Tech Xplore報道，百度機器人與自動駕駛實驗室（ Research Robotics and Auto-Driving Lab，RAL）和美國馬里蘭大學(xué)帕克分校（University of Maryland, College Park）的研究人員昨日在《科學(xué)機器人（Science Robotics）》上宣布他們打造了一種新的自動挖掘機系統(tǒng)（autonomous excavator system, AES）。

該系統(tǒng)可以讓挖掘機在沒有任何人工干預(yù)的情況下，實現(xiàn)長時間自主物料裝載（material loading）作業(yè)，同時AES還能提供與經(jīng)驗豐富的人工操作員相當?shù)墓ぷ餍省?/p>

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

或許我們可以期待，在不遠的未來未來，就如同家用無人機一樣，我們也有可能在自家的院子里操控自己的挖掘機，來給自家的小花園栽花種樹了。

關(guān)鍵詞： 人機交互