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帶有動(dòng)力輔助系統(tǒng)的裝置，如剎車和方向盤，是人和機(jī)器自然協(xié)作的基本例子。得益于現(xiàn)代電子科技的發(fā)展，人機(jī)之間發(fā)展出更多的合作。以“酷博特” [17] 或“協(xié)作機(jī)器人”（Cobot or Collaborative Robot）為例，它由埃德·科爾蓋特（Ed Colgate）和邁克·佩什金（Michael Peshkin）兩位教授在他們?nèi)谓痰奈鞅贝髮W(xué)智能機(jī)械系統(tǒng)研究室發(fā)明?？岵┨厥侨藱C(jī)之間自然互動(dòng)的另一個(gè)絕佳例子，類似于馬與騎手的關(guān)系。當(dāng)我要求佩什金教授講講酷博特時(shí)，他是這么說的：
最聰明的物件 [18] 是那些能與人的智力互補(bǔ)的，而不是嘗試超越人的。就像最聰明的老師一樣。
酷博特的亮點(diǎn)在于人與機(jī)器之間共同控制、共享智慧。機(jī)器人專注于自身優(yōu)勢(shì)，操作者則發(fā)揮人類所長(zhǎng)。
我們最先把協(xié)作機(jī)器人用于搬運(yùn)貨物、汽車組裝和倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)方面?？岵┨刎?fù)責(zé)尋找存儲(chǔ)空間，好讓人能夠迅速準(zhǔn)確、不費(fèi)力地把大件物品放妥。如果大件物品沒有固定的存儲(chǔ)空間，工作人員可以用他們的視力、靈巧的手腳和解決問題的技巧去移動(dòng)那物品。如有必要，他們還可以把物品沿著一個(gè)導(dǎo)向平面往上推?？岵┨厥且粋€(gè)精彩的人機(jī)共生的例子，由于使用者也參與其中，利用協(xié)作機(jī)器人，就像日常操作那樣搬運(yùn)和移動(dòng)物體。唯一不同的是這些物件可能很重，但由于協(xié)作機(jī)器人的幫助，搬運(yùn)和放置不需要操作者費(fèi)太大力氣。這個(gè)系統(tǒng)會(huì)放大力量：操作者只需要施加很小的、力所能及的力量即可，其他的工作由機(jī)器人來完成。操作者覺得好像自己在完全控制機(jī)器人，甚至不覺得背后有機(jī)器在幫忙。另外一個(gè)例子，將協(xié)作機(jī)器人技術(shù)應(yīng)用在汽車生產(chǎn)線上，幫助工人安裝汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。一般來說，要提起像汽車發(fā)動(dòng)機(jī)這樣的重物，必須要靠人工控制的高架提升機(jī)，或者可以自動(dòng)完成工作的智能起重機(jī)。如果用協(xié)作機(jī)器人，工人只需要把繩子和鉤子掛在發(fā)動(dòng)機(jī)上，然后輕輕一提就行。發(fā)動(dòng)機(jī)非常重，一個(gè)人根本提不起來，更不用說用一只手，但協(xié)作機(jī)器人能夠感應(yīng)到提升的力量，然后提供升舉發(fā)動(dòng)機(jī)所需要的力量。當(dāng)工人要把發(fā)動(dòng)機(jī)移位、旋轉(zhuǎn)或是再放低一些，他們只需輕輕地提升、推移、旋轉(zhuǎn)或往下拽拉；協(xié)作機(jī)器人能感應(yīng)到這力量，然后把力量放大到足夠完成任務(wù)的程度。結(jié)果就是完美的人機(jī)合作。工人們并不覺得他們使用了機(jī)器，而是以為自己在移動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
酷博特還可以被設(shè)計(jì)得更加先進(jìn)、成熟。例如，如果發(fā)動(dòng)機(jī)不應(yīng)該朝某些方向移動(dòng)，或者不能沿著某些規(guī)定的路徑搬運(yùn)，協(xié)作機(jī)器人的控制系統(tǒng)可以設(shè)置虛擬的墻壁和路徑，如此一來，操作者如果把機(jī)器人往墻壁的方向推，或者偏離規(guī)定路線，協(xié)作機(jī)器人就會(huì)拒絕執(zhí)行，不過會(huì)以自然、客氣的方式拒絕。事實(shí)上，工人可以利用這個(gè)人工假想墻作為幫手，比如先把發(fā)動(dòng)機(jī)隨便推到“墻邊”，然后沿著這設(shè)定的墻移動(dòng)機(jī)器。這種人工的范圍設(shè)定操作起來感覺很自然，會(huì)讓人以為好像真的有一道墻存在，使用者并不會(huì)感到機(jī)器在強(qiáng)迫你操作。因而你可以自然地避免越界，或者使用它作為指引，有意沿著“墻”移動(dòng)機(jī)器，以保持直線路徑。下面是酷博特的設(shè)計(jì)者對(duì)這種可能用途的說明。
令人興奮的可能應(yīng)用 [19] 之一：用電腦程序設(shè)定一些限制。例如，用來作為限制移動(dòng)的實(shí)體墻，可以有效地起到導(dǎo)向作用，極大地改進(jìn)一些任務(wù)操作性能，如“遙控插配作業(yè)”（peginhole）。另一個(gè)例子是使用“魔術(shù)鼠標(biāo)”（Magic Mouse），一種電腦界面操控設(shè)備，可以將操作者的手勢(shì)導(dǎo)向有益的方向。例如，可以避免鼠標(biāo)滑出下拉式菜單。第三個(gè)例子是機(jī)器人外科手術(shù)系統(tǒng)，是機(jī)器人幫助導(dǎo)引外科醫(yī)生手中的手術(shù)器械。第四個(gè)例子是汽車裝配生產(chǎn)線，即利用事先設(shè)定好的限制條件幫助工人將大型配件，如儀表板、備胎、座椅、車門等，無(wú)碰撞損傷地移動(dòng)到目標(biāo)位置。協(xié)作機(jī)器人是動(dòng)力輔助（powerassisted）系統(tǒng)大家族中的一員。還有一個(gè)例子是那種動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的機(jī)械外骨骼（exoskeleton），這是一種可以穿在身上的外殼式的衣服或機(jī)械式的外骨架，就像酷博特一樣，它能感測(cè)到人的動(dòng)作，然后將動(dòng)作的力量放大到所需的程度。機(jī)械外骨骼目前尚未實(shí)現(xiàn)，還停留在概念階段。這一類未來機(jī)器人的擁護(hù)者認(rèn)為，這類裝置能用于建造房屋、撲滅火災(zāi)和其他危險(xiǎn)環(huán)境的工作，讓人可以提起重物，跳得更高更遠(yuǎn)。它們還有益于殘疾人的物理治療，讓他們恢復(fù)正常的體力，同時(shí)還可以提供康復(fù)訓(xùn)練，最終增強(qiáng)病人的力量，順利完成康復(fù)流程。與駕馭馬匹的比喻用在汽車控制上非常類似，控制韁繩松緊變化的概念也能應(yīng)用在這里，醫(yī)用康復(fù)外骨骼也能夠隨著病人控制程度的變化而變化，即病人主導(dǎo)為“拉緊韁繩”，機(jī)器人主導(dǎo)為“放松韁繩”。
自然互動(dòng)的另一例子是賽格威個(gè)人代步車（Segway Personal Transporter），這是一個(gè)兩輪的個(gè)人運(yùn)輸系統(tǒng)。賽格威代步車聰明地設(shè)計(jì)出人機(jī)共生，它可以同時(shí)支持行為控制和人類的高級(jí)反應(yīng)控制。人站在代步車上面，代步車就自動(dòng)保持人和機(jī)器共同平衡。當(dāng)你上身往前傾，代步車就往前移；往后傾，代步車就停下來。同樣地，想轉(zhuǎn)彎，稍將上身傾向于要轉(zhuǎn)的方向就能實(shí)現(xiàn)。代步車比自行車好用，而且自然。然而，就像馬并不適合所有人一樣，賽格威代步車并不適合任何人，它要求使用者具有一定的技巧和注意力。
我們來對(duì)照一下比較自然的人機(jī)互動(dòng)，如馬與騎手、酷博特與工人，或者人與賽格威代步車；比較刻板的人機(jī)互動(dòng)，如飛機(jī)上的駕駛員與自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，或者駕駛者與汽車的定速巡航系統(tǒng)。在后者的互動(dòng)中，設(shè)計(jì)者假設(shè)操作者會(huì)慎重地設(shè)定控制條件，開啟系統(tǒng)，然后由系統(tǒng)自動(dòng)去運(yùn)作——直到系統(tǒng)出了問題，這時(shí)，操作者就得立刻去解決影響了自動(dòng)操作的問題。
本章節(jié)所提到的一些自然的、反應(yīng)性的互動(dòng)案例，說明了恰當(dāng)應(yīng)用機(jī)器智能和協(xié)作的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)出真正的人機(jī)共生——這是人機(jī)互動(dòng)的最佳境界。
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