機器人身上開始出現越來越多的仿人關節，這在讓它們更靈活的同時，也意味著要鉚更多的螺絲釘。

這給維護人員增加了不少工作量，必須要花費大量時間去檢查和維修，給機器人擰螺絲。

東京大學的研究人員 Takayuki Murooka、Kei Okada 和 Masayuki Inaba 意識到了這個問題，經過一系列研究之后，他們教會了機器人自己擰緊螺絲，而且，機器人還順便學會在自己背上安了一個掛鉤，方便人們掛包包。

研究團隊向機器人輸入了 CAD 數據，這樣機器人就準確地知道了所有螺絲釘的位置。

盡管它不能直接檢測出自己的哪一顆螺絲釘出了問題，但是如下圖所示，它能通過機器人連桿的姿態來判別自己的物理姿勢和數字模型是否匹配，如果不匹配的話，它會知道自己的骨架有點散了。之后它利用 CAD 數據計算出要擰緊的螺絲的位置，然后上緊螺絲。

或者別人告訴它哪一個螺絲松了，根據觸發器的信息，機器人可以大致算出螺絲的位置，它也會自己重新上緊。

圖 | 擰緊螺釘系統概述

這個研究還有一個令人驚嘆的地方，很多機器人在被設計的時候都是按照人的胳膊和腿的活動范圍來設置機械臂的參數，但是這些設計人員把機器人的手臂限制去除了。也就是說，人在撓癢癢的時候會有一些背部盲區，但是機器人不會，它們可以輕松自如地給自己緊背上的螺絲。

如果是普通螺絲的話，機器人可以一直旋轉手臂，快速擰緊。但是，如果機器人的螺絲被嵌在一個內六角形的、需要艾倫扳手的位置的話，再靈活的機器人也得像人類一樣一下一下地轉扳手。

當機器人想要搭載很多東西時，僅有兩只手是不夠的。所以研究人員讓機器人在肩膀上掛一個袋子，就像人們背包一樣。機器人通過 CAD 數據計算出掛鉤的位置，并用螺絲把鉤子上緊。這樣人們就可以把很多罐子裝在袋子里，掛在機器人肩上。

圖 | 機器人自我拓展

研究人員做的一系列研究都是在一個名為 PR2 的人形機器人身上進行的。PR2（Personal Robot 2，個人機器人 2 代）是 Willow Garage 公司設計的機器人平臺，它有兩條手臂，每條手臂七個關節，手臂末端是一個可以張合的夾爪；PR2 依靠底部的四個輪子移動，在頭部、胸部、肘部、夾爪上分別安裝有高分辨率攝像頭、激光測距儀、慣性測量單元、觸覺傳感器等豐富的傳感設備。

PR2 可以獨立完成多種復雜的任務，例如 PR2 可以自己開門、找到插頭給自己充電、打開冰箱取出啤酒、簡單打打臺球等。只不過 PR2 價格高昂，而且能力還達不到商業應用的要求，如今主要用于學術研究。

研究人員表示，之后為了使這個系統更加通用，他們將建立一個統一的螺絲松動感知方法。同時，他們還將加強機器人的記憶和學習能力，機器人在多次擰緊某幾個螺絲的時候就會記住這個位置，通過持續存儲信息，機器人知道哪些螺絲更容易松掉，哪些不會。

這讓人不得不聯想到科幻作品中憨態可掬的小機器人 R2-D2。不知道 PR2 具備自我維修和自我拓展的能力之后，還會被逐漸增強哪些技能，是不是會像《星球大戰》里的 R2-D2 一樣，成為人類貼心的好伙伴呢？