农业食品机器人的人本价值设计:价值敏感设计(VSD)在智能分拣系统中的应用与挑战

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Responsible Technology CS7.6

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  针对农业食品机器人开发中社会价值整合不足的问题,研究人员采用价值敏感设计(VSD)方法对水果分拣机器人开展案例研究,揭示了VSD在拓宽技术视角的同时存在价值冲突处理、实施时机等五大应用限制,为负责任创新(RI)在农业4.0领域的实践提供了重要启示。

  

在农业食品行业加速智能化转型的浪潮中,机器人技术正从简单的机械操作迈向具备人工智能(AI)的自主决策阶段。从自动挤奶系统到果蔬采摘机器人,这些"农业4.0"技术虽然带来了效率提升和劳动力短缺缓解等优势,却也引发了就业替代、动物福利和数字鸿沟等社会伦理争议。尤其当机器人开始通过观察学习人类行为时,如何确保其设计与人类价值观相契合成为亟待解决的难题。传统技术开发往往将社会价值考量置于功能实现之后,这种"技术先行"模式导致许多农业机器人面临公众接受度低的困境。

针对这一挑战,荷兰的研究团队在《Journal of Responsible Technology》发表研究,首次将价值敏感设计(VSD)方法系统应用于水果分拣机器人开发案例。这项创新性工作通过八步VSD流程,包括概念调查(识别利益相关者和核心价值)、实证调查(价值优先级排序)和技术调查(设计需求转化),探索了将人类价值观嵌入农业机器人设计全过程的可行性。研究特别关注了一个能通过视觉观察人类示范来学习分拣任务的柔性机器人系统,该系统由机械臂、3D摄像头和AI控制软件组成,可跨多种水果品类实现技能迁移。

研究团队采用四螺旋模型组织利益相关方参与,涵盖政府、产业、学术界和民间代表。通过深度访谈、工厂实地观察和焦点小组等混合方法,识别出安全性、灵活性、责任感等18项核心价值。其中"机器人应与人类工作节奏同步"等创新性设计需求,为技术开发者提供了全新视角。然而研究也暴露出VSD方法在农业食品场景的五大局限:价值冲突解决机制缺失、实施时机模糊、外包组件不可控、价值时空特异性不足,以及难以将抽象价值转化为技术参数。例如硬件设计受限于商业成品不可修改,而"错误决策提示"等功能因AI模型局限无法实现。

技术开发者反馈显示,虽然VSD有效拓展了其对非技术需求的认知,但约70%的设计需求因项目约束或技术瓶颈无法落实。这种"低垂果实"现象揭示了VSD在复杂技术系统中的实施壁垒。研究建议将VSD嵌入更广泛的责任创新框架,结合政策制定和标准建设共同推动价值观落地。该成果不仅为农业机器人伦理设计提供了实证案例,更对跨文化技术治理具有启示意义——当荷兰工厂工人关注机器人外观亲和性时,其他文化背景的用户可能有完全不同的价值排序。

这项研究的重要价值在于突破了传统技术伦理研究停留在理论探讨的局限,通过真实开发场景检验了VSD的实践效果。尽管存在应用限制,但研究建立的方法框架为AI时代的技术伦理治理提供了可操作的路径。特别是提出的"价值层级"转化工具,将抽象价值观逐级分解为可执行的设计规范,这种结构化方法对各类智能装备开发都具有参考价值。未来研究需在技术生命周期更早阶段介入,并探索跨文化价值整合机制,才能真正实现Friedman提出的"技术设计中的人类价值普适性原则"。

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