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無人機和無人駕駛汽車的新聞常常佔據媒體的頭條,但另外一個打破-機器人的靈活性-能够會在商業和日常生活中產生更大的影響。

美國東北大學Helping Hands機器人實驗室主任、電腦科學传授Robert Platt認為,“機器人操纵是另外一只掉下的鞋子。想像一下,一個機器人能够在現實世界顶用手去做工作:從拆炸彈到洗衣服。數十年來這不断是研讨界的夢想,現在終於即將變成現實。”

Platt暗示,機器學習、大數據和機器人感知方面的最新進展使我們處於機器人在不受掌握的環境中執行精細動作任務和功用的才能出現飛躍的門檻。

機器人能够在高度結構化的工廠環境中進行重複性的任務,也能够在現實世界中進行故意義的事情。

為什麼精細動作妙技已經落後99956333

機器人和野生聪慧領域有個十分諷刺的事實,Moravek悖論:對於人來說很難的工作,對於機器人來說相對简单,而對於人類來說很容易的工作,在機器人那裏幾乎是不可能完成的任務。

我們能够用機器人的計算才能來打敗一個國際象棋冠軍,但卻無法讓它像2歲大的孩子那樣靈活。在隨機堆放的辦公用品中識別和抓取鉛筆對於機器人來說幾乎是不可能的,如近来一次DARPA國際機器人挑戰賽所展现的那樣,打開一扇門走進一個房間,看起來就像一個打鬧的喜劇場景。

數百萬年以來,人來不断在進化他們的視覺、感覺和運動妙技,這些複雜的妙技深深植根於人類的腦電路中,以至於我們毫無意識地就去執行了。相比之下,數學、科學和股票阐发等高層次的嘗試是相對較近的人類勤奋,因而,這些工程師們更简单複製。

蓄勢待發

儘管面臨宏大的挑戰,Platt認為,自立機器人仍然能夠在操縱生疏物體的才能上获得宏大的飛躍。

比方,Platt和Helping Hands實驗室的團隊已經訓練了一個機器人從一堆混亂的物體中尋找、抓取並移除不熟悉的物體,精度高達93%。實現這一點需求在機器學習、感知和掌握方面获得严重進展。

研讨人員利用了一種叫做強化學習的技術,機器人通過反復試驗學習。他們創造了一個模擬世界,機器人能够在虛擬現實中練習拾取和操縱物體。當機器人做了研讨人員想要的東西,好比從一個堆物體中抓起某個物體,它將得獎勵。這種技術允許機器人在虛擬環境中把握妙技,然後將其應用於現實世界。

機器人在不受掌握的環境中事情也是深度認知的严重進步。从前,他們只能把世界看做是一個由各種顏色隨機組成的平面。可是,通過這種新的三維感知,他們能够在擁擠的处所識別出差别的物體。

視覺是指導廣泛運動的極好东西,精細動作妙技需求觸覺。澳门威尼斯官方直营

Platt解釋道,“想一想你帶著手套能够做什麼。你能够打開車庫門,抓起鏟子,清算車道。可是假如你需求先打開車庫,脫下手套,然後插鑰匙。”

作為NASA資助的一部分,Platt的實驗室近来成立了一個裝備有觸覺感測器的機器人手,並開發了用於解釋觸覺數據的新演算法。

Platt暗示,“為了將鑰匙插入鎖中,機器人需求確切地知道如何掌握鑰匙,精確到毫米。我們的演算法能够十分準確地定位這些被放棄的物體。”

Platt的實驗室通過讓機器人捉住USB連接器並將其插入端口來演示這些新功能。雖然這聽起來不是什麼大不了的工作,可是這對於製造那些能够執行精確操纵任務的機器人來說是關鍵的一步,比方更換手機中的電池。

未來怎麼樣?

正如雷達、電話、互聯網等先進技術剛剛興起的時候,機器人靈活性的實際應用還很難預測,以下是此中一小部分:

家庭

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Platt的Helping Hands實驗室與馬薩諸塞大學洛威爾分校和新罕布夏州的Crotched Mountain Rehabilitation Facility协作,正在打造一款帶機器人手臂的動力輪椅,該機器人手臂能够捉住屋子周圍的物品或完成簡單的家務。這能够使老年人或殘疾人繼續在本人的家中獨立糊口。

Platt也有興趣在日常生活中利用這項技術,他暗示,“我們聽說许多關於Alexa風格的助理能够通過訪問互聯網來答复問題,可是這些助理不能做任何工作。我們期望為這些設備配備一個機器人機身,這樣你就能够說,'Alexa,拿報紙給我','Alexa,清算一下Jimmy的房間'。”

戶外

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工程學传授Hanumant Singh與Platt协作,正在打造一個高爾夫車巨细的移動機器人,它有一個機器人手臂,能够在東北大學的校園裏自立駕駛,也能完成一些簡單的任務,好比丟渣滓。

軍用

類似類型的機器人能够在剧烈衝突的地區承擔類似的職責,並用於危險的行動,好比拆彈。比方,普拉特和他的團隊近来完成了海軍研讨辦公室資助的一個專案,用於開發將在海軍艦艇上利用的根本操縱技術。

危險廢物處理

工程學传授Taskin Padir和他的團隊獲得了能源部的專案資助,用於調整NASA的Valkyrie機器人處理危險廢物。冷戰時期,美國有十幾處散落著放射性廢物
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