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阿爾法狗已經逆天 為啥機器人地上撿東西那麼難?

OFweek機器人網訊:加州伯克利機器人教授 Ken Goldberg 愁容滿面,他不斷摩挲著手中的咖啡杯,嘴裡還念念有詞的說道:“讓機器人掌握這類資料怎麼這麼難啊。”
如今,人工智慧已經可以輕鬆處理複雜的認知工作如協助法律和醫療研究,但對機器人來說,撿起地上掉落的衣服依然是天方夜譚。伯克利、康奈爾等大學和亞馬遜、豐田等公司都在不斷努力,試圖讓機械手擁有人手一樣的敏捷度。
如果某一天有人能取得成功,無疑將引發新一輪的機器人革命,這些靈巧的機器將進一步釋放社會生產力。
誠然,機器進入我們生活已經幾個世紀了,但它們能做的工作較為有限。“它們都被安置在固定地點,重複的做著各種機械的任務。”Goldberg 說道。不過,一旦出了工廠,在一些非結構化的環境中,如亂糟糟的房間和繁忙的倉庫,機器就會變得束手無策。
抓住竅門
“抓取某個物體聽起來簡單,人類甚至不用思考就能輕鬆完成,但對於機器人來說這一動作卻非常微妙且難以捉摸。”Goldberg 說道。但如果仔細推敲,這一過程其實要依靠我們大腦中非常複雜的網路來完成。就拿端起馬克杯來說,人類大腦會自動計算出怎樣握持杯子最穩,它連每個指頭該放的地方都規定的清清楚楚。
人類通過進化,大腦已經有了自己高度定制的處理慣例。“雖然桌子上放的鋼筆我從來沒見過,但我知道自己能輕鬆把它拿起來。”Goldberg 說道。“在拿取鋼筆的過程中,大腦重拾此前類似的體驗,並將處理方法回傳給雙手。”現在,Goldberg 正與自己的學生教機器人學習這個小竅門。為此他們專門搭建了一個名為 Dexterity Network(敏捷網路)的網路資料庫,這裡存了約一萬個 3D 虛擬物品,未來資料庫存放虛擬物品的規模可能還會逐步擴展至百萬級。
去年 9 月份我參觀 Goldberg 的實驗室時,他在我面前擺了許多奇形怪狀的 3D 列印模型。Goldberg 讓我試著拿起其中一個,但我發現這些東西根本沒有可以握住的把手,於是第一次某個模型從我手中滑落了。Goldberg 稱這種形狀為敵對形狀,他認為如果自家資料庫能搞定這些形狀的物體,機器手敏捷度就能比人手還棒。
為此,Dex-Net 資料庫專門開發了一個演算法,對資料庫中的每個虛擬物體,都會嘗試通過 1000 種不同的方式抓取 1000 次。三個月後,我再次造訪實驗室,在這裡我見到了 Goldberg 的得意門生 Jeff Mahler,他現在負責運營資料庫,而且已經完成了工業機器人 YuMi 與資料庫的連接。“工業機器人擅長做重複工作,但在環境不斷變換的情況下,機器人需要不斷適應自己感受到的新環境,這是個巨大的挑戰。”Goldberg 說道。
借助 Alexa,Mahler 讓機器人把那些奇怪的 3D 列印模型放在盒子裡。機械手觸碰到那個給了我下馬威的物品後,也手滑了。不過,錯誤也能產生新經驗,如果能弄上百台一起測試的話,就能找到抓取這個物品的竅門,一台機器人學會了,聯網的所有機器人就都學會了。
亞馬遜在機器人研發上也有自己的一套。2015 年,電商巨頭推出了亞馬遜機器人競賽項目,獲勝的機器人未來可能會進入裝運中心服役,徹底替代人類工人。2016 年,該比賽的獲勝者是來自荷蘭的代爾夫特大學,他們的機器人從大包中取出了 12 件貨物並分別將它們放在了不同的箱子中。在抓取表面平滑的貨物時,機器人用到了吸盤,其他的則採用機器爪。整個過程雖然很精確,但速度實在太慢了。
伯克利大學還沒參與到亞馬遜的競賽中來,不過今年它們將參加歷史悠久的家政機器人大賽。在比賽中,機器人要完成吸塵、送飯或打掃房間的任務。不過,參賽機器人限制較多,各家團隊只能用豐田的人類支援機器人或軟銀可愛的小辣椒 Pepper。
那麼家政機器人吸引力到底如何呢?“如果花 2000 美元就能讓家裡整潔如新,我會毫不猶豫買一台的。”Goldberg 預測道。此類機器人不但能對付亂扔東西的熊孩子,還能幫助殘疾人或老人做家務,未來它們可能還會承擔外出購物的任務。
雷鋒網注意到,一家名為 Seven Dreamers 的公司已經做出了疊衣機器人 Laundroid,經過多年研發,這款產品今年 3 月就將正式上市,不過它動作非常緩慢,而且只會做疊衣服一個動作。
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