机器人(rén)的应用越来(lái)越普(pǔ)及,特别是在各种工作环境中(zhōng)协助执行人类无法完成的(de)任务,或者增(zēng)加人们的工作效率。但(dàn)机器人还不(bú)是万能:例(lì)如“识别物(wù)体并拾取(qǔ)它们”这项工作(zuò)看似(sì)简单,对机器(qì)人来说(shuō)却极为困难。
麻省理工学院和(hé)普林斯顿大学(xué)的研究人员设计了一款拥有较高肢体灵活(huó)性的机器(qì)人系统(tǒng),识别并抓取物体将不再是(shì)问题(tí)。
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现今,大多数在生产在线使用的机器人都经过精心校准,以便进行(háng)准确(què)的运动。研究人员利(lì)用(yòng)算法,使机器人从一(yī)堆(duī)物体中随机抓取一(yī)个物品(pǐn),而(ér)该(gāi)取放系(xì)统由一般(bān)常见的机(jī)械(xiè)手臂(构造上由机(jī)械(xiè)主体、控制器(qì)、伺服机构和传感(gǎn)器所组成,由程序(xù)根据作(zuò)业需(xū)求(qiú)设定其一定的指定动作)组(zǔ)成,并配备一个订制的抓手和吸盘。透(tòu)过深度学习(深度学习是(shì)机器学习的一种方式,让计算机像(xiàng)长了神经网络般,可进行复杂的运算,并展现拟人的判断及行(háng)为)使机械手臂(bì)能处(chù)理任何给定的(de)物(wù)品。
该系统的多功能假肢可以透过(guò)四种不同的方式完(wán)成取放的挑(tiāo)战:垂直使(shǐ)用吸盘(pán)、侧面使用吸盘、垂直抓握,以及(jí)抓握同时使用其(qí)他工具(用于抓(zhuā)取墙边的物(wù)体)。实验期间,当机(jī)器人拾取物(wù)体之(zhī)后,研究人(rén)员(yuán)会记录成败与否并输入数据,以优化系统拾取各种类型的物(wù)体的过(guò)程。
为了能(néng)研(yán)发出自动上下(xià)货的(de)机器人,电商巨(jù)擘亚马(mǎ)逊连续 3 年举办“亚马逊机器人挑(tiāo)战赛(Amazon Robotics Challenge)”,向全球好手,寻求(qiú)解决方案。而在2017年(nián)的(de)比赛中该(gāi)系统(tǒng)使用吸力(lì)拾(shí)取(qǔ)物体(tǐ)的(de)成(chéng)功(gōng)率达 54%、抓握(wò)成功(gōng)率为(wéi) 75%,并且以 100%的精准度识别了物体。
科(kē)学家建议可以将该系统应用于提升仓储业(yè)管理货物的效(xiào)率、从橱柜(guì)中(zhōng)抓(zhuā)取物(wù)品,甚至在事故发生后挖掘碎片等(děng)不(bú)同场景(jǐng)。因为(wéi)机器的深度学(xué)习可以根据(jù)任何情况调(diào)整,因此相关(guān)的潜在应用非常(cháng)广泛。
类似的深度学习(xí)算法也能(néng)用来开发机器(qì)的视觉感知系统,并使用照片库(kù)教导机器人识别现(xiàn)实生活中的每项物(wù)品(pǐn)。