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谷歌做了个机器人,扔东西比人准多了!

来源:本报讯 发布时间:2019-05-06

  看到地上的东西捡起来,再把它扔进箱子里,这样简单的动作想必连三四岁的小孩也能很快掌握。可你知道吗,对于机器人来说,为了达到如此完整而连贯的动作,科学家们耗费了数十年的时间,至今仍在继续努力。

谷歌做了个机器人,扔东西比人准多了!

谷歌做了个机器人,扔东西比人准多了!

  最近,Google AI团队、哥伦比亚大学、麻省理工学院、普林斯顿大学研究人员联手宣布制作出了一台投掷机器人TossingBot,它尝试再现的就是前面说到的如此简单的动作。
  机器人能拾取物体现在看来并不稀奇,在工业机器人领域,很多工厂的自动化操作都由能拾取物体的机器人来完成,一些动作精巧的机器人甚至能够为你打开瓶子,举杯倒酒,也许你也曾在抖音、微博这样的平台看到过它们。
  “抓取+放置”并不罕见,但要说“抓取+抛掷”的动作,对于机器人来说难度就大得多。原因很好理解,和抓取东西并放置这种稳妥的动作不同,抓取物体然后以抛物线的方式扔出需要提前做出预测,人的大脑往往会对不同物体做出提前感知,通过不同的力度、抛掷角度来达到把物体扔进指定位置的目标,但这种“物理直觉”对于机器人来说却很难。
  为了训练这种全新的动作形式,谷歌以及众多大学科学家一起,尝试让TossingBot通过自我监督机制不断调整自身抓取、投掷方式。TossingBot本身配备了能够感知环境的摄像头,因此会确定物体和目标点之间的位置,而作为核心的抛掷动作,则通过机器学习的方式进行训练。
  TossingBot是通过“端到端”神经网络联合学习方式来掌握投掷技巧,这个神经网络会通过不断抓取物体估测抛掷时的具体情况,从而不断矫正抛掷精度。所以从起初只能偶尔投进,到最后达到85%的投掷精准度,全程抓取训练了10000次,耗时只用了14个小时,相比人类来说效率高了不少。
  当然,只让它抛掷到准确位置还不够,科学家们还尝试在物品栏中加入各种不规则物体,考虑到实际生活当中不规则物体很多,让机器人掌握这种技巧自然会在未来更具使用价值。通过放置诸如假香蕉、乒乓球、马克笔这样的物品,TossingBot逐渐掌握到这些物品的深层次特征,由此判断采用何种角度以及力度来抛掷物品。
  通过加入不同环境和物品条件,TossingBot才有了如今这样比我们人类还要准确的投掷率。正如前一段时间丰田开发的投篮机器人,在抛掷得分这个环节,两个机器人似乎有着异曲同工之处。
  不过就目前来说,TossingBot依然有自己的缺陷,比如它不能像人一样感知不同物体的软硬程度,所以容易捏碎一些易碎品,科学家们也在尝试让其拥有更智能的物体识别和抓取能力,从而提升投掷精确度。也许有一天,这种机器人会出现在垃圾分类整理或者工厂生产车间也说不定呢。
  (记者 张 朋 整理)

责任编辑:jryccm
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