MIT研究出自學(xué)習(xí)機(jī)器人系統(tǒng) 可拾取或放下從未遇到過(guò)的物品

機(jī)器人擅長(zhǎng)做的一件事就是一遍又一遍地重復(fù)，而面對(duì)不同形狀和大小的物體并采取不同的行動(dòng)，這顯然屬于更高級(jí)別的技術(shù)。麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）的科學(xué)家開(kāi)發(fā)出了一種多功能的新型機(jī)器人，他們可以學(xué)習(xí)拾取和放下各種各樣的東西，甚至是以前從未見(jiàn)過(guò)的東西。

“研究智能機(jī)器人最重要的是要仔細(xì)觀察機(jī)器人沒(méi)有做什么，或者不能做什么。”MIT教授Russ Tedrake在一篇關(guān)于該項(xiàng)目的新論文中說(shuō)道，“機(jī)器人在重復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)似乎非常在行，但如果它是他們以前從未見(jiàn)過(guò)的物體，實(shí)際上就無(wú)法以任何有意義的方式來(lái)完成?！?/p>

這項(xiàng)工作旨在建造能夠精確處理各種物體的機(jī)器人，其中包括傳統(tǒng)形狀的軟機(jī)器人夾子以及更加非常規(guī)的設(shè)計(jì)。這種機(jī)器人抓手主要依靠估計(jì)物體的位置和方向，使用基于幾何學(xué)的算法來(lái)抓住它們。新方法依賴于對(duì)象上的一組關(guān)鍵點(diǎn)，它將其解釋為坐標(biāo)。他們提供一個(gè)杯子作為一個(gè)例子，系統(tǒng)只需要三個(gè)坐標(biāo)來(lái)抓住，包括杯子中心的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，再加上底部和手柄足以完成工作。

這款名為Keypoint Affordance Manipulation（KPAM）的智能控制軟件旨在為機(jī)器人提供更大的靈活性。通過(guò)為系統(tǒng)提供六個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，科學(xué)家們已經(jīng)擁有一個(gè)運(yùn)行KPAM的機(jī)器人手臂，可以拾取20多種不同的鞋子，包括從拖鞋到靴子等等的各種鞋子 - 盡管在嘗試拿起一雙高跟鞋時(shí)遇到了一些麻煩，但在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練數(shù)據(jù)中添加幾對(duì)數(shù)據(jù)就很快就完成了任務(wù)。

“只需了解一下這個(gè)對(duì)象 - 一些關(guān)鍵點(diǎn)的位置 - 足以實(shí)現(xiàn)各種有用的操作任務(wù)，”Tedrake說(shuō)。 “這種特殊的表現(xiàn)形式與當(dāng)今最先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)感知和規(guī)劃算法完美結(jié)合?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)希望繼續(xù)改進(jìn)KPAM技術(shù)，以便它可以執(zhí)行更廣泛的任務(wù)，例如拆除洗碗機(jī)或清潔廚房柜臺(tái)。更重要的是，包含學(xué)習(xí)能力機(jī)器人可以很容易地成為工廠等大型操縱系統(tǒng)的一部分。