機(jī)器人搶走了我們的工作，學(xué)會(huì)了做家務(wù)

現(xiàn)在，新加坡的研究人員們表示，他們已經(jīng)成功地訓(xùn)練出機(jī)器人執(zhí)行另一個(gè)備感驚訝的人類所熟知的任務(wù)：想辦法組裝宜家家具。

南洋理工大學(xué)(Nanyang Technological University)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)給一個(gè)機(jī)器人編了程序，讓其創(chuàng)造并執(zhí)行計(jì)劃，自主組裝宜家售價(jià)25美元的松木斯第芬(Stefan)椅的大部分，要做到這一點(diǎn)需要各種人類的技能。研究人員周三發(fā)表在《科學(xué)機(jī)器人》(Science Robotics)雜志上的研究報(bào)告對(duì)他們的研究進(jìn)行了說(shuō)明。

“想一想，這需要洞察力，需要你對(duì)行動(dòng)做出規(guī)劃，需要在機(jī)器人和環(huán)境間的控制，需要同時(shí)用兩個(gè)機(jī)械臂運(yùn)送一件物品，”范光強(qiáng)（Quang-Cuong Pham，音）博士說(shuō)，他是該校的工程學(xué)助理教授，也是該論文的作者之一?！耙?yàn)檫@項(xiàng)任務(wù)對(duì)機(jī)器人來(lái)說(shuō)需要大量有意思的技能，我們覺(jué)得這會(huì)是一個(gè)將我們的能力拓展到極致的好項(xiàng)目?！?/p>

他和南洋理工大學(xué)一道進(jìn)行這項(xiàng)研究的同事弗朗西斯科·蘇亞雷斯-魯伊斯(Francisco Suárez-Ruiz)及周憲（音）并非獨(dú)行者。

近年來(lái)，其他一些人也開(kāi)始教機(jī)器人組裝宜家家具，這個(gè)任務(wù)可以模擬機(jī)器人有朝一日能夠或者可能在工廠里進(jìn)行的操作，而且它涉及一個(gè)許多人熟知的品牌。

“這是幾乎每個(gè)人都熟悉，也是每個(gè)人都討厭做的事情，”康奈爾大學(xué)(Cornell University)計(jì)算機(jī)科學(xué)助理教授羅斯·A·克內(nèi)珀(Ross A. Knepper)說(shuō)，他的研究主要聚焦在人機(jī)交互方面。

2013年的時(shí)候，克內(nèi)珀曾是麻省理工大學(xué)(Massachusetts Institute of Technology)一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的成員，該團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一篇相關(guān)領(lǐng)域的論文，對(duì)他們創(chuàng)造的“宜家機(jī)器人”(IkeaBot)進(jìn)行了描述，這個(gè)機(jī)器人可以自主組裝宜家的拉科(Lack)桌。

但組裝帶有靠背、橫檔及其他部件的椅子難度更大，因此這激起了南洋理工大學(xué)研究人員的興趣。

他們的機(jī)器人由特別設(shè)計(jì)的軟件、一個(gè)立體照相機(jī)、兩只機(jī)械臂、抓握器及力感應(yīng)器組成。為了模仿人類生物學(xué)，該團(tuán)隊(duì)選擇的都是已有的現(xiàn)成工具。

“人類有同樣的硬件來(lái)做許多不同的事情，”范光強(qiáng)說(shuō)?！八赃@就是我們想模仿的泛型。”

同樣地，像人類一樣，這款機(jī)器人在開(kāi)始組裝家具時(shí)也沒(méi)得到什么幫助：提供給它的是某種指南，一系列關(guān)于如何將各個(gè)部位組裝起來(lái)的指令。在那之后，它就只能靠自己了。

機(jī)器人分三個(gè)大階段開(kāi)始進(jìn)行，共耗時(shí)20分鐘19秒。

首先，像人類一樣，它花了些時(shí)間盯著散落在自己面前的各個(gè)部位。

機(jī)器人花了幾秒，對(duì)眼前的景象進(jìn)行拍照，把每個(gè)部位與“指南”里的進(jìn)行匹配。

然后，在11分鐘多的時(shí)間里，機(jī)器人設(shè)計(jì)了一個(gè)方案，能夠讓它在機(jī)械臂不相互碰撞或撞到不同零件的情況下，快速將椅子組裝起來(lái)。

最終，它在近9分鐘時(shí)間里執(zhí)行了這個(gè)方案。機(jī)器人利用抓握器從一個(gè)托盤(pán)里拿起木釘，位于其“腰部”的力感應(yīng)器會(huì)以螺旋方式進(jìn)行搜索，檢測(cè)木釘何時(shí)應(yīng)當(dāng)被置入孔中。兩條機(jī)械臂協(xié)同合作，然后將椅子的框架向內(nèi)按壓，合在一起。

當(dāng)然，機(jī)器人也不是立刻就取得了成功。期間也有不少失敗，在機(jī)器人最終能夠自主組裝椅子前，研究人員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了不少改動(dòng)。

這一成就是三年努力的結(jié)果，但范光強(qiáng)說(shuō)，該團(tuán)隊(duì)還渴望看到這個(gè)機(jī)器人能自動(dòng)操作其他什么東西。

他說(shuō)，在人工智能專家的幫助下，研究人員們可能會(huì)創(chuàng)造出一款機(jī)器人，它會(huì)聽(tīng)從語(yǔ)音指令，或先觀看別人組裝，再自己來(lái)動(dòng)手。又或者，他說(shuō)，他們最終能開(kāi)發(fā)出一款能真正以人類的方式組裝家具的機(jī)器人：完全忽視組裝指南。