研究人员开发了《杰森一家》中 Rosie 的一个非常笨拙的版本

未来已至,但……还行吧。
jetsons family in spaceship
图片:华纳兄弟公司/盖蒂图片社

未来主义者们,欢呼吧!《杰森一家》风格的Rosie家庭助理机器人可能终于成为现实了——只是它可能不像你预期的那样。事实上,这款装置在很大程度上更像是一个清洁工的拖把和水桶。

尽管它可能不怎么好看,但来自中国苏州工业园区职业技术学院和西交利物浦大学的研究人员表示,他们的机器人设计能够自主避开大部分大型家具和儿童。它甚至可以在某些时候捡起散落的玩具和分类有异味的袜子。

这款体型庞大的Roomba背后的研究人员称其为“游戏规则的改变者”。

研究员徐冰洁在一份声明中说:“这款机器人被设计成一个全面的家庭助理,能够执行使日常生活更加便利和愉快的任务。“从捡拾玩具到取物,它都能精确而细致地处理各种各样的物体。”

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研究人员表示,他们的机器人设计可以在家中自主导航,而不会撞到东西。图片:徐冰洁/苏州工业园区职业技术学院,卜庆磊/西交利物浦大学。

研究人员本周在期刊《Robot Learning》上详细介绍了他们的发现。在他们看来,大型辅助机器人通常分为两大类:服务类和家用类。服务类是一个广泛的术语,涵盖了已广泛应用于制造和物流领域的各类机器人。而家用机器人则仍处于早期阶段。虽然有一些例子,最值得注意的是自动吸尘器,但如今的家用机器人通常只专门用于执行一到两个任务。研究人员表示,他们希望通过这个项目来打造“一个智能家用机器人,作为家庭助理。”

为此,他们最终设计了一个由六个部分组成的机器:一个深度摄像头、一个可移动底盘、机械臂、柔性夹持器、一个升降平台和一个数字显示屏。机器人使用三轮系统移动。其中两个轮子——每个轮子都独立控制——负责转向,而第三个轮子提供平衡。机器人的“眼睛”是一个深度感知摄像头,搭配YOLOv11目标识别系统。一个二维激光雷达传感器帮助机器人创建周围环境的数字地图。这种地图绘制要求使其能够避开障碍物,但也意味着机器人只能在已经绘制好地图的环境中有效运行。换句话说,去杂货店是不可能的。

研究人员选择3D打印机器人的手臂,部分原因是为了减少金属使用量。这使得整体设计更轻便。对于夹持器,他们使用了柔软、有弹性的材料,能够以更精细的方式处理物体。每个夹持器都配有类似人类的、可伸展的手指,可以调整以抓取各种尺寸的物品。在测试中,研究人员表示,机器人成功识别并捡起了各种家用物品,包括碗、手提包、书和泰迪熊玩偶。重要的是,它能够以“精确而细致”的方式处理这些物品。毕竟,如果一个机器人只能抓取东西,却把您珍贵的财物捏成粉末,那就没什么用了。

家中的用户可以通过机器人“头部”区域的数字屏幕,或者更自然地通过语音命令与之互动。研究人员表示,他们为该机器配备了语音识别算法,能够理解并响应“左转”或“跟随”等基本指令。在测试中,他们创建了一个模拟的日常家居环境,模拟了厨房声音和其他一般的音频噪音,以评估其性能。目前尚不清楚该语音识别系统的复杂程度,以及人们除了发出简单指令之外,还能在多大程度上与机器人进行交流。

A Jetsons "Rosie the Robot" maquette that will soon be auctioned by Heritage Auction Galleries is displayed in Beverly Hills on July 16, 2010. The auction of music and entertainment memorabilia will take place on July 17 in Beverly Hills. AFP PHOTO/Mark RALSTON (Photo credit should read MARK RALSTON/AFP via Getty Images)
2010年7月16日,在比佛利山庄展出的《杰森一家》“Rosey the Robot”模型,该模型由Heritage Auction Galleries拍卖。图片:MARK RALSTON/AFP via Getty Images MARK RALSTON

机器人是否已准备好进入家庭使用?

近年来,中国和美国的许多营利性科技公司一直在大肆宣传,声称功能齐全的居家机器人助手即将问世。今年早些时候,总部位于加州的机器人公司1X发布了一段华丽的宣传视频,展示了其人形机器人直立站立、打扫房间和搬运衣物。其他公司过去也发布过类似的内容,但往往未能提供关于这些设备实际如何控制的详细信息——或者关于其可靠性的任何可验证信息。

另一方面,关于家用机器人助手的已发表学术研究,通常对这些机器所能提供的能力持更为保守的态度。虽然本文提出的家用机器人可能离许多人想象中的科幻助手还有很长的路要走,但它几乎肯定更准确地反映了目前技术的现状,尤其是与特斯拉和Unitree等公司含糊不清的承诺相比。

 

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Mack DeGeurin

撰稿人

Mack DeGeurin 是一名科技记者,多年来一直致力于研究科技与政治的交汇点。他的作品曾刊登于 Gizmodo、Insider、New York Magazine 和 Vice。


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