这款灵活的机械手仅凭触觉就能抓取物体

研究人员设计了一款无需视觉数据即可抓握物体的机器人。
A robotic hand manipulates a reflective disco ball in dim lighting.
这只手可以在没有“眼睛”的情况下旋转迪斯科球等物体 哥伦比亚大学 ROAM Lab

人手极其复杂——以至于 大多数现代机器人人工智能系统 都很难真正理解它们是如何工作的。尽管机器现在在 抓取和替换物体 方面表现相当不错,但对其目标的实际操作(例如组装、重新定向和包装)仍然难以实现。然而,最近,研究人员在认识到需要更少的而不是更多的感官输入后,创造了一个令人印象深刻的灵巧机器人。

哥伦比亚工程学院的一个团队 刚刚发布 了一个五指机器人“手”,它仅依靠其先进的触觉以及运动学习算法来处理复杂的物体——无需视觉数据。因此,这种新的概念验证完全不受诸如光线昏暗、遮挡甚至完全黑暗等常见光学问题的困扰。

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这个新机器人的每个手指都配备了高度灵敏的触觉传感器以及 15 个独立驱动的关节。然后将微型迪斯科球等不规则形状的物体放入手中,让机器人旋转和操控,而不会掉落。除了“亚毫米级”的触觉数据外,机器人还依靠所谓的“本体感觉”。本体感觉通常被称为“第六感”,包括物理位置、力觉和自身运动等能力。这些数据点随后被输入到深度强化学习程序中,该程序能够通过“现代物理模拟器和高度并行的处理器”在短短几个小时内模拟大约一年的练习时间,哥伦比亚工程学院 的一份声明称。

在他们的声明中,机械工程和计算机科学系的副教授 Matei Ciocarlie 解释说,“该领域的发展方向仍然是家庭辅助机器人,这是真正灵巧性的最终试炼场。” 尽管 Ciocarlie 的团队展示了如何在没有任何视觉数据的情况下实现这一点,但他们计划最终将这些信息纳入他们的系统中。“一旦我们将视觉反馈与触觉结合起来,我们希望能实现更高的灵巧性,并有一天开始接近复制人手,”他们补充道。

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最终,该团队希望将这种灵巧性和理解能力与更抽象、语义化和具身化的智能相结合。根据哥伦比亚工程学院的研究人员的说法,他们的新机器人手代表了后一种能力,而通过 OpenAI 的 GPT-4Google Bard 在大型语言模型方面取得的最新进展,未来有一天可能会提供前一种能力。

 

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Andrew Paul

特约撰稿人

Andrew Paul 是 Popular Science 的特约撰稿人。


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