機器人模仿人類(lèi)剝香蕉？機器人剝香蕉皮成功率57%

根據近日發(fā)表于預印本平臺arXiv的一篇論文，一個(gè)經(jīng)過(guò)機器學(xué)習訓練的機器人可以模仿人類(lèi)成功地剝香蕉，而不會(huì )把它撕成碎片。

處理柔軟的水果對機器人來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰，因為機器人通常缺乏在不破壞物品的情況下處理它們的靈巧性和細微的觸感。水果形狀參差不齊，即使是同一種水果，形狀也會(huì )有很大差異——這會(huì )擾亂計算機視覺(jué)算法，而視覺(jué)算法通常充當機器人的大腦。

日本東京大學(xué)的Heecheol Kim和同事開(kāi)發(fā)了一種為機器人提供動(dòng)力的機器學(xué)習系統，它有兩個(gè)手臂和兩只手，用兩個(gè)“手指”抓東西。

首先，一個(gè)人操作機器人為數百根香蕉剝皮，通過(guò)811分鐘的演示數據訓練機器人自己完成這件事。這項任務(wù)被分為9個(gè)階段，從抓住香蕉到用一只手把它從桌子上拿起來(lái)，用另一只手抓住香蕉的一頭，剝開(kāi)香蕉皮，然后移動(dòng)香蕉，以便剝掉剩下的皮。

對于不太可能損壞香蕉的大范圍運動(dòng)，機器學(xué)習模型繪制出一條軌跡，模仿人類(lèi)不需要太多思考的動(dòng)作。但當需要手臂精確操縱香蕉時(shí)，系統會(huì )切換到反應式方法，對環(huán)境中的意外變化做出響應。

在測試中，該機器人剝香蕉皮的成功率為57%。整個(gè)過(guò)程不到3分鐘。

英國謝菲爾德大學(xué)的Jonathan Aitken說(shuō)：“在這個(gè)案例中，真正有趣的是，人類(lèi)使用靈巧的手的過(guò)程已經(jīng)通過(guò)深度模仿學(xué)習應用于機器人系統的訓練中。”

Kim表示，團隊的方法具有數據高效性，因為它使用了13小時(shí)的訓練數據，而不是數百或數千小時(shí)的。“它仍然需要大量昂貴的GPU(圖形處理單元)，但我們可以減少大量的計算量。”

Aitken想看看機器人是如何處理更“畸形”的水果的。但他說(shuō)，如果有更好的運動(dòng)控制，它可能會(huì )工作得更好。然而，這項技術(shù)不會(huì )簡(jiǎn)單地用于香蕉，其目標是訓練一個(gè)系統，使其能夠更普遍地處理需要精細運動(dòng)技能的任務(wù)。(作者：王方)

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