研究人员开发出自学习机器人,可模仿人类清洁洗脸盆
维也纳工业大学(TU Wien)的研究人员开发了一种自学机器人,能够模仿人类完成简单的任务,例如清洁洗脸盆。
这一看似简单的任务,对于机器人来说却是一项巨大的挑战。传统的机器人编程需要对洗脸盆的复杂曲线进行精确的数学建模,这是一项耗时且复杂的工作。而该研究团队通过结合人类示范和触觉数据,训练机器人模仿人类的动作,从而简化了这一过程。
这种学习方法不仅适用于家庭清洁,还可以应用于工业生产中的多种任务,例如抛光、喷漆、打磨和涂胶等。
“用相机捕捉洗脸盆的几何形状相对简单,”维也纳工业大学自动化与控制研究所的 Andreas Kugi 教授说,“但关键在于教机器人如何根据不同表面选择合适的运动方式,运动速度应该有多快?合适的角度是多少?正确的力道是多少?”
IT之家注意到,这种学习方式与人类学习新技能的过程类似,尤其是需要动手操作的技能。
“在车间里,师傅会指导徒弟徒说,‘你需要在那个窄边上用力按压一下,’”Andreas Kugi 团队工业机器人小组负责人 Christian Hartl-Nesic 说,“我们想找到一种方法让机器人也以类似的方式学习。”
为此,研究团队开发了一种特殊的清洁工具 —— 传感器浸渍海绵。人类“老师”使用该海绵,通过力传感器和跟踪标记,反复清洁水槽的前缘。
“我们仅通过几次演示就生成大量数据,然后对其进行处理,以帮助机器人理解正确的清洁方式,”Christian Hartl-Nesic 解释道。
然后,研究团队使用一种创新的数据处理策略,使机器人能够有效地清洁整个水槽或其他具有复杂表面的物体,即使它只被示范过如何清洁水槽的一个边缘。
工业机器人小组的博士生 Christoph Unger 解释说:“机器人学会了根据表面的形状调整握海绵的方式,以及在紧密弯曲的区域和平坦表面施加不同的力。”
未来,机器人可以安装在移动平台上,使其成为任何车间环境中有力助手。而且就像人类一样,这些机器人也可以将自己的经验传授给其他机器人。
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