快看这个机器人，在使用双截棍！| 附正经paper

夏乙 编译整理 量子位 出品 | 公众号 QbitAI

机器人会武术，谁也挡不住。

但是，真的有一群科研人员让机器人学会了一样兵器：双节棍。

就像这样：

新泽西理工大学的一组科研人员做了一只仿生手，和一只动作捕捉手套，通过人类的动作演示来教机器人使用双节棍。这项研究的论文Robot Composite Learning and the Nunchaku Flipping Challenge已经上传到了arXiv。

△ 仿生手

△ 人类老师在做示范的时候，要戴上有传感器的手套来捕捉动作

这当然不是为了让机器人对你使用双截棍，而是为了研究怎样让机器人学会一套动态的复合动作。

想让机器人完成精细动作，通过人类示范学习（learning from human demonstration，LfD）是一种常用的方法。但是对“使用双截棍”这种动态技能、复合动作来说，仅仅有人类示范还不够，所以研究者们又对“教学方法”做了一点小修改。

他们教机器人学双节棍的过程，和人类的教学非常相似。

△ 人类转双截棍的动作（上）和对应的Petri网（下）

首先，老师用一个符号化的流程图：petri网来解释一个动作；

然后，再将整个动作展示几次，每次都给自己评个分；

接下来，就需要机器人按照Petri网和示范动作一步一步学了，它在学习动作控制策略的同时，还能从老师的自我评分中学习评判标准；

最后，机器人要对自己的动作进行评判，当然，在这个阶段，人类也可以给机器人的动作打分。

用这种方法，机器人学会将双截棍绕着手背转一圈然后抓住，也就是上图这个动作，需要大约几个小时。

好在它天生就克服了练双截棍的最大障碍：打到自己太疼了……

这项实验中所用的双截棍，是“半软半硬”物体的典型代表，这种教学方法，也同样可以用来教机器人做其他复杂动作，比如晒水果、给汽车装内饰等等。

当然也能学更复杂的双截棍技能啦，哼哼哈嘿！

论文地址：https://arxiv.org/abs/1709.03486