机器人能力再进化,组装宜家椅子只需20分钟! | Science Robotics论文

夏乙 发自 凹非寺 量子位 出品 | 公众号 QbitAI

买把椅子149,回家组装累断手。

组装耗时费力烧脑,让全球人民对宜家的家具呈现出爱恨两极的态度。对于手残党来说,自己组装一把椅子,还不如……

让机器人来嘛!

新加坡南洋理工大学(NTU)就有一群小伙伴,用这个连部分人类都望而却步的任务,来训练机器人。

他们的训练结果还不错,机器人真的掌握了这项居家技能,只需要20分19秒,就能全自动地(基本)组装好一把上图那样的STEFAN斯第芬椅子。

这项研究,周三发表在Science Robotics上。

组装椅子,虽然手残党搞定有点困难,但是也有不少人类会认为是小菜一碟甚至当成乐趣。

然而对于机器人来说,这项任务充满挑战。它涉及的技能太广泛了:识别出那些木棍木板都是什么、规划下一步运动、双“手”移动物体、控制自身运动和环境的相互作用……

机器人组装椅子的过程,基本上是这样的:

视频内容

量子位看得简直想给它鼓个掌。

组装所用到的零件,都是很普通的大路货,包括工业机械臂,平行爪、力传感器和3D摄像头。论文中介绍说,这样的硬件配置“反映了人类’硬件’的泛型”。

这套设备组装的椅子,就是我们前面图中显示的那个普通的斯第芬。用作者们的原话来讲,就是“从当地宜家店获取了一套普通的STEFAN椅子套件,椅子的部件都是为人类组装而设计的,没有为机器人组装做特殊的准备”。

让随机散落在地上的一堆零件,变成一把椅子,这套设备一共需要20分19秒,其中3秒用来定位,11分21秒用来做运动规划,8分55秒用来执行整套操作。

思考时间略长,整体来讲还是不如大部分人类快。另外,这个组装过程也不是完全自动的,科学家们需要先微系统输入椅子部件的3D图像和安装指南,告诉它每个部件应该放在那里、按什么顺序来安装。

但是可以说,和送不好啤酒的波士顿动力机械狗相比,很完美地展现了机器人的综合实力。

这组科学家包括Francisco Suárez-Ruiz、Xian Zhou和Quang-Cuong Pham。让机器人组装宜家家具可以说是他们的一个长期爱好了。

早在2015年,他们就开始训练机器人组装椅子。不过当时的设定没有这么自动化,所有的椅子零件都需要预先加上反光标记,让3D摄像头更容易追踪。

2015年的论文:https://arxiv.org/abs/1509.04806

远在美国,还有一组MIT的科学家和他们有着共同的爱好:用机器人来组装宜家家具。他们2013年发表了自己的研究成果,叫做IkeaBot。

和南洋小伙伴们不一样的是,IkeaBot组装的是一个小桌子,零件比椅子少很多。

从2013、2015到现在,机器人组装宜家家具的能力有了明显的提升,需要人类的指导也越来越少了。

说不定有一天,真的能给机器人一堆零件,让它们自己想办法组装起来。

对这项研究有兴趣的同学,请移步论文。

地址:http://robotics.sciencemag.org/content/3/17/eaat6385

量子位意外发现了一份传到Google Drive上的PDF,已搬到度娘网盘,欢迎后台回复“宜家”两个字提取。

原文发布于微信公众号 - 量子位(QbitAI)

原文发表时间:2018-04-19

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