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宜家买的椅子交给机器人组装,20分钟帮你搞定!

机器人能在20分钟内,组装完一张宜家的Stefan(斯第芬)椅子,对于有组装宜家家具经验的你看来,时间可能有点长。但如何精准的找到组件,把螺丝、木栓等细小零件放到正确的组件位置并且拼装在一起,对机器人来说是一个非常复杂和艰巨的挑战。

图片来自:wired

昨天发表在《Science Robotics》(科学机器人杂志)的一篇论文中提到,来自新加坡南洋理工大学的研究人员成功地设计出两种最先进的机器人手臂,在20分钟内可以将一张宜家的Stefan(斯第芬)椅子组装完成。

图片来自:Hypegram

研究人员写道:“椅子的各个组件都是随机排列并散落在地上,机器人手臂没有专门的组装规定”。因此,机器人手臂利用3D摄像头来识别和追踪各个组件,这个3d摄像头的精度只有几毫米。

图片来自:wired

当一只机器人手臂抓住椅子的某组件,另一只手臂拿起木钉,在组件的孔周围做旋转运动。当受力发生变化时,机器人手臂就知道木钉已经和孔对上了,接着它会施加更多的力让两者组合起来。

然而,南洋理工大学的工程师Quang-Cuong Pham 说,这也是机器人容易出现问题的地方。一旦机器人手臂没有精确地扫描到这个孔,或者旋转偏了,在力发生变化时,它会认为自己已经找到了这个孔,一用力很可能导致木钉‘踩空’。

另外,每个机器人手臂不仅要计算自己抓取和提升的动作,还要考虑到与另一只手臂配合。Pham说:“如果在建模的时候出现一个小错误,那么手臂就会互相攻击,事情就会变得很糟糕。”

解决的方法是在机械手臂上安装力传感器。“当力太大时,力传感器就会改变机器人手臂的运动,”Pham补充说,这样一来,椅子就不会被机器人手臂“乱折腾”而变成一堆木屑了。

加州大学伯克利分校的Ken Goldberg从事机器人操作,他说:“目前,机器人领域中最大的挑战是找到新的方法,来取代这种有特殊目的的编程,让机器人在演示中自我学习,从而完成任务。”

这也是研究人员们正在研究的项目,被称为模仿学习。在这个过程中,人可以通过操纵杆让机器人学会如何按正确的顺序完成任务,或者机器人“看着”人类工作,然后模仿。

尽管两个机器人手臂组装一个宜家椅子的画面令人印象深刻,但Pham 表示,机器人的编程是一项相当大的工程,近期内不太可能用机器人来组装宜家所有家具。

龙女 译自wired

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  • 原文链接http://kuaibao.qq.com/s/20180419A16D0M00?refer=cp_1026
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